苏教版选修三 元素性质的递变规律 学案.doc

互动课堂疏导引导知识点1：元素周期表的结构1.周期：具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列的一个横行。元素周期表共有七个周期。2.族：具有相同的最外层电子数的元素按照电子层数递增的顺序排列成的纵行。元素周期表共有18个纵行，16个族。知识点2：原子核外电子排布的周期性周期元素数目外围电子排布aaaaaaa0族121s11s2282s12s22s22p12s22p22s22p32s22p42s22p52s22p6383s13s23s23p13s23p23s23p33s23p43s23p53s23p64184s14s24s24p14s24p24s24p34s24p44s24p54s24p65185s15s25s25p15s25p25s25p35s25p45s25p55s25p66326s16s26s26p16s26p26s26p36s26p46s26p56s26p6结论：(1)随着原子序数的增加，元素原子的外围电子排布呈现周期性变化，每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化。(2)同一主族、元素原子的外围电子排布只有n不同。(3)根据核外电子排布，将元素周期表分为五区。a族、a族为s区，a族到0族为p区；b到b族为d区，b、b为ds区，镧系、锕系为f区。d、ds、f区元素均为金属元素；非金属元素除h外，其余均在p区。(4)根据元素原子的外围电子排布，可知：同周期随原子序数的增加，原子半径逐渐减小(除0族元素)，原子核对核外电子的吸引能力增强，失去电子的能力逐渐减弱即金属性减弱，得到电子的能力增强即非金属性增强；同一主族，随电子层数的增加，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引能力逐渐减弱，失去电子的能力增强，得到电子的能力减弱；金属性逐渐增加，非金属性逐渐减弱。2.微粒半径大小判断的规律(1)电子层数相同，最外层电子数不同的原子，最外层电子数越多，其相应原子半径越小。(2)电子层数不同的微粒，电子层数越多，相应微粒的半径越大。(3)电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，其微粒半径越小。(4)同一元素的原子半径，大于其阳离子半径，小于其阴离子半径。3.元素原子失电子能力强弱判断(1)根据元素周期表，同周期，从左到右，失电子能力减弱；同主族，从上到下，失电子能力增强。(2)比较元素的单质与水(或酸)反应置换出氢的难易程度。置换反应越容易发生，元素原子的失电子能力越强。(3)比较元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱。一般说来，碱性越强，元素原子失电子能力越强。4.元素原子得电子能力(1)根据元素周期表，同周期，从左到右，得到电子的能力增强；同主族，从上到下，得到电子的能力减弱。(2)比较元素的单质与氢气化合的难易程度以及气态氢化物的稳定性。一般说来，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，元素原子得电子的能力越强。(3)比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般说来，酸性越强，元素原子得电子的能力越强。知识点3：元素第一电离能的周期性变化1.元素的第一电离能：气态原子失去一个电子形成+1价气态、阳离子所需的能量，符号i，单位kjmol-1；元素的第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，反之，越难失去一个电子。2.136号元素的第一电离能 结论：分析元素周期表中元素第一电离能的变化得到，同周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，碱金属第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。3. 由图知，第三周期元素原子的第一电离能随原子序数的增大，逐渐增大，但镁的比铝的大，磷的比硫的大，那是因为镁的外围电子排布3s2属全充满结构，原子的能量较低，具有相对较大的第一电离能，而铝的外围电子排布为3s23p1，既非全充满、半充满，也不是全空，具有相对较小的第一电离能，所以镁的第一电离能比铝的大；磷的外围电子排布式3s23p3为半充满，具有较高的第一电离能，硫的外围电子排布式：3s23p4非全满，半满具有相对较低的第一电离能。4.第二电离能：+1价气态离子失去1个电子，形成+2价气态离子所需要的最低能量，用i2表示。第三电离能：+2价气态离子失去1个电子，形成+3价气态离子所需要的最低能量，用i3表示钠和镁的第一、二、三电离能元素i1/kjmol-1i2/kjmol-1i3/kjmol-1na4984 5626 912mg7381 4517 733 从表中可以看出钠的第一电离能较小而第二电离能突跃地升高，表明钠易失去1个电子，失去1个电子后钠离子达到8电子稳定结构，不易再失去第二个电子而形成na2+；而镁的第一、二电离能均较低，第三电离能突跃地升高，说明镁易失去2个电子，第三个电子难失去，镁失2个电子后达到8电子稳定结构，再失去第三个电子很困难，不易形成mg3+。5.同一周期中，从左到右核电荷数增加，原子的半径减小，核对外层电子的吸引能力增大，越来越难失去电子，电离能越来越大。同周期中碱金属的原子半径最大，最易失去电子，第一电离能最小；而稀有气体元素的原子都具有相对稳定的8电子(he为2)最外层构型，不易失去电子，故各周期中稀有气体元素的第一电离能最大。知识点4：元素电负性的周期性变化1.电负性：衡量元素在化合物中吸引电子的能力指定氟的电负性：4.0，以氟为标准确定其他元素的电负性。2.同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大表明其吸引电子的能力逐渐增强；同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。电负性最大的元素：f，电负性最小的元素：cs。3.元素电负性数值的大小可用于衡量元素的金属性，非金属性强弱。电负性数值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱；反之，元素的非金属性越弱，金属性越强。一般电负性大于1.8的元素为非金属元素；小于1.8的元素为金属元素。4.一般，两个成键元素的电负性差值大于1.7，此键通常为离子键；当两个成键元素的电负性差值小于1.7，此键通常为共价键。在化合物中，电负性大的元素吸引电子的能力强，通常显负化合价。活学巧用1.有人主张将长式周期表中的主、副族序号取消，由左到右按原顺序编为18列，如碱金属为第1列，稀有气体为第18列，下列说法正确的是( )a.第3列元素最少b.第10列中没有非金属元素c.从上到下，第1列元素单质的熔点逐渐升高，而第17列元素单质的熔点逐渐降低d.只有第2列元素的原子最外层有2个电子解析：a项中第3列即b族，在这一族中包含了锕系和镧系，因此元素数目最多。c项中，第一列对应氢元素与碱金属，碱金属从上到下熔点降低，第17列对应卤素，从上到下，熔点逐渐升高。d项中，除第2列即a族最外层有2个电子外，副族元素中也有2个电子的，如fe等。b项中第10列对应族中第3列，全部为金属元素。故b正确。答案：b2.某元素原子的外围电子排布式为4s24p5，则下列对其在元素周期表的位置叙述正确的是( )a.第三周期 第a族 b.第四周期 0族c.第四周期 第a族 d.第四周期 第a族解析：外围电子排布式为4s24p5，则由n=4对应4个电子层，在第四周期，外围电子有7个，因此在a族，故c正确。答案：c3.下列各组元素属于p区的是( )a.原子序数为1,2，7的元素 b.o，s，pc.fe，ar，cl d.na，li，mg解析：p区元素包含a族到0族共6族。a中h原子序数为1，在s区，c中fe在族，d中na、mg、li在s区，故b正确。答案：b4.下列微粒半径的比较中，正确的是( )a.na+na b.cl-cl c.fclbr d.namgal解析：简单阳离子半径小于相应的原子半径，如na+na，简单阴离子的半径大于相应原子半径，cl-cl，同周期内原子半径随原子序数的递增而减小，故namgal，同一主族原子半径，随电子层数增加而增大，fclbr，故b、d正确。答案：bd5.下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增的顺序排列的是( )a.sio2co2so3p2o5 b.sio2co2p2o5so3c.co2sio2p2o5so3 d.co2p2o5so3sio2解析：元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。同周期，从左向右非金属性增强spsi；同主族，从上到下非金属性减弱csi，故b正确。答案：b6.下列叙述正确的是( )a.同周期元素的原子半径以a族的为最大b.在周期表中零族元素的单质全部是气体c.a、a族元素的原子，其半径越大越容易失去电子d.所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族数相等解析：同周期元素原子的半径从左到右依次减小，故a错；对于选项d，要审准题意，注意“原子形成单原子离子”，如氯原子形成的单原子离子只能是cl-，故d错。答案：bc7.下列说法不正确的是( )a.同族元素，随着n的增加，i1逐渐增大 b.通常情况下，电离能i1i2i3c.同周期元素，随着z的增加，i1增大 d.电离能越小，元素的金属性越强解析：同族元素，随n的增加，失去电子能力增强，i1减小；同周期，随z的增加，失电子能力逐渐减弱，i1增大；i1越大、失电子能力越弱，金属性越弱；i1越小，失电子能力越强，金属性越强；通常情况下，失去电子的能力越来越弱，故电离能增大，故选a。答案：a8.下列原子的第一电离能最大的是( )a.b b.c c.al d.si解析：b、c处于同一周期，原子序数越大第一电离能越大，因此，cb；al、si也处于同一周期，同理sial；c、si处于同一主族，电子层数越少，第一电离能越大，因此csi，故b正确。答案：b9.下列电子构型的原子中，第一电离能最小的是（ ）a.ns2np3 b.ns2np5 c.ns2np5 d.ns2np6解析：ns2np3处在半充满状态；ns2np6处在全充满状态，均是能量最低的状态；而ns2np4和ns2np5中，ns2np4失去一个电子变成ns2np3半充满，因此第一电离能最小，故b正确。答案：b10.元素a的各级电离能数据如下：i1i2i3i4i5i6i/kjmol-15781 8172 74511 57814 83118 378则元素a常见价态是（ ）a.+1 b.+2 c.+3 d.+4解析：通过观察元素a的各级电离能数据，会发现电离能在失去第4个电子时，电离能急剧增大，说明失去第4个电子很难，故c正确。答案：c11.下列叙述正确的是（ ）a.通常，同周期元素的第一电离能a的元素最大b.在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小c.第a、a族元素的原子，其半径越大，电离能越大d.所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族序数相等解析：通常，同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小，0族元素第一电离能最大。同一主族中，从上而下第一电离能逐渐减小；卤素中cl形成单原子离子时只能是-1价，因此d错误；故b正确。答案：b12.从原子结构解释，第二周期元素中的be与b，n与o的第一电离能出现不符合规律的现象。解答：be与b，n与o虽同样电离第一个电子，但这个电子在原子中的环境不完全相同，be（2s2）s能级全充满是稳定状态，而b（2s22p1）电离一个p电子造成全空较稳定状态，所以i1（b）i1（be）。n的2p3能级具有半充满稳定状态，电离一个电子困难，而它后面的o（2p4）则失掉一个p电子变成半满稳定结构，故i1（o）i1（n）出现了不符合规律的现象。13.第二周期各对元素的第一电离能大小次序如下，其错误的是( )a.libe b.bc c.no d.fne解析：应n0。周期表中同一周期电离能有些曲折变化。按照洪特规则，等价轨道全满（s2、p6、d10），半满（p3、d3）和全空（s0、p0、d0）是相对稳定的。第二周期中，n有较高的第一电离能是因为n原子为p3半充满之故。答案：c14.下列各组元素按电负性大小排列正确的是（ ）a.fno b.oclf c.asph d.clsas解析：a中，f