《元素周期律》拓展课件

《元素周期律》自主预习一、原子半径微思考1元素周期表中同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何?如何解释这种趋势?元素周期表中同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势如何?如何解释这种趋势?提示:同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,其主要原因是同周期主族元素的能层数相同,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引作用也就越大,使原子半径逐渐减小。同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,其原因是电子能层数增加,电子间的排斥作用使原子半径增大的趋势大于核电荷数增加使原子半径减小的趋势。二、电离能1.电离能的概念。

气态电中性基态原子

失去一个电子转化为

气态基态正离子

所需要的

最低能量

叫做第一电离能。

2.元素第一电离能的变化规律。(1)每个周期的

第一

种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,

最后

一种元素(稀有气体)的第一电离能最大;从左到右,元素的第一电离能在总体上呈现从

小

到

大

的变化趋势,表示元素原子越来越

难

失去电子。

(2)同族元素从上到下第一电离能

变小

,表明从上到下元素原子越来越

易

失去电子。

3.电离能的应用。可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。一般来说,第一电离能数值越

小

,原子越容易失去一个电子,元素的金属性越

强

。

微思考2根据教材中图1-22可知,第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比同周期的相邻元素的第一电离能都高,请解释原因。提示:同周期中,第ⅢA族元素的第一电离能失去的电子是np能级的,该能级的能量比左边第ⅡA族元素的位于ns能级的能量高。第ⅤA族元素的价层电子排布为ns2np3,np轨道是半充满状态,比较稳定,所以失去一个电子需要的能量大,所以第一电离能比同周期相邻元素的要高;另外第ⅥA族元素失去的是已经配对的电子,配对电子相互排斥,因而第ⅥA族的第一电离能较低。三、电负性1.键合电子和电负性的含义。(1)键合电子:元素相互化合时,原子中用于形成

化学键

的电子。

(2)电负性:用来描述不同元素的原子对键合电子

吸引力

的大小。电负性越大的原子,对

键合电子

的吸引力

越大

。2.衡量标准:以氟的电负性为

4.0

和锂的电负性为

1.0

作为相对标准,得出了各元素的电负性(稀有气体未计)。

3.递变规律(一般情况)。(1)同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐

变大

。

(2)同族元素从上到下,元素的电负性逐渐

变小

。

4.应用:判断金属性、非金属性强弱的依据。微思考3根据电负性的变化规律分析预测,元素周期表中电负性最大的元素是哪种元素?电负性最小的元素是哪种元素(放射性元素除外)?提示:电负性最大的元素为F,电负性最小的元素为Cs。预习检测1.比较下列各组粒子半径的大小,并说明原因。(1)Ba

Sr,

。

(2)K

Ca,

。

(3)S2-

S,

。

(4)Na+

Al3+,

。

(5)Pb2+

Sn2+,

。

(6)Fe2+

Fe3+,

。

答案:(1)>同族元素,电子的能层越多,半径越大(2)>同周期元素,核电荷数越大,半径越小(3)>同一元素,核外电子数越多,半径越大(4)>具有相同的电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小(5)>同族元素的离子,所带电荷相同,能层越多,半径越大(6)>同一元素的离子,核外电子数越少,所带正电荷数越多,半径越小2.下列有关电离能的说法中正确的是(

)。A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量C.同一周期中,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价答案:D解析:第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,B项错误。元素原子的第一电离能越大,表示该元素的原子越难失去电子,A项错误。从总的变化趋势上看,同一周期中主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但有反常,如I1(Be)>I1(B),I1(N)>I1(O)等,C项错误。3.下列对电负性的理解中不正确的是(

)。A.电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准B.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小C.一般来说,元素的电负性越大,则元素的非金属性越强D.元素的电负性是元素固有的性质,与原子结构无关答案:D解析:一般来说,同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大;同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,因此,电负性与原子结构有关。4.潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质,下列关于Al、Na的分析中正确的是(

)。A.原子半径:Al>NaB.第一电离能:Al>NaC.电负性:Na>AlD.基态原子未成对电子数:Na>Al答案:B解析:同周期自左向右,主族元素的原子半径逐渐减小,故原子半径:Al<Na,A项错误。同周期自左向右,主族元素的第一电离能总体上呈增大趋势,故第一电离能:Al>Na,B项正确。一般来说,同周期自左向右,元素的电负性逐渐增大,故电负性:Na<Al,C项错误。Na和Al的基态原子的简化电子排布式分别为[Ne]3s1、[Ne]3s23p1,未成对电子数都为1,D项错误。5.下列关系中正确的是(

)。A.电负性:O>S>As,原子半径:r(O)<r(S)<r(As)B.电负性:O<S<As,原子半径:r(O)<r(S)<r(As)C.电负性:O<S<As,原子半径:r(O)>r(S)>r(As)D.电负性:O>S>As,原子半径:r(O)>r(S)>r(As)答案:A1.具有下列核外电子排布式的原子,其半径最大的是(

)。A.1s22s22p3

B.1s22s22p1C.1s22s22p63s23p1

D.1s22s22p63s23p4答案:C解析:根据原子的核外电子排布式可知,A项中为氮原子,B项中为硼原子,C项中为铝原子,D项中为硫原子。根据原子半径变化规律可知,r(B)>r(N)、r(Al)>r(S)、r(Al)>r(B),故Al原子半径最大。2.(2020山东兖州模拟)基态原子具有下列电子排布式的同周期元素原子中,第一电离能最小的是(

)。A.ns2np3 B.ns2np4C.ns2np5 D.ns2np6答案:B解析:同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第ⅤA族元素的第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能,故第一电离能的大小顺序为D项>C项>A项>B项。3.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899kJ·mol-1、1757kJ·mol-1、14840kJ·mol-1、18025kJ·mol-1,则该元素在元素周期表中位于(

)。A.第ⅠA族 B.第ⅡA族C.第ⅢA族 D.第ⅣA族答案:B解析:分析该主族元素的各级电离能可知,第一、二电离能较小,第三电离能剧增,说明该主族元素原子易失去2个电子,则该主族元素原子的最外层电子数为2,该元素位于第ⅡA族。4.下列是几种元素基态原子的电子排布式,对应元素的电负性最大的是(

)。A.1s22s22p4

B.1s22s22p63s23p3C.1s22s22p63s23p2

D.1s22s22p63s23p64s2答案:A解析:根据四种元素基态原子的电子排布式可知,A项中元素基态原子核外有两个电子层,最外层有6个电子,应最容易得到电子,A项中元素的电负性最大。5.(2020四川内江高二期末)下列比较中错误的是(

)。A.原子半径:K>Ga>Se>SB.第一电离能:Si>Al>Mg>NaC.电负性:O>N>P>AsD.非金属性:P>Si>Ge>Ga答案:B解析:同周期主族元素的第一电离能有反常,第一电离能:Na<Al<Mg,B项错误。6.有A、B、C、D、E五种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中C、E是金属元素;A和E位于同一族,它们基态原子的最外层电子排布式为ns1。B和D也属于同一族,它们基态原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的2倍,C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。A、B、C、D、E五种元素的电负性分别为2.1、3.5、1.5、2.5、0.8,请回答下列问题。(1)A是

,B是

,C是

,D是

,E是

。(填元素符号,下同)

(2)由电负性判断,以上五种元素中金属性最强的是

,非金属性最强的是

。

(3)当B与A、C、D分别形成化合物时,B显

价,其他元素显

价。

(4)当B与A、C、D、E(与E形成E2B)分别形成化合物时,化合物中有离子键的是

,有共价键的是

。答案:(1)H

O

Al

S

K(2)K

O(3)负正(4)Al2O3、K2O

H2O、H2O2、SO2、SO3解析:由题意可知A、E均为第ⅠA族元素且E为金属元素,A为H;由于B、D为同族元素且它们基态原子的最外层的p能级电子数为s能级电子数的2倍,则B、D元素原子的价层电子排布式为ns2np4,为第ⅥA族元素,则B为O,D为S,E为K;C元素原子的最外层电子排布为3s23p