元素

元素周期表

元素周期表的发展

第一代元素周期表有俄国门捷列夫整理后续完善

原子构成

原子核(+)

质子(+)

组成:2个上夸克+1个下夸克

中子(不带电)(比质子重)

组成:1个上跨克+2个下夸克

核外电子(-)

遵循泡利不相容原理排列,优先选择能量较低轨道排列

扩展:电子比夸克还小

扩展

夸克

上夸克:显+2/3电
下夸克:显-1/3电

微粒间的构成

连等:核外电子数=质子数=核电荷数=原子序数(电荷守恒)
质量数(A):质子数(Z)+中子数(N)= 该原子近似相对原子质量
原子数+中子数之和为质量数,在原子符号左上角显示,用A表示
微粒符号
16为质量数,8为质子数,2-为电子数,2为原子个数

元素
具有相同核电荷数(质子数)的一类原子总称
注意:只规定了质子数的多少,并未规定中子数
核素
具有一定相同的质子数和中子数的一种原子
同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子(核素)互为同位素
应用
一些元素的同位素具有放射性,可用来使用同位素标记法
辨析
同位素之间只有物理性质(如:放射性),化学性质相同
族:元素周期表共有18列16族
7主族
我们把最外层电子数相同的原子称为一主族
同主族越往下电子层数越多
7副族
1零族
主要为稀有气体(惰性气体)
1八族(拥有三列)
周期:元素周期便共有7行即为7周期
我们把电子层数相同的原子称为一周期
短周期:元素周期表前三行
原因:所含元素较少
一周期:2元素
二周期:8元素
三周期:8元素
长周期:元素周期表后四行
四周期:18元素
五周期:18元素
六周期:32元素
拥有镧系
七周期:32元素
拥有锕系
元素周期律
实质:元素原子核外电子排布的必然结果
同主族
金属性(还原性):同主族越往下金属性越强
原因:随着电子层数的增多,原子核对最外层电子的吸引力减弱,容易失电子
非金属性(氧化性):同主族越往下越弱
原因:随着电子层数的增多,原子核对最外层电子的吸引力减弱,得电子能力减弱
半径:同主族越往下,原子半径越大
原因:电子层数增大
熔沸点
碱金属:同主族越往下熔沸点越低
卤族:同主族越往下熔沸点越高
同周期
金属性(还原性):同周期越往右,金属性减弱
原因:同周期电子层数相同,越往右质子数越大,对最外层电子吸引力越大,故还原性减弱
非金属性(氧化性):同周期越往右越强
原因:同周期电子层数相同,越往右质子数越大,对最外层电子吸引力越大,故氧化性增强
原子半径:同周期元素越往右,原子半径越小
原因:同周期电子层数相同,越往右质子数越大,对电子轨道吸引力越大,半径越小
专题
判断位置
画出原子电子分布,判断其所处位置
判断金属性强弱
最高价氧化物对应水化物的碱性(碱性越大,金属性越强)
与酸反应的难易程度(越容易,金属性越强)
置换反应(金属性强的可以将金属性比他弱的盐溶液中置换出来)
与水反应的程度
对应离子氧化性的强弱
对应离子氧化性越强,对应原子的还原性越弱
判断非金属性强弱
置换反应(同样,强非金属性可以置换弱非金属性)
最高价氧化物对应水化物的酸性(酸性越强,其非金属性越强)
F元素除外,F元素没有正价
与{H}{2}反应的难易程度
氢化物的稳定性(越稳定,非金属性越强)
对应离子还原性的强弱
离子还原性越强,所对应原子的氧化性越弱
判断微粒半径大小
先对比电子层数,再对比质子数
电子层数相同,质子数越大,微粒半径越小
电子层数不同,电子层数越大的,微粒半径越大
推测元素
通过电子数推测
注意
原子核外排布每一层最多容纳2{n}^2个电子
如果只有一层,最多2个
有多层,最外层最多8个,次外层18个,倒数第三层32个
在元素周期表主族中,左下角金属性越强,右上角非金属性越强
反应
化合反应
定义:由两种或两种以上的物质反应形成的一种新物质的反应(多变一)形如A+B→C
分解反应
定义:有一种物质自我分解形成两种或者两种以上新物质的反应(一变多)形如A→B+C
复分解反应
氧化还原反应
定义:在化学反应过程中有化合价的升降(电子的转移/电子的得失)
特征
分类
歧化反应
归中反应
辨析
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
应用
原电池
工作原理:将化学能转化为电能
各组成作用
电极:导电(自由电子),闭合回路,可能参与氧化还原反应
电解质溶液:导电(阴阳离子),闭合回路,参与氧化还原反
辨析:电解质不一定是液体(如:南孚电池——碱性锰锌电池)
形成条件
具有闭合回路
电极或者反应物可与电解质自发地进行氧化还原反应(注意:原电池不会使原本不能发生反应的发生)
辨析:高中阶段,目前只有电解水不可自发进行
拥有两个化学性质不同的电极(燃料电池除外)
辨析:较为活泼的一极做负极,标为不活泼的一极做正极(此处情况为俩电极都可自发与电解质溶液反应;若两级只有一级可以自发反应,则此极为负极)
原电池的应用
加快反应速率
对金属进行保护
利用氧化还原反应设计原电池
正负极的判断
通用
负极失电子发生还原反应,正极得电子发生还原反应
溶液中阴离子流向负极,阳离子流向正极
在外电路中,电流流出一极为正极;电子流入一极为负极
电解质溶液为酸性
有少量气泡的为负极,有大量气泡的为正极
原因:电子通过外电路由负极流向正极,氢离子在溶液中向正极靠拢,在正极上与电子结合生成氢气
逐渐变薄,质量变小的一极为负极
原因:负极参与反应
电解质为盐溶液
随着反应的进行,逐渐变粗的一极为正极
原因:溶液中的金属阳离子在正极处得到电子,形成单质析出
电解质容易为碱溶液
周围有冒泡的一极为正极
除燃料电池外
俩电极中,较为活泼的一极为负极,较为不活泼的一极为正极
原理:反应先后顺序(因此只可用于电极都可与电解质反应的原电池)
电极反应式
定义:电极反应式是指在电化学装置中表示原子或离子在电极上得失电子发生氧化或还原反应的式子
巧方法:写出该电池发生的氧化还原方程式进行拆解
原电池的分类
一次电池
酸性锰锌电池
电极:二氧化锰(+)锌(-)
电解质:{NH}
{4}Cl,{Mn0}{2},{ZnCl}{2}
工作原理
{MnO}{2}将{H}{2}氧化成为{H}{2}O
特征
随着反应的进行会越来越薄
碱性锰锌电池
电极:二氧化猛(+)锌(-)
电解质:NaOH或者KOH
工作原理
Zn+2{MnO}
{2}+2{H}{2}O=2MnOOH+Zn({OH}{2})
评价
在发展的过程中,越来越安全
二次电池
充电电池(有次数限制)
常见类型
铅蓄电池
镍镉电池
电极反应式
负极:Pb-2e^-+S{O}{4}^{2-}=PbS{O}{4}
正极:Pb{O}{2}+2e^-+4H^+S{O}{4}^{2-}=Pb{SO}{4}+2{H}{2}O
总反应:Pb{O}{2}+Pb+2{H}{2}{SO}{4}=2Pb{S0}{4}+2{H}{2}O (注意此处为可逆符号)
概念辨析
二次电池是指能够充电使用的电池,并非只是只能用两次的电池,但随着使用次数的增多,电池寿命减少
生活中常见的二次电池
锂电池(手机等电子设备)
铅蓄电池(汽车等)
燃料电池(氢氧)
工作原理
2{H}
{2}+{O}{2}=2{H}{2}O
电极辨析
正极:通氧气的一极
负极:通氢气的一极
注意:氢氧燃料电池的电极只提供导电作用不参加反应,活动性可以相同!!
电解质类型
酸性(例如:{H}{2}S{O}{4},HCl)
电极反应式
负极:2{H}{2}-4e^-=4H^+
正极:{O}
{2}+4e^-+4H^+=2{H}{2}O
碱性(例如:NaOH,KOH)
电极反应式
负极:2{H}
{2}-4e^-+4OH^-=4{H}{2}O
正极:{O}
{2}+4e^-+2{H}_{2}O=4OH^-
巧计:阳离子不可单独存在于水溶液中
盐桥
电解池