元素(二)
从原子结构出发,掌握周期表排列逻辑与元素性质递变的内在规律
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元素(二)
从原子结构出发,掌握周期表排列逻辑与元素性质递变的内在规律
原子序数
周期表上氢是 1、氦是 2、碳是 6……这个编号并非随手排的,它正是区分元素的「身份证号」。
号码唯一标识一人;号段暗示籍贯,正如序数决定元素在周期表的位置
元素符号
元素符号:定义、要点与典型应用
元素的化学性质
钠扔进水里会剧烈反应,金子在火里烧也安然无恙——同样是金属,差距怎会这么大?答案藏在元素的化学性质里。
外层电子=手中筹码。少则给(金属·还原),多则夺(非金属·氧化),满则不社交(稀有气体·极稳定)
核外电子排布
元素的化学性质由原子最外层电子决定,那这些电子具体是怎么「住」在核外的?这就要讲核外电子排布。
租客先抢低楼层(能量低),每层房间数有上限(2n²),住满才往上搬
最外层电子数
画过原子结构图,写过电子排布式 2,8,1、2,8,8,1……可核外电子这么多层,到底是哪一层真正决定元素的「脾气」?答案就在最外面那一层。
只有最外层住户数决定公寓对访客态度——少于 4 想搬走(失电子),多于 4 想凑到 8(得电子)
化学变化中元素守恒
镁条燃烧前是银白色固体,燃烧后变成白色粉末——虽然形态变了,但称量发现:反应前镁元素的质量,等于反应后氧化镁里镁元素的质量。这就是元素守恒。
积木种类与块数不变,只是拼成不同造型
地壳中元素的丰度
你脚下的土地、远处的山脉、手中的手机——都由元素组成。但哪些元素多、哪些少?这不是随机的,背后藏着规律。
少数人占了大部分钱,少数元素占了大部分质量——分布都不均匀
生物细胞中的元素组成
上一页你看到地壳里最多的是氧、硅、铝——可活细胞里的配方完全不一样。同样是这些元素,活的东西只挑其中几种大量囤。
地壳是菜市场,细胞是厨房——原料上百种,常用就十几样
元素周期表
我们已经知道,原子的化学性质由核外电子排布决定。可人类已知的元素有 118 种之多——怎么把它们系统地组织起来,既能看出规律,又能预测未知?这就有了元素周期表。
楼层 = 周期(同层电子层数相同);单元号 = 族(同单元最外层电子数相同,化学性格相近)
周期(元素周期表)
按原子序数把所有元素排成长队,电子又按能层分层,这两件事怎么对应上?
同一楼层房号不同但楼层数相同;同一周期原子序数不同但电子层数相同
族(元素周期表)
族(元素周期表):背景、意义与延伸了解
金属元素
切过菜的铁刀、烧水的铜壶、镶牙的金箔——金属就在身边。上节认识了周期表的周期与族,沿周期表划一条'金属性阶梯线',左下方几乎全是金属——它们到底共享怎样的微观本质?
学生自由跑动、随时组队——电子也在正离子间自由流动,传热导电都靠它
本节要点
- ✓原子序数即身份证——决定质子数、电子数与周期表位置
- ✓化学性质由最外层电子数决定——这是周期律的微观根源
- ✓周期看电子层数,族看最外层电子数——结构即规律
- ✓化学变化中元素守恒——物质可变,元素不变
课后思考
先独立思考,再对照参考答案;参考答案只是思考路径,不是唯一答案。
参考答案还是。元素种类由质子数(核电荷数)决定,Na原子核仍有11个质子,元素符号仍是Na,符合化学变化中元素守恒。
参考答案没有违反。燃烧生成的水蒸气和CO₂等气体散逸到空气中,原物质中的碳、氢、氧等元素转移到气体产物里,总质量守恒。
参考答案第一层(K层)只需2个电子就达到稳定满壳,与其他电子层「8电子稳定」的规律不同。这提醒我们,化学规律有适用边界,不能简单类推。