物质结构 元素周期律
主讲人：黎力
一．基础知识：
1．物质结构：
（1）构成物质的三种微粒：
原子：化学变化中的最小微粒。
分子：保持物质化学性质的一种微粒。
离子：带电的原子或原子团。
（2）晶体类型
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
晶体结构
构成微粒
阴、阳离子
分子
原子
金属阳离子，自由电子
相互作用
离子键
分子间作用力
共价键
金属键
作用强弱
强
弱
很强
强
晶体物理性质
熔沸点
较高
很低
很高
差异较大
硬度
较大
很小
很大
差异较大
导电性
固体不导电，溶于水或熔融导电
不导电
(某些溶于水导电)
不导电
导电
溶解性
易溶于极性溶剂
相似者相溶
难
难
2．元素周期律：
（1）内容：元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性的变化
（2）元素周期的具体表现形式 — 元素周期表
要求熟悉周期表的结构，特别是短周期中各元素的位置，原子序数和电子层排布情况。
（3）位、构、性三者之间的关系。
二．学习指导：
1．如何答好有关晶体结构的习题？
晶体结构有关的题目要求空间思维性强，是考查学生能力的一个好的着眼点，因此题目类型较多，也有一定难度。首先，应牢记课本上给出的几种晶体结构，有以下几种：
（1）NaCl：
（2）CsCl：
（3）金刚石：
（4）SiO2：
（5）石墨：
（6）CO2晶体：
另外，由这些基础结构中演变出来的一些结论，也要记牢，有以下几种：
（1）在NaCl晶体中，每个Na+的周围与最接近的且距离相等的Na+共有12个。
（2）在CsCl晶体中，每个Cs+的周围与它最接近的且距离相等的Cs+共有6个。
（3）在CO2晶体中，每个CO2分子的周围与它最近且距离相等的CO2分子共有12个。
（4）每mol金刚石中含有2mol C—C共价键。
（5）每mol石墨中含有1.5mol C—C共价键。
（6）每molP4中含有6mol P—P共价键。
（7）具有正四面体结构的几种物质：
①实心正四面体，即键角109°28’。
原子晶体：金刚石，晶体硅；
分子晶体：CH4，CCl4等；
离子：NH4+，SO42-
②空心正四面体，即键角60°。
分子晶体：白磷P4。
最后，遇到未知晶体，确定晶体中原子（离子）的个数比的方法是：将每种粒子在该单元中的个数与被n个单元共有数之比，将n种粒子的该值再比，即为该晶体中原子（离子）的个数比。具体例题见例题精析例1。
2．元素周期表反应了哪些规律？
同周期（左→右）
同主族（上→下）
原
子
结
构
核电荷数
逐渐增大
增大
电子层数
相同；电子层数=周期数
增多
最外层子数
逐渐增多（1～8）
相同；最外层电子数=主族序数
原子半径
逐渐减小(稀有气体除外)
增大
化合价
最高正价+1→+7；
负价：-4→-1
最高正价，负价相等；最高正价=主族序数
元素的金属性和非金属性
金属性减弱，非金属性增强
金属性增强，非金属性减弱
单质的氧化性，还原性
还原性减弱，氧化性增强
还原性增强，氧化性减弱
最高价氧化物水化物的酸碱性
碱性减弱，酸性增强
碱性增强，酸性减弱
非金属气态氢化物
稳定性
增强
减弱
水溶液的酸性
增强
增强
单质熔沸点
金属单质升高
非金属单质降低
（稀有气体熔沸点最低）
金属单质降低
（ⅣA,Sn例外）
非金属单质升高
3．如何判断微粒半径的大小？
（1）对同种元素来说：阳离子半径小于其原子半径；阴离子半径大于其原子半径；高价阳离子半径小于其低价阳离子半径，如Fe3+Y>Z B．Y>X>Z
C．Z>X>Y D．X>Z>Y
HO O—H
3．已知磷酸分子 P 中的三个氢原子都可以都可以跟
H—O O
重水（D2O）中的D原子发生氢交换，又知次磷酸（H3PO2）也可以跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠（NaH2PO2）却不再跟D2O发生氢交换，由此可推断出H3PO2的分子结构是（ ）
O
A．H—O—P—O—H B．H—P—O—H
H H
O H H
C．H—P—O—H D．H—P—H
O — O
4．NaCl晶体，HCl晶体，干冰、金刚石中熔点由高而低的顺序是_________；其中在熔融时能导电的电解质是__________；液态不导电但为电解质的是_________；水溶液能导电的非电解质是_________。
5．CaC2和MgC2都是离子化合物，下列叙述中正确的是（ ）
A．MgC2和CaC2都能与水反应生成乙炔
B．的电子式为[:CC:]2-
C．CaC2在水中以Ca2+和形式存在
D．MgC2的熔点低，可能在100°C以下
6.短周期元素X和Y能形成XY4型化合物，若X原子序数为m， Y的原子序数为n，则m和n的关系，不可能的是（ ）
A．m-13=n B．n-5=m
C．m+8=n D．n-11=m
8.有A、B、C三种元素，已知A、B同周期，B、C同主族，三种元素的质子数之和为39，最外层电子数之和为17，则三种元素符号分别为_______________。
9.原子序数小于18的八种连号元素，它们单质的熔沸点随原子序数增大而变化的趋势如右图所示。图中X元素应属（ ）
A．ⅢA族 B．ⅣA族 C．ⅤA族 D．ⅥA族
自我反馈：
1．答：①②⑤⑥
[分析]H2O与HF质子数相同，但不是同一种元素；同位素化学性质相同；同一种元素可能有几种同位素，所以不会只有一种质量数；原子量和质量数计算不同，所①②⑤⑥错。
2．答：D
[分析]根据题意，X位于Y，Z下一周期，且Z的位置在Y之前。
3．答：B
[分析]此题要理解好所给信息，由磷酸分子结构可知，只有—OH上的H才能进行交换，依题意次磷酸只有一个—OH。
4．答：金刚石>NaCl晶体>CO2晶体>HCl晶体；NaCl；HCl；CO2。
[分析]CO2是非电解质，其水溶液能微弱导电，这是由于CO2与水生成的H2CO3是弱电解质的缘故，所以CO2是非电解质。
5．答：A、B
[分析]Mg和Ca同属ⅡA族，所以性质相似，A正确；CaC2遇水立即反应，故C不正确；MgC2为离子晶体，故D不正确。
6．答：B、C
[分析]根据XY4知，X为6C或14Si；Y可能为1H，9F或17Cl，则B、C不能。
7．答：Al、Cl、F；P、S、Cl；Cl、P、N。
[分析]由题意知：x+2y=17，讨论知有x=3，y=7；x=5,y=6；x=7,y=5三种情况符合上式。又根据序数之和为39，得出上述结果。
8．答：B
[分析]在熔点高的单质中，碳和硅是同周期中熔点最高的元素。
走向高考：
1．（98年全国）下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是（ ）
A．光气（COCl2） B．六氟化硫 C．二氟化氙 D．三氟化硼
2．（98年全国）下列叙述正确的是（ ）
A．同主族金属的原子半径越大熔点越高
B．稀有气体原子序数越大沸点越高
C．分子间作用力越弱分子晶体的熔点越低
D．同周期元素的原子半径越小越易失去电子
3．（99年全国）关于晶体的下列说法正确的是（ ）
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
4．（99年全国）关于ⅠA族和ⅡA族元素的下列说法正确的是（ ）
A．在同一周期中，ⅠA族单质的熔点比ⅡA族的高
B．浓度都是0.01mol·L-1时，氢氧化钾溶液的PH比氢氧化钡的小
C．氧化钠的熔点比氧化镁的高
D．加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解
5.（2000，春）第ⅠV主族元素R，在它的化合物R(OH)n中，其质量分数为0.778，在它的另一种化合物R(OH)m中，其质量分数为0.636。
（1）试求n和m的值：n=______，m=______
（2）试求R的相对原子质量a:a=______
6．（2000上海，25）不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如下图所示。
试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
（1）同主族内不同元素的E值变化的特点是：____________。各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的____________变化规律。
（2）同周期内，随原子序数增大，E值增大。但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是______（填写编号，多选倒扣）
①E（砷）>E（硒） ②E（砷）E（硒） ④E（溴）E(硒)、E(溴)>E(硒)
（3）根据同主族、同周期规律可以推测：E(K)
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