高中化學選擇性必修二 第1章　第2節(jié)　第2課時　元素周期律

1、第2課時元素周期律發(fā) 展 目 標體 系 構 建1.能從原子結構的角度理解原子半徑、電離能、電負性的遞變規(guī)律。2.通過原子半徑、電離能、電負性遞變規(guī)律的學習，建立“結構決定性質(zhì)”的認知模型，并能利用該認知模型解釋元素性質(zhì)的規(guī)律性和特殊性。一、原子半徑1影響因素2遞變規(guī)律(1)同周期：從左到右，核電荷數(shù)越大，半徑越小(稀有氣體除外)。(2)同主族：從上到下，電子層數(shù)越多，半徑越大。分析微粒半徑大小比較的關鍵是什么？提示不同周期不同主族元素原子半徑比較，先看周期再看主族。對于離子的半徑比較，要借助于電子層結構相同的離子半徑變化規(guī)律和元素周期律進行判斷。同一元素的陽離子半徑小于原子半徑；陰離子半徑大于

2、原子半徑。二、電離能1電離能的概念氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。2元素第一電離能變化規(guī)律(1)對同一周期的元素而言，第一種(堿金屬和氫)元素的第一電離能最小，最后一種(稀有氣體)元素的第一電離能最大；從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢，表示元素原子越來越難失去電子。(2)同族元素，自上而下第一電離能變小，表明自上而下原子越來越易失去電子。3電離能的應用可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個電子，元素金屬性越強。三、電負性1鍵合電子和電負性的含義(1)鍵合電子：元素相互化合時，原子

3、中用于形成化學鍵的電子。(2)電負性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。2衡量標準以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為相對標準，得出各元素的電負性(稀有氣體未計)。3遞變規(guī)律(一般情況)(1)同周期，自左到右，元素的電負性逐漸變大。(2)同主族，自上到下，元素的電負性逐漸變小。4應用：判斷金屬性、非金屬性強弱1判斷正誤(對的在括號內(nèi)打“”，錯的在括號內(nèi)打“”。)(1)原子序數(shù)越大，核外電子數(shù)越多，原子半徑越大()(2)同周期，從左到右，最高正價一定由1價遞變?yōu)?價()(3)N、O的第一電離能和電負性均為NO()(4)同周期中，稀有氣

4、體元素的第一電離能最小()2下列各組元素各項性質(zhì)的比較正確的是()A第一電離能：BAlGaB電負性：AsSeBrC最高正價：FSSi D原子半徑：PNCAB、Al、Ga為同主族元素，同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小，A項正確；As、Se、Br電負性大小順序應為BrSeAs，B項錯誤；F無正化合價，C項錯誤；原子半徑：PCN，D項錯誤。3在下列橫線上，填上適當?shù)脑胤枴?1)在第三周期中，第一電離能最小的元素是_，第一電離能最大的元素是_。(2)第二、三、四周期元素中p軌道半充滿的原子分別是_。(3)電負性相差最大的兩種元素是_(放射性元素除外)。解析一般來說，同周期從左到右，元素的第一電

5、離能呈逐漸增大的趨勢(除第A族、第A族元素反常外)，同周期中堿金屬和氫元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的第一電離能最大，故第三周期中第一電離能最小的元素為Na，第一電離能最大的元素為Ar。電負性的遞變規(guī)律：一般來說，同周期從左到右元素的電負性逐漸增大，同族從上到下元素的電負性逐漸減小，故周期表中電負性最大的元素是F，電負性最小的元素是Cs。答案(1)NaAr(2)N、P、As(3)F、Cs電離能規(guī)律及其應用前四周期元素第一電離能(I1)的變化如圖所示。(1)據(jù)圖可知，第A族和A族元素的第一電離能比同周期的相鄰元素都高，解釋原因。提示：同周期中，第A族元素的價電子排布為ns2，第A族元素的價電

6、子排布為ns2np3，np軌道分別為全空和半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以失去一個電子需要的能量大，所以第一電離能比同周期相鄰元素的要高。(2)根據(jù)Na、Mg、Al的電離能數(shù)據(jù)，回答：為什么同一元素的電離能逐級增大？為什么Na、Mg、Al的化合價分別為1、2、3?提示：同一元素的逐級電離能是逐漸增大的，即I1I2I3這是由于原子失去一個電子變成1價陽離子后，半徑變小，核電荷數(shù)未變而電子數(shù)目變少，核對電子的吸引作用增強，因而第二個電子比第一個電子難失去，失去第二個電子比失去第一個電子需要更多的能量。同理I3I2、I4I3In1In。Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說明失去第一個電子比失去第二個

7、電子容易得多，所以Na容易失去一個電子形成1價離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個電子形成2價離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個電子形成3價離子。1逐級電離能(1)原子的逐級電離能越來越大。首先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去的電子多數(shù)是能量較低的電子，所需要吸收的能量多；同時，失去電子后離子所帶正電荷對電子的吸引力更強，從而使電離能越來越大。(2)當電離能突然變大時說明電子的能層發(fā)生了變化，即同一能層中電離能相近，不同能層中電離能有很大的差距。2影響電離能的因素電離能的數(shù)值大小主要取決于原

8、子的核電荷數(shù)、原子半徑以及原子的電子排布。(1)一般來說，同一周期的元素具有相同的電子層數(shù)，從左到右核電荷數(shù)增大，原子的半徑減小，核對最外層電子的吸引力加大，因此，越靠右的元素越不易失去電子，電離能也就越大。(2)同一主族元素電子層數(shù)不同，最外層的電子數(shù)相同，原子半徑逐漸增大起主要作用，因此半徑越大，核對最外層電子的吸引力越小，越易失去電子，電離能也就越小。(3)電子排布是影響電離能的第三個因素某些元素具有全充滿或半充滿的電子排布，穩(wěn)定性也較高，其電離能數(shù)值較大。如稀有氣體的第一電離能在同周期元素中最大；第A族Be、Mg等元素原子的最外層s原子軌道全滿，p原子軌道全空，第A族N、P等元素原子p

9、原子軌道為半充滿狀態(tài)，均穩(wěn)定，所以它們比右側相鄰的元素的第一電離能大，出現(xiàn)反常。3電離能的應用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素核外電子的排布。如Li：I1I2I3，表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個電子。(2)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價。如K：I1I2S)。(4)根據(jù)“對角線規(guī)則”，Be和Al的性質(zhì)相似，Be(OH)2為兩性氫氧化物，能與強酸和強堿反應。答案(1)逐漸變大逐漸變小周期性(2)FNa離子(3)離子共價Cl氯元素的電負性比硫元素大(4)MgAlSi電負性數(shù)值相近Be(OH)22H=Be22H2O，Be(OH)22OH=BeOe

10、q oal(2,2)2H2O1下列關于稀有氣體的敘述不正確的是()A各原子軌道電子均已填滿B其原子與同周期A、A族元素的陽離子具有相同的核外電子排布C化學性質(zhì)很不活潑D同周期中第一電離能最大B稀有氣體各原子軌道電子達到穩(wěn)定結構，所以化學性質(zhì)不活潑，同周期中第一電離能最大。稀有氣體元素原子的核外電子排布與同周期的陰離子(達到穩(wěn)定結構)的電子排布相同，同時還與下一周期的A、A族元素的陽離子(失去最外層電子)具有相同的核外電子排布。2元素X的各級電離能數(shù)據(jù)(單位：kJmol1)如下：I1I2I3I4I5I65781 8172 74511 57814 83118 378則元素X的常見價態(tài)是()A1價B

11、2價C3價D6價C對比表中電離能數(shù)據(jù)可知，I1、I2、I3電離能數(shù)值相對較小，至I4電離能數(shù)值突然增大，說明元素X的原子中，有3個電子容易失去，因此，該元素的常見化合價為3 價。3已知短周期元素的離子aA2、bB、cC3、dD具有相同的電子層結構，則下列敘述正確的是()A原子半徑：ABCDB原子序數(shù)：dcbaC離子半徑：CDBAD元素的第一電離能：ABDCCA、B、C、D在元素周期表中的相對位置為根據(jù)遞變規(guī)律判斷。4下列說法中不正確的是()A第一電離能、電負性的周期性遞變規(guī)律是原子核外電子排布周期性變化的結果B元素電負性：NOC電負性是相對的，所以沒有單位D分析元素電負性數(shù)值可以看出，金屬元素

12、的電負性較大，非金屬元素的電負性較小D金屬元素的電負性較小，非金屬元素的電負性較大，所以D錯誤。5下表是元素周期表的一部分，表中的字母分別代表一種化學元素。(1)上表第三周期中第一電離能(I1)最大的是_(填字母，下同)，c和f的I1大小關系是_大于_。(2)上述元素中，原子中未成對電子數(shù)最多的是_，寫出該元素基態(tài)原子的核外電子排布式：_。(3)根據(jù)下表所提供的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJmol1)，回答下列問題。鋰XYI1519502580I27 2964 5701 820I311 7996 9202 750I49 55011 600表中X可能為以上13種元素中的_元素。用元素符號表示X和j形成的化合物的化學式：_。Y是周期表中第_族的元素。以上13種元素中，_元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。解析(1)題給周期表中所列13種元素am分別是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar位于第三周期，原子最穩(wěn)定的是Ar，故其I1最大，Mg、Al的核外電子排布式分別為1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1，Mg中3s軌道為全滿狀態(tài)，故其I1比Al的I1大。(2)i元素最外層電子排布為3s23p3，有3個未成對電子，未成對