2023-2024學(xué)年蘇教版選擇性必修2 專題2　第2單元　課時2　元素電負性的周期性變化 學(xué)案

課時2元素電負性的周期性變化1.能說出元素電負性的含義，能描述電負性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對這一規(guī)律進行解釋。2.能說明電負性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系。3.能利用電負性判斷元素的金屬性與非金屬性的強弱，推測化學(xué)鍵的極性。4.能根據(jù)共價分子的結(jié)構(gòu)特點說明簡單分子的某些性質(zhì)。[學(xué)生用書P39]eq\a\vs4\al(活動一：討論化合物中原子間化學(xué)鍵類型不同的原因)鈉原子與氯原子結(jié)合生成的氯化鈉是離子化合物，而氫原子與氯原子結(jié)合生成的氯化氫是共價化合物。即一般情況下，活潑非金屬元素與活潑金屬元素以離子鍵結(jié)合形成離子化合物，非金屬元素之間以共價鍵結(jié)合形成共價化合物。1.成鍵原子之間形成共價鍵或離子鍵主要取決于什么？【答案】成鍵原子之間形成共價鍵或離子鍵主要取決于成鍵原子吸引電子能力的差異。2.化學(xué)上用什么比較元素的原子在化合物中吸引電子的能力？【答案】化學(xué)上用電負性來比較元素的原子在化合物中吸引電子的能力。eq\a\vs4\al(活動二：了解電負性的概念與意義)1.美國化學(xué)家鮑林提出用電負性衡量元素在化合物中吸引電子的能力，他指定的電負性大小的相對標(biāo)準(zhǔn)是什么？【答案】以氟的電負性為4.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)。2．電負性的數(shù)值大小可以衡量元素的金屬性、非金屬性強弱。如何通過元素的電負性判斷元素金屬性、非金屬性？【答案】金屬的電負性一般小于1.8，非金屬的電負性一般大于1.8。3．電負性大小與金屬性、非金屬性強弱有什么關(guān)系？【答案】元素的電負性越大，元素原子在化合物中吸引電子的能力越強，元素的非金屬性越強，電負性越小，元素的金屬性越強。eq\a\vs4\al(活動三：討論電負性變化規(guī)律、電負性的應(yīng)用)下圖是主族元素的電負性：1.找出電負性最大和電負性最小的元素，并總結(jié)元素電負性的周期性變化規(guī)律?！敬鸢浮侩娯撔宰畲蟮脑卦谠刂芷诒淼挠疑辖羌碏元素，電負性最小的元素在元素周期表的左下角(Fr有放射性，一般不考慮)，即Cs元素。同周期從左到右，元素的電負性逐漸變大；同主族從上到下，元素的電負性逐漸變小。2.觀察上表，電負性大的元素集中在__元素周期表右上角__，電負性小的元素集中在__元素周期表左下角__。3.元素的電負性不僅可用于判斷元素是金屬還是非金屬，以及其活潑性強弱，還可以判斷化合物中元素化合價的正負，如何利用電負性大小判斷化合物中元素化合價的正負？【答案】化合物中，電負性大的元素在化合物中吸引電子的能力強，呈負價，電負性小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，呈正價。4．閱讀教材，了解電負性差值與化合物中化學(xué)鍵的類型之間的關(guān)系，請舉例說明。與化合物的類型之間有什么關(guān)系？【答案】一般認(rèn)為兩種成鍵元素間的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵；如果兩種成鍵元素間的電負性的差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵。如H的電負性為2.1，Cl的電負性為3.0，Cl的電負性與H的電負性之差為3.0－2.1＝0.9<1.7，HCl為共價化合物；Al的電負性為1.5，Cl的電負性與Al的電負性之差為3.0－1.5＝1.5＜1.7，因此AlCl3為共價化合物；同理，BeCl2也是由共價鍵形成的共價化合物。電負性差值大于1.7的元素不一定都形成離子化合物，如F的電負性與H的電負性差值為1.9，但HF為共價化合物。5.元素周期律為人們尋找新材料提供了科學(xué)的途徑，舉例說明?！敬鸢浮吭冖馎族可以找到制造光電材料的元素，在ⅢA、ⅣA、ⅤA族可以找到制造優(yōu)良的半導(dǎo)體材料的元素。eq\a\vs4\al(活動四：了解元素的“對角線規(guī)則”)1.閱讀教材，了解對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖)的有些性質(zhì)是相似的，被稱為“對角線規(guī)則”。試舉例說明上表中元素性質(zhì)有哪些相似？【答案】鋰和鎂的相似性：①在氧氣中燃燒生成氧化物，而其他堿金屬則生成過氧化物、超氧化物；②能直接與氮作用，生成氮化物L(fēng)i3N、Mg3N2,而其他堿金屬不與氮直接反應(yīng)；③氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都難溶于水，而其他堿金屬的相應(yīng)鹽易溶于水等。鈹和鋁的相似性：①單質(zhì)在冷的濃硝酸中鈍化；②氧化物、氫氧化物都有兩性；③氯化物都是共價化合物，易汽化，能升華，能溶于有機溶劑等。硼和硅的相似性：①硼和硅的密度分別為2.35g·cm－3和2.336g·cm－3，兩者相近；②硼和硅的氫化物在常溫下都是氣體；③最高價氧化物對應(yīng)的水化物都是弱酸等。2.怎樣用電負性解釋對角線規(guī)則？【答案】Li、Mg的電負性分別為1.0、1.2；Be、Al的電負性均為1.5；B、Si的電負性分別為2.0、1.8。它們的電負性接近，說明它們在化合物中吸引電子的能力相當(dāng)，它們的性質(zhì)表現(xiàn)出相似性，如Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為Li2O和MgO；Be(OH)2、Al(OH)3均屬于難溶的兩性氫氧化物；B、Si的含氧酸都是弱酸等。3.下列給出14種元素的電負性：元素AlBBeCClFLi電負性1.52.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性1.23.02.51.8已知：兩成鍵元素的電負性差值大于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵元素的電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。請運用元素周期律知識完成下列各題：(1)一般來說，同一周期中，從左到右，元素的電負性__逐漸變大__；同一主族中，從上到下，元素的電負性__逐漸變小__。所以，元素的電負性隨原子序數(shù)遞增呈__周期性__變化。(2)短周期元素中，電負性最大的元素是__F__，電負性最小的元素是__Na__，由這兩種元素形成的化合物屬于__離子__(填“離子”或“共價”)化合物，用電子式表示該化合物的形成過程：____。(3)Al和F形成的化合物為__離子__(填“離子”或“共價”，下同)化合物，Al和Cl形成的化合物為__共價__化合物。在S和Cl元素形成的化合物中，__Cl__元素呈負價，理由是__氯元素的電負性比硫元素大__。(4)表中符合“對角線規(guī)則”的元素有Li和__Mg__、Be和__Al__、B和__Si__，它們的性質(zhì)分別有一定的相似性，其原因是__電負性數(shù)值相近__。寫出表示Be(OH)2顯兩性的離子方程式：__Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O，Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O__。[學(xué)生用書P42]1.(2021·東臺中學(xué)質(zhì)檢)下列元素的原子中，第一電離能最小的是()A.BB.CC.AlD.Si【解析】同一周期原子的第一電離能的變化趨勢是逐漸增大的，但由于ⅡA、ⅤA主族的特殊性，其電離能要比左右兩族元素的電離能大；同一主族元素的電離能從上到下逐漸減小，故選C?！敬鸢浮緾2.(2021·南京二十九中階段測試)2020年11月6日，長征六號運載火箭成功將NewSat9-18衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，提供動力的化學(xué)反應(yīng)為C2H8N2＋2N2O4=3N2＋2CO2＋4H2O。下列說法錯誤的是()A.N2的電子式為eq\o\al(·,·)N??Neq\o\al(·,·)B.CO2的空間填充模型為C.CO2是氧化產(chǎn)物D.電負性大?。篛>N【解析】二氧化碳的分子式為CO2，由模型可知小球為碳原子，2個大球為氧原子，但實際碳原子半徑大于氧原子半徑，B錯誤?！敬鸢浮緽3.(2020·呂叔湘中學(xué)診斷考試)下列敘述正確的是()A.鉻原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2B.Na、Mg、Al的第一電離能逐漸增大C.碳原子的電子排布圖：D.N、O、F的電負性逐漸增大【解析】鉻的原子序數(shù)為24，電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，A錯誤；Mg的外圍電子排布為3s2，s軌道處于全充滿狀態(tài)，第一電離能相對較高，故Na、Mg、Al的第一電離能最大的是Mg，B錯誤；2p軌道上的兩個電子應(yīng)分占兩個不同的軌道，C錯誤；同一周期，主族元素的電負性從左到右逐漸增大，故N、O、F的電負性逐漸增大，D正確。【答案】D4.(2021·木瀆高級中學(xué)等三校聯(lián)考)如圖是第2周期3～9號元素某些性質(zhì)變化趨勢圖，下列說法正確的是()A.y軸表示的可能是第一電離能B.y軸表示的可能是電負性C.y軸表示的可能是原子半徑D.y軸可能表示元素的最高正化合價數(shù)【解析】同周期主族元素從左到右，原子序數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強，第一電離能呈“鋸齒狀”增大趨勢(ⅡA族和ⅤA族的第一電離能均大于周圍鄰近的元素)，電負性逐漸增大。第2周期中，Be、N的第一電離能均大于它們鄰近的元素，A錯誤；同周期主族元素從左到右，電負性逐漸增大，B正確；同周期主族元素從左到右，原子序數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，C錯誤；O、F無正價，D錯誤?！敬鸢浮緽5.(2022·禮嘉中學(xué)階段調(diào)研)下列對Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是()A.堿性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B.半徑：r(Na)>r(Mg)>r(Al)C.電負性：Na>Mg>AlD.第一電離能：I1(Na)<I1(Mg)<I1(Al)【解析】同周期主族元素從左到右，元素的金屬性逐漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性減弱，金屬性：Na＞Mg＞Al，則堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A錯誤；同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，則半徑：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)，B正確；同周期主族元素從左到右，元素的電負性逐漸增強，則電負性：Na＜Mg＜Al，C錯誤；同周期主族元素從左到右，第一電離能逐漸增大，但Mg的最外層為全充滿狀態(tài)，電子能量低，第一電離能較大，第一電離能：I1(Mg)＞I1(Al)＞I1(Na)，D錯誤?！敬鸢浮緽6.右表為元素周期表前4周期的一部分，下列有關(guān)敘述正確的是()A.W元素的第一電離能小于Y元素的第一電離能B.Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同C.p能級未成對電子最多的是W元素D.Z元素是電負性最大的元素【解析】根據(jù)五種元素所處位置，X、W、Y、R、Z五種元素分別為F、P、S、Ar、Br。P元素的第一電離能比S元素的第一電離能略大，Z的陰離子比R原子多一個電子層，A、B錯誤；W元素的p能級上有3個未成對的電子，C正確；X是所有元素中電負性最大的元素，D錯誤?！敬鸢浮緾7.已知X、Y元素同周期，且電負性X>Y，下列說法錯誤的是()A.第一電離能：I1(Y)<I1(X)B.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：HmY<HnXC.最高價含氧酸的酸性：X>YD.X和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價【解析】據(jù)電負性：X>Y推知，原子序數(shù)：X>Y，由于同周期元素，第一電離能從左到右呈增大趨勢，ⅡA族和ⅤA族元素，原子結(jié)構(gòu)為全滿和半充滿狀態(tài)，電離能比相鄰元素的高，電負性：O>N，第一電離能：N>O，A錯誤；氫化物熱穩(wěn)定性：HmY<HnX，B正確；X的最高價含氧酸的酸性強于Y的，C正確；電負性大的吸引電子能力強，化合物中顯負價，電負性小的吸引電子能力弱，化合物中顯正價，D正確?！敬鸢浮緼8.現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。則下列有關(guān)比較正確的是()A.第一電離能：③>②>①B.價電子數(shù)：③>②>①C.電負性：③>②>①D.質(zhì)子數(shù)：③>②>①【解析】根據(jù)三種基態(tài)原子的電子排布式可判斷①、②、③分別代表的元素為S、P、F。同周期主族元素從左到右，元素原子第一電離能呈增大趨勢，但P元素原子3p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能：Cl>P>S；同主族自上而下，元素原子第一電離能減弱，故第一電離能：F>P>S，即③>②>①，A正確；S、P、F的價電子數(shù)分別為6、5、7，即③>①>②，B錯誤；一般來說，同周期主族元素從左到右，元素的電負性逐漸變大，同周期主族元素從上到下，元素的電負性逐漸變小，故電負性：F>S>P，即③>①>②，C錯誤；S、P、F的質(zhì)子數(shù)分別為16、15、9，即質(zhì)子數(shù)：①>②>③，D錯誤?！敬鸢浮緼9.(2022·高郵第一中學(xué)期末)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。X的基態(tài)原子的2p能級中含有3個未成對電子，Y的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，Z的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相等，W是地殼中含量最高的金屬元素。下列說法正確的是()A.原子半徑：r(Z)＞r(Y)＞r(X)B.電負性：X＞Y＞ZC.第一電離能：I1(Y)＞I1(Z)＞I1(W)D.最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性：W＞Z【解析】X的基態(tài)原子的2p能級中含有3個未成對電子，則X原子的電子排布式為1s22s22p3，則X為氮元素；Y的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則Y為氧元素；Z的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相等，則Z為鎂元素；W是地殼中含量最高的金屬元素，則W為鋁元素；同周期從左到右元素原子半徑遞減，同主族時，核電荷數(shù)越大，原子半徑越大，則原子半徑：r(Z)＞r(X)＞r(Y)，A錯誤；元素周期表中，同周期主族元素從左向右電負性逐漸增強，同主族元素從上到下電負性逐漸減弱，則電負性：Y＞X＞Z，B錯誤；同主族元素，第一電離能從上到下遞減，同周期元素，第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢，元素原子越來越難失去電子，但Mg的2s處于全滿狀態(tài)、較穩(wěn)定，I1(Al)＜I1(Mg)，則第一電離能：I1(Y)＞I1(Z)＞I1(W)，C正確；同周期主族元素從左到右金屬性遞減，金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強，則最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性：W＜Z，D錯誤?！敬鸢浮緾10.(2022·姜堰中學(xué)、如東中學(xué)、前黃中學(xué)高三聯(lián)考)2021年5月15日我國“祝融號”火星車成功著陸火星。研究表明，火星夏普山礦脈中含有原子序數(shù)增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，X的氫化物可用于蝕刻玻璃，Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8。下列說法正確的是()A.W與Z有相同的最高正價B.原子半徑：r(Z)＞r(Y)＞r(W)＞r(X)C.化合物YZW4中含離子鍵和共價鍵D.電負性大?。篧＞X＞Z【解析】W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，則W為O，Z為S；X的氫化物可用于蝕刻玻璃，則X為F；Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8，則Z為Mg。W無最高正價，A錯誤；一般來說，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，當(dāng)電子層數(shù)相同時，質(zhì)子數(shù)越多，原子半徑越小，故原子半徑：r(Y)＞r(Z)＞r(W)＞r(X)，B錯誤；MgSO4中Mg2＋與SOeq\o\al(2－,4)之間是離子鍵，SOeq\o\al(2－,4)中S與O之間是共價鍵，C正確；同周期元素，從左到右，電負性逐漸增大，同主族元素，從上到下，電負性逐漸減小，故電負性：X>W>Z，D錯誤?！敬鸢浮緾11.根據(jù)信息進行推斷并回答相關(guān)問題：(1)A、B、C、D、E代表前4周期原子序數(shù)依次增大的五種元素。A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3；工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，E位于元素周期表的ds區(qū)?；卮鹣铝袉栴}：A、D中電負性較大的是__O__(用元素符號填空)，基態(tài)E原子價電子排布式：__3d104s2__。(2)A、B、C、D為1～20號元素，A的M層上有2對成對電子，B的離子與D的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且可以相互組合形成干燥劑，C的單質(zhì)為雙原子分子，氫化物的水溶液呈堿性，D元素最高正價是＋7價。元素A的原子最外層共有__6__種不同運動狀態(tài)的電子，有__2__種能量不同的電子。A和D元素中，電負性較大的為__Cl__(填元素符號)，C的氫化物固態(tài)時屬于__分子__晶體。(3)現(xiàn)有前4周期的5種元素的部分信息如下表所示：元素代號元素部分信息XX的陰離子核外電子云均呈球形Y原子的能級上有3個未成對電子，其最簡單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的最簡單氣態(tài)氫化物中最大Z基態(tài)原子核外有3個能級填充了電子，能量最高能級的電子數(shù)等于前兩個能級的電子數(shù)之和R元素原子的外圍電子排布式為nsn－1npn－1T一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36基態(tài)T2＋的電子排布式：__[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9__。Y、Z、R的電負性由大到小的順序為__O>N>Si__(用元素符號表示)?！窘馕觥?1)A、B、C、D、E代表前4周期原子序數(shù)依次增大的五種元素，A、D同主族且有兩種常見化合物DA2和DA3，則D為S，A為O；B、E除最外層均只有2個電子外，其余各層全充滿，則B為Mg，E位于元素周期表的ds區(qū)，則E為Zn，工業(yè)上電解熔融C2A3制取單質(zhì)C，則C為Al。(2)A、B、C、D分別為S、Ca、N、Cl元素，原子最外層上有幾個電子就有幾種不同的運動狀態(tài)，同一能級上電子的能量相同，所以S原子最外層有6種不同運動狀態(tài)的電子，這些電子占據(jù)3s和3p能級，故有兩種不同能量的電子；氨氣固態(tài)時是分子晶體。(3)X的陰離子核外電子云均呈球形，所以X為H，Y原子的能級上有3個未成對電子，其最簡單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的最簡單氣態(tài)氫化物中最大，Y為N，Z的基態(tài)原子核外有3個能級填充了電子，能量最高能級的電子數(shù)等于前兩個能級的電子數(shù)之和，Z為O，元素R原子的外圍電子排布式為nsn－1npn－1，n等于3，所以R為Si；T元素的一種核素的質(zhì)量數(shù)為65，中子數(shù)為36，T的質(zhì)子數(shù)為29，T為Cu。12.(2021·禮嘉中學(xué)階段調(diào)研)不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負性。一般認(rèn)為：如果兩個成鍵元素間的電