高中化學(xué)專題2元素第一電離能和電負(fù)性的周期性變化學(xué)案蘇教版

1、第2課時(shí)元素第一電離能和電負(fù)性的周期性變化學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.能表述元素第一電離能、電負(fù)性的含義。2.熟知元素原子半徑、元素的第一電離能及元素電負(fù)性的周期性變化規(guī)律。3.能用元素的第一電離能、電負(fù)性說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。一元素第一電離能的周期性變化1元素第一電離能的概念與意義(1)概念：某元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需要的最低能量叫做該元素的第一電離能。元素第一電離能符號(hào)：I1。即M(g)eM(g)(2)元素第一電離能的意義：可以衡量元素的原子失去一個(gè)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(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子。(3)氣態(tài)一價(jià)正離子再失去一個(gè)

2、電子成為氣態(tài)二價(jià)正離子所需的最低能量叫做第二電離能，第三電離能和第四、第五電離能可以類推。由于原子失去電子形成離子后，若再失去電子會(huì)更加困難，因此同一原子的各級(jí)電離能之間存在如下關(guān)系：I1I2I32元素第一電離能變化規(guī)律(1)第一電離能的變化趨勢(shì)如下圖所示：(2)觀察分析上圖，總結(jié)元素第一電離能的變化規(guī)律對(duì)同一周期的元素而言，堿金屬元素的第一電離能最小，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(shì)，表示元素原子越來(lái)越難失去電子。同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小，表明自上而下原子越來(lái)越易失去電子。具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，

3、其電離能數(shù)值較大。如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，N為半充滿、Mg為全充滿狀態(tài)，其電離能均比同周期相鄰元素大。3電離能的應(yīng)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(gè)電子排布在兩個(gè)能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個(gè)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(jià)。如K：I1I2NaK。2元素X的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)如下：I1I2I3I4I5I6I/(kJmol1)57818172745115781483118378則元素X的常見(jiàn)價(jià)態(tài)是()A1B2C3D6答案C解析對(duì)比表中電離能數(shù)據(jù)可知，I1、I2、I3電離能數(shù)值相對(duì)較小，至I4數(shù)值突

4、然增大，說(shuō)明元素X的原子中，有3個(gè)電子容易失去，因此，該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為3。二元素電負(fù)性的周期性變化1電負(fù)性的有關(guān)概念與意義(1)鍵合電子與電負(fù)性：元素相互化合時(shí)，原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子。電負(fù)性用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。(2)電負(fù)性的意義：電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。(3)電負(fù)性大小的標(biāo)準(zhǔn)：以氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。2電負(fù)性的變化規(guī)律隨原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化。同周期，自左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)、金屬性逐漸減弱。同主族，自上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)、非金屬性逐漸減弱。

5、3電負(fù)性的應(yīng)用(1)判斷元素的金屬性和非金屬性及其強(qiáng)弱金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。(2)判斷元素的化合價(jià)電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價(jià)為正值。電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。(3)判斷化學(xué)鍵的類型如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵。如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形

6、成共價(jià)鍵。歸納總結(jié)電負(fù)性、第一電離能與金屬性和非金屬性的關(guān)系族周期AAAAAAA01234567注稀有氣體為同周期中電離能最大。第一電離能AA，AA?；顚W(xué)活用3已知X、Y兩種元素位于同一周期，且電負(fù)性XY，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A第一電離能Y可能大于XB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HnY大于HmXC最高價(jià)含氧酸的酸性：X對(duì)應(yīng)的酸的酸性強(qiáng)于Y對(duì)應(yīng)的酸的酸性DX和Y形成化合物時(shí)，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)答案B解析據(jù)電負(fù)性XY可推知，原子序數(shù)XY，由于X、Y為同周期元素，故第一電離能Y一般小于X，非金屬性XY，但由于p軌道半滿和全空的穩(wěn)定性，使A和A，A和A的元素的第一電離能有反常現(xiàn)象，故第一電離能Y有可能大于X，

7、A正確；氫化物的穩(wěn)定性HnY小于HmX，B錯(cuò)誤；X的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)于Y的最高價(jià)含氧酸的酸性，C正確；電負(fù)性數(shù)值大的吸引電子能力強(qiáng)，在化合物中顯負(fù)價(jià)，電負(fù)性數(shù)值小的吸引電子能力弱，在化合物中顯正價(jià)，故D項(xiàng)正確。4下列不屬于元素電負(fù)性應(yīng)用的是()A判斷一種元素是金屬還是非金屬B判斷化合物中元素的正負(fù)化合價(jià)C判斷化學(xué)鍵類型D判斷單質(zhì)的熔沸點(diǎn)答案D解析本題是對(duì)元素電負(fù)性應(yīng)用的考查。利用電負(fù)性可以判斷：元素的金屬性和非金屬性；化合物中元素的化合價(jià)是正還是負(fù)；化學(xué)鍵類型等，但不能判斷單質(zhì)的熔沸點(diǎn)高低。原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)當(dāng)堂檢測(cè)1元素的性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的根本原因是()A原子半徑呈周期性變化B元素的

8、化合價(jià)呈周期性變化C元素的電負(fù)性呈周期性變化D元素原子的核外電子排布呈周期性變化答案D解析元素的性質(zhì)如原子半徑、化合價(jià)、電負(fù)性、第一電離能、金屬性、非金屬性等呈周期性變化都是由元素原子核外電子排布呈周期性變化決定的。2下列說(shuō)法正確的是()A每一周期元素都是從堿金屬開(kāi)始，以稀有氣體結(jié)束B(niǎo)f區(qū)都是副族元素，s區(qū)和p區(qū)的都是主族元素C鋁的第一電離能小于鉀的第一電離能DB的電負(fù)性和Si的相近答案D3元素電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增而增強(qiáng)的是()ANaKRbBNPAsCOSClDSiPCl答案D解析根據(jù)同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大；同主族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小的規(guī)律來(lái)判斷。4短周期元素

9、X和Y，可形成離子化合物，X的陽(yáng)離子與Y的陰離子相差一個(gè)電子層，下列敘述正確的是()AX和Y一定位于周期表中同一周期BX一定是金屬元素，Y一定是非金屬元素CX的最高價(jià)一定比Y的最高價(jià)低DX的原子半徑一定比Y的大答案B解析題意沒(méi)有具體說(shuō)出X的陽(yáng)離子比Y的陰離子多一個(gè)電子層，還是少一個(gè)電子層。例如，H和Na是相差一個(gè)電子層，但不位于同一周期；形成離子化合物，且是兩種原子形成，則其中一種必須是金屬元素，另一種為非金屬元素；金屬的價(jià)態(tài)(短周期)最高為3價(jià)，而非金屬價(jià)態(tài)最低為4價(jià)，最高為7價(jià)；由H和Na的例子判斷A、C、D錯(cuò)誤。5在下列空格中，填上適當(dāng)?shù)脑胤?hào)(放射性元素除外)：(1)在第3周期中，第

10、一電離能最小的元素是_；第一電離能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，電負(fù)性最大的元素是_，電負(fù)性最小的元素是_。(3)最活潑的金屬元素是_。(4)最活潑的氣態(tài)非金屬原子是_。(5)第2、3、4周期原子中p軌道半充滿的元素是_。(6)電負(fù)性相差最大的元素是_。答案(1)NaAr(2)FCs(3)Cs(4)F(5)N、P、As(6)F、Cs解析同周期中從左到右，元素的第一電離能(除A族、A族反常外)逐漸增大，同周期中堿金屬元素最小，稀有氣體元素最大，故第3周期中第一電離能最小的為Na，最大的為Ar。電負(fù)性的遞變規(guī)律：同周期從左到右逐漸增大，同主族從上到下逐漸減小，故周期表中，電負(fù)性最大的元素是

11、氟，電負(fù)性最小的是銫。40分鐘課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)一、微粒半徑大小的比較與判斷1下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是()ANa、K、RbBF、Cl、BrCMg2、Al3、Zn2DCl、Br、I答案C解析同主族元素，從上到下，原子半徑(離子半徑)逐漸增大，故A、B、D三項(xiàng)中的各微粒的半徑逐漸增大；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，Mg2、Al3電子層數(shù)相同但鋁的核電荷數(shù)大，所以Al3的半徑小，故C項(xiàng)不符合題意。2下列化合物中陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑比值最小的是()AMgI2BKBrCBaI2DNaF答案A解析題目中陽(yáng)離子半徑由小到大的順序?yàn)閞(Mg2)r(Na)r(K)r(Br)r(F)；

12、r(陽(yáng))/r(陰)最小的應(yīng)取r(陽(yáng))最小的r(Mg2)與r(陰)最大的r(I)，故A項(xiàng)正確。3下列各組元素，按原子半徑依次減小、元素第一電離能逐漸升高的順序排列的是()AK、Na、LiBAl、Mg、NaCN、O、CDCl、S、P答案A解析利用在同周期從左右元素第一電離能增大(除A、A族反常外)，原子半徑減??；同主族從上下元素第一電離能減小，原子半徑增大來(lái)判斷。二、元素的電離能與電負(fù)性4下列有關(guān)電離能的說(shuō)法中，正確的是()A第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)B第一電離能是元素的原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量C同一周期中，主族元素原子第一電離能從左到右越來(lái)越大D可通過(guò)一種元素各級(jí)電離能的數(shù)值，

13、判斷元素可能的化合價(jià)答案D解析(1)電離能是氣態(tài)原子或離子失去核外一個(gè)電子需要的最低能量；(2)元素原子的第一電離能越大，表示該元素的原子越難失去電子；(3)從總的變化趨勢(shì)上看，同一周期中第一電離能從左到右逐漸增大，但有反常，如NO。5下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2表示，單位為kJmol1)I1I2I3I4R7401500770010500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()AR的最高正價(jià)為3價(jià)BR元素位于元素周期表中第A族CR元素的原子最外層共有4個(gè)電子DR元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2答案B解析由表中數(shù)據(jù)I3I2知其最高正價(jià)為2價(jià)，R元素位于A族，最外層有

14、2個(gè)電子，R不一定是Be元素。6下列是幾種原子的基態(tài)電子排布式，電負(fù)性最大的原子是()A1s22s22p4B1s22s22p63s23p3C1s22s22p63s23p2D1s22s22p63s23p64s2答案A解析根據(jù)四種原子的基態(tài)電子排布式可知，選項(xiàng)A有兩個(gè)電子層，最外層有6個(gè)電子，應(yīng)最容易得到電子，電負(fù)性最大。三、元素周期律的綜合應(yīng)用7某價(jià)電子構(gòu)型為2s22p5的元素，下列有關(guān)它的描述正確的是()A原子序數(shù)為7B電負(fù)性最大C原子半徑最小D第一電離能最大答案B解析價(jià)電子構(gòu)型為2s22p5的元素是第2周期第A族的氟，其原子序數(shù)為9；非金屬性最強(qiáng)，所以電負(fù)性最大；在同一周期內(nèi)原子半徑最小，在

15、整個(gè)元素周期表中氫原子的半徑最?。坏谝浑婋x能比0族元素的小。8現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是()A第一電離能：B原子半徑：C電負(fù)性：D最高正化合價(jià)：答案A解析由電子排布式可知：為S，為P，為N，為F。根據(jù)元素周期律可知：第一電離能為，A正確；原子半徑應(yīng)是最大，最小，B不正確；電負(fù)性應(yīng)是最大，最小，C不正確；F無(wú)正價(jià)，最高正化合價(jià)為5，的最高正化合價(jià)為6，D不正確。9五種短周期元素的原子半徑，最高正化合價(jià)及最低負(fù)化合價(jià)見(jiàn)下表：元素代號(hào)LMQRT原子半徑/nm0.

16、1600.0890.1430.1020.074化合價(jià)2236，22下列敘述正確的是()AL、M的單質(zhì)與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)速率LH2TDL、R兩元素的簡(jiǎn)單離子的核外電子數(shù)可能相等答案B解析先由表中提供的數(shù)據(jù)推出M是鈹元素、L是鎂元素、Q是鋁元素、R是硫元素、T是氧元素。據(jù)此可知Q和T形成的化合物是Al2O3，是一種兩性化合物，選項(xiàng)B正確。能力提升10判斷下列微粒半徑的大小。(1)Mg_Ba；(2)K_Ca；(3)基態(tài)原子X(jué)電子排布式為Ne3s23p5_基態(tài)原子Y外圍電子排布為3s23p4；(4)S2_S；(5)N3_Na；(6)Ne_Ar；(7)基態(tài)原子W_基態(tài)原子Z。答案(1)(3)(5)(6

17、)解析微粒半徑大小的判斷，要結(jié)合原子的電子層數(shù)、核電荷數(shù)和核外電子數(shù)進(jìn)行綜合分析，結(jié)合判斷微粒半徑大小的方法進(jìn)行分析、對(duì)比。11根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJmol1)，回答下面各題。元素代號(hào)I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401400770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中，最可能處于同一族的是()AQ和RBS和TCT和UDR和TER和U(2)它們的氯化物的化學(xué)式，最可能正確的是()AQCl2BRClCSCl3DTClEUCl4(3)S元素最可能是()As區(qū)元素B稀有氣

18、體元素Cp區(qū)元素D準(zhǔn)金屬Ed區(qū)元素(4)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是()A硼(1s22s22p1)B鈹(1s22s2)C鋰(1s22s1)D氫(1s1)E氦(1s2)答案(1)E(2)B(3)A(4)E解析根據(jù)電離能的數(shù)據(jù)，分析可知，Q是稀有氣體元素，R、U是第A族的元素，S是第A族的元素，T是第A族的元素。然后即可回答有關(guān)問(wèn)題。12(1)電負(fù)性的數(shù)值能夠衡量元素在化合物中吸引電子能力的大小。電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力_，元素的化合價(jià)為_(kāi)值；電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力_，元素的化合價(jià)為_(kāi)值。(2)請(qǐng)指出下列化合物中化合價(jià)為正值的元素。NaH_、N

19、F3_、NH3_、SO2_、H2S_、ICl_。答案(1)強(qiáng)負(fù)弱正(2)NaNHSHI解析(2)所給物質(zhì)中各元素的電負(fù)性大小關(guān)系為NaH、NH、SO、HS、ICl，其中電負(fù)性大的元素顯負(fù)價(jià)，電負(fù)性小的元素顯正價(jià)。13仔細(xì)觀察如右示意圖，回答下列問(wèn)題：(1)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)，B元素位于元素周期表的第_周期_族。(2)鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物的水化物是_化合物(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)，證明這一結(jié)論的有關(guān)離子方程式是_。(3)根據(jù)周期律知識(shí)，硼酸酸性比碳酸_，理由是_。(4)根據(jù)Mg在空氣中的燃燒情況，Li在空氣中燃燒生成產(chǎn)物為_(kāi)(用化學(xué)式表示)。答案(1)2A(2)兩性Be(OH)22OH=BeO2H2O，Be(OH)22H=Be22H2O(3)弱硼的非金屬性比碳弱(4)Li2O、Li3N解析本題主要是對(duì)“對(duì)角線規(guī)則”的考查。運(yùn)用類推的思想解題，是解決此