高中化学专题2原子结构与元素的性质第二单元元素性质的递变规律

第二单元元素性质递变规律专题2原子结构与元素性质1/31[课程标准]1．认识周期表中各区、周期、族元素原子核外电子排布规律。2．了解元素性质随原子序数递增周期性改变本质是核外电子排布周期性改变。3．了解元素电离能、电负性概念和随原子序数递增周期性改变规律。4．了解电离能和电负性简单应用。专题2原子结构与元素性质2/31一、原子核外电子排布周期性1．伴随_______________递增，元素原子外围电子排布呈_______________改变：每隔一定数目标元素，元素原子外围电子排布重复出现从______到_______________周期性改变(第1周期除外)。原子序数周期性ns1ns2np63/312．元素分区依据元素原子外围电子排布特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区。(1)s区：主要包含_______________两族元素，外围电子排布为_______________，轻易失去最外层电子，形成阳离子，除氢元素外，这些元素都是活泼金属元素。(2)p区：包含从__________________________共六族元素,它们原子外围电子排布为_______________

(氦元素除外)。ⅠA和ⅡAns1～2ⅢA到ⅦA族、0族ns2np1～64/31(3)d区：包含____________________________________元素(镧系和锕系元素除外)，外围电子排布为______________________。(4)ds区：包含__________________元素，它们原子(n－1)d轨道为充满电子轨道，外围电子排布为_______________。(5)f区：包含_______________元素。ⅢB族～ⅦB族和第Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2ⅠB族和ⅡB族(n－1)d10ns1～2镧系和锕系5/311．最外层电子排布为ns1或ns2元素是否一定为金属元素?提醒：不一定。H最外层电子排布为1s1，He最外层电子排布为1s2，二者都是非金属元素。6/31二、元素第一电离能周期性改变1．某元素气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需最低能量，叫做该元素__________________，符号用___________。2．第一电离能数值越小，表示在气态时该原子越_______________一个电子。3．对于同一周期元素而言，_______________第一电离能最小，_____________________第一电离能最大，从左到右第一电离能展现___________趋势；对于同一主族元素，伴随电子层数增加，第一电离能逐步_______________。第一电离能I1轻易失去碱金属稀有气体元素增大减小7/31提醒：应远大于其第一电离能2倍。因为首先失去

电

子是能量最高电子，故第一电离能最小，再失去电子是能级较低电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强，从而使电离能越来越大。8/31三、元素电负性周期性改变1．电负性：用来衡量元素在化合物中_______________电子能力。2．同一周期，主族元素电负性从左到右逐步_________,表明其吸引电子能力逐步___________，金属性逐步_______________，非金属性逐步_______________；同一主族，元素电负性从上到下展现减小趋势，表明其吸引电子能力逐步___________，金属性逐步______________，非金属性逐步_______________。吸引增大增强减弱增强减弱增强减弱9/311．以下关于元素周期表五个区说法，不正确是(

)A．s区元素都是活泼金属元素B．d区、ds区元素都是金属元素C．p区元素现有非金属元素，又有金属元素D．f区元素是镧系和锕系元素解析：s区元素(除H外)都是活泼金属元素，A不正确；d区、ds区元素都是过渡元素，都是金属元素，B正确；p区元素现有金属元素又有非金属元素，C正确；f区元素是镧系和锕系元素，D正确。A10/312．以下说法正确是(

)A．元素第一电离能越大,该元素原子越轻易失去第一个电子B．同一周期，伴随原子序数增加，元素第一电离能一定增大C．同一主族，伴随电子层数增加，元素第一电离能增大D．元素第一电离能一定小于元素第二电离能解析：元素第一电离能越大，元素越不轻易失去电子，A项错；同一周期中，伴随原子序数增加，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA和ⅤA这两个主族分别为全满和半充满状态，第一电离能较大，B项错；同一主族，伴随电子层数增加，元素第一电离能逐步减小，C项错。D11/313．按F、Cl、Br、I次序递增是(

)A．外围电子

B．第一电离能C．电负性

D．原子半径解析：同一主族元素，伴随核电荷数增加，原子半径逐渐增大，最外层电子数不变，第一电离能逐步减小，电负性逐步减小，故D项正确。D12/314．在以下空格中，填上适当元素符号：(1)在第3周期中，第一电离能最小元素是________，第一电离能最大元素是________。(2)在元素周期表中，电负性最大元素是________，电负性最小元素是________。(3)最活泼金属元素是________。(4)最活泼气态非金属元素是________。(5)第2、3、4周期原子中p轨道半充满元素是__________.(6)电负性相差最大元素是____________。NaArFCsCsFN、P、AsF、Cs13/31解析：同周期中从左到右，元素第一电离能(除第ⅡA、ⅤA族反常外)逐步增大，同周期中金属元素最小,稀有气体最大,故第3周期中第一电离能最小为Na，最大为Ar。电负性递变规律：同周期从左到右逐步增大，同主族从上到下逐步减小，故周期表中，电负性最大元素是氟，电负性最小为铯。14/31探究导引1碱金属元素第一电离能有什么改变规律？提醒：碱金属元素从上到下，第一电离能逐步减小。第一电离能越小，越易失电子，金属活泼性就越强。第一电离能改变规律15/31探究导引2怎样了解I2、I3

、I4、I5……？提醒：＋1价气态离子失去一个电子,形成＋2价气态离子所需最低能量叫做该元素第二电离能(用I2表示)，依次类推,可得到I3、I4、I5……同一个元素逐层电离能大小关系:I1<I2<I3<I4<I5……即一个原子逐层电离能是逐步增大。这是因为伴随电子逐一失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服电性引力也越来越大，消耗能量也越来越多。16/311．元素第一电离能气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需要能量,符号为I1.它能够衡量元素原子失去一个电子难易程度.I1数值越小，原子越易失去一个电子；I1数值越大，原子越难失去一个电子。17/312．元素第一电离能周期性改变(1)同一周期内，伴随原子序数增加，原子半径逐步减小(稀有气体除外),原子查对核外电子吸引越来越强，元素原子越来越难失去电子，所以元素第一电离能呈增大趋势.同一周期内，碱金属第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大，以下列图所表示。18/31(2)同一主族，伴随元素原子序数递增(电子层数增加),元素第一电离能展现减小趋势。(3)第ⅡA元素和第ⅤA元素第一电离能比相邻元素均要大,是因为ⅡA为全充满结构(即ns2)，ⅤA为半充满结构(即ns2np3)，从稳定结构失去电子需要能量更多。19/313．应用(1)用来衡量元素原子或离子气态时失去电子能力强弱.电离能数值越小，该元素原子或离子越轻易失去电子。(2)确定元素通常以何种价态存在。(3)同一元素不一样电子电离能各不相同是核外电子分层排布有力证据。20/311．以下原子价电子排布中，对应第一电离能最大是(

)A．3s23p1 B．3s23p2C．3s23p3 D．3s23p4解析：四种元素均为第3周期元素，由电离能改变规律及核外电子排布情况知C中3p能级处于半充满状态，第一电离能最大。C21/31探究导引1什么是电负性？电负性与金属性、非金属性关系？提醒：电负性是用来描述不一样元素原子对键合电子吸引力大小。电负性大小表达了元素金属性与非金属性强弱，电负性越大元素非金属性越强，电负性越小元素金属性越强。电负性改变规律及应用22/31探究导引2电负性改变规律是什么？提醒：同周期元素从左往右，电负性逐步增大，金属性逐渐减弱，非金属性逐步增强；同主族元素从上往下，电负性逐步减小，金属性逐步增强，非金属性逐步减弱。23/311．电负性概念元素原子在化合物中吸引电子能力标度.通俗地说是衡

量元素原子在化合物中吸引电子能力.鲍林电负性是指

定氟电负性为4.0，并以此为标准确定其它元素电负性.电负性是相对值，所以没有单位。2．元素电负性周期性改变同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上

到下，

电负性递减；副族元素电负性没有显著规律。24/313．应用(1)元素电负性与元素金属性和非金属性关系:元素电负性数值大小可用于衡量元素金属性、非金属性强弱.电负性数值越大，元素非金属性越强，金属性越弱；电负性数值越小，元素非金属性越弱，金属性越强。普通电负性大于1.8元素大部分为非金属元素.电负性最大元素为氟,电负性最小为铯。(2)元素电负性数值大小与化合物类型关系:普通认为:假如两个成键元素间电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，对应化合物为离子化合物；假如两个成键元素间电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键，对应化合物为共价化合物，如H：2.1，Cl：3.0,3.0－2.1＝0.9<1.7,故HCl为共价化合物。25/31(3)元素电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负关系：电负性数值大小能够衡量元素在化合物中吸引电子能力大小。电负性数值小元素在化合物中吸引电子能力弱，元素化合价为正值；电负性大元素在化合物中吸引电子能力强，元素化合价为负值。26/312．在其原子含有以下外层电子构型各元素中，电负性最大是(

)A．ns2np6 B．ns2np3C．ns2np4 D．ns2np5解析：题目所给四个选项中电子层n相同，说明它们处于同一周期，而且A、B、C、D四种元素分别位于：0族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族。依据电负性递变规律：在同一周期中从左到右，元素电负性递增；同一主族，自上而下，元素电负性递减；金属电负性普通小于非金属电负性，而且惰性气体电负性特殊。所以同一周期中电负性，最大是ⅦA族元素，即D项。D27/31已知X、Y是主族元素，I为电离能,单位是kJ·mol－1.请依据下表所列数据判断，错误是(

)A.元素X常见化合价是＋1B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第3周期，它可与冷水猛烈反应电离能元素I1I2I3I4X500460069009500Y580180027001160028/31[思绪点拨]

核外电子是分层排布，其电离能有I1、I2、I3等，这些数据之间若有突变，则说明失去电子已经不在同一个电子层中，由此能够判断出元素化合价。[解析]

X第一电离能(I1)显著小于I2、I3等，可知X最外层只有