高二化学（人教版）学案 选择性必修二 第一章 第二节 第2课时 元素周期律

第2课时元素周

期律

新知探究(一)——原子半径

1.影响因素

电子之间的半径

原电子的越导

子能层数多—作用越大致增大

取决

半

径

核电越核对电子的导半径

荷数大____作用越大致减小

2.递变规律(主族元素)

(1)同周期:从左到右,核电荷数越大，原子半径o

(2)同主族:从上到下,电子层数越多，原子半径o

3.单原子微粒半径的比较

(1)同主族带相同电荷的原子或离子:能层数越多，半径越大。例

如:r(Li+)vr(Na+)vr(K+)vr(Rb+)<r(Cs+),r(O)vr(S)vr(Se)vr(Te)。

(2)能层结构相同的离子:核电荷数越大，半径越小，即“序大径小”。例

如:r(O2)>r(F)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(A13+)。

⑶核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子参照比较。例如:比较r(K+)

与r(Mg2+),可选r(Na+)为参照,r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。

(4)同种元素的离子半径:阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于

高价阳离子。例如:r(Q)>r(CI),r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。

应用化学

含锂材料在生活中广泛应用，如各种储氢材料（LizNH等）、便携式电源材

料（LiCoCh等）；卒口和（Li作核反应堆最佳热载体［UH和（LiD用作高温堆减速

剂。

比较Li+和H的半径大小？比较依据是什么？

［题点多维训练］

1.正误判断（正确的打“「，错误的打“X”

⑴能层数越多，原子半径一定越大（）

（2）核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同（）

（3）质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大（）

（4）各元素的离子半径总比其原子半径小（）

（5）同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小（）

2.下列微粒半径大小比较正确的是（）

A.Na+<Mg2+<Al3+<O2

B.S2>Cl>Na+>Al3+

C.Na<Mg<Al<Si

D.Cs<Rb<K<Na

3.下列离子半径的大小顺序正确的是（）

①Na+®X2:1s22s22P63s23P6③Y?：2s22p6④

Z:3s23P6

A.③〉④，②》①B.@>（3）>（2）>©

C.④，③>①〉②D.②〉④，③〉①

4.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是（）

A.Na、K、RbB.F、Cl>Br

C.Mg2+>AP+、Zn2+D.CLBr>I

5.比较下列原子的半径大小。

(1)C、N、0、F:o

(2)Si、C、N:o

(3)Li、Na、K、Rb:。

(4)F、CkBr、I:o

(5)Na+、Mg2+、Al3+、F、

O2:__________________________________________________________________

|思维建模|“三看”模式比较微粒半径大小

一层先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大

若能层数相同，则看核电荷数,核电荷数越大，微粒半径

二核

越小

三电若能层数、核电荷数均相同厕看核外电子数，电子数多

子的半径大

新知探究(二)——电离能

1.第一电离能(L)

(1)概念:气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要

的o

(2)规律

①每个周期的第一种元素（氢和碱金属）的第一电离能，最后一种元素

（稀有气体）的第一电离能;即同周期随着核电荷数的递增，元素的第一电离

能总体呈趋势。

②同族元素从上到下第一电离能逐渐。

（3）反常特例:由上图可知,B、A1、0、S等元素的第一电离能比它们左边元素

的第一电离能低，即第一电离能大小关系:B<Be、Al<Mg、O<N、S<P;使Li〜Ne

和Na〜Ar的第一电离能曲线呈现锯齿状变化。

［微思考］

从原子结构角度解释Li〜Ne和Na〜Ar的第一电离能曲线呈现锯齿状变

化的原因。

（4）应用:第一电离能可以判断金属性和非金属性强弱。一般情况下，第一电离

能越大，金属性越弱，非金属性越强;第一电离能越小，金属性越强，非金属性越弱。

［微点拨］第一电离能的大小可以判断同主族元素的金属性强弱，但用

第一电离能的大小判断同周期主族元素金属性的强弱时，则有可能出现反常的情

况。

2.逐级电离能

原子逐级失去电子的电离能，可以用5、L、13、14……）表示

念

根据电离能数据确定兀素原子核外电子的排布及兀素的化合价，如

Li：I«l2<l3,表明Li原子核外最外层上只有一个电子,易失去一个电子形成

用

+1价阳离子

应用化学

下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。

元素NaMgAl

496738578

41

1817

562451

67

2745

912733

电离

910

能/11575

543540

(kJ-m

1313

oP)14830

353630

1617

18376

610995

2021

23293

114703

(1)同一元素原子的逐级电离能有什么规律?为什么？

⑵当相邻逐级电离能发生突变时,说明失去的电子所在的能层发生了变化。

这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系?

［题点多维训练］

L正误判断（正确的打错误的打“X”）。

（1）元素第一电离能越大，非金属性一定越强（）

（2）在金属活动性顺序表中,Ca在Na的前面，所以Ca的第一电离能比Na小

（）

⑶第三周期所含元素中氯的第一电离能最大（）

⑷铝的第一电离能比镁的第一电离能大（）

（5）H的第一电离能大于C1的第一电离能（）

（6）在所有元素中,He元素的第一电离能最大（）

⑺同一主族元素原子的第一电离能从上到下越来越小（）

2.在下面的价层电子排布中，第一电离能最小的原子可能是（）

A.3s23P3B.3s23P5C.3s23P，D.3s23p6

3.下列各组元素中，元素第一电离能依次减小的是（）

A.H、Li、Na、B.IB.LBr、Cl、F

C.Na、Mg、Al、SiD.Na、Ca、Cl、O

4.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据。

电离能/(kJ.molI

Ii12h14...........

741710

0500700500

关于元素R的下列推断中，错误的是（）

A.R元素基态原子的电子排布式为Is22s2

B.R元素位于元素周期表中第IIA族

C.R元素的最高正化合价为+2价

D.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素

5.(1)图a、b、c分别表示C、N、0和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的

标度不同)。第一电离能的变化图是(填标号)，判断的根据

是______________________________________________________________________

第三电离能的变化图是_______(填标号)。

图a图b图c

(2)第一电离能的大小:C0(填“大于”或“小于

(3)N、0、S的第一电离能(I。大小为L(N)>h(O)>L(S),原因是

新知探究(三)——电负性

1.相关概念及电负性大小的标准

化

元素相互化合，原子之间产生的____________叫做化学键

学键

键

原子中用于形成________的电子

合电子

电用来描述不同元素的原子对键合电子_______的大小。电负

负性性越大的原子，对键合电子的吸引力______

电

负性大以版的电负性为______和锂的电负性为______作为相对标

小准

的标准

2.递变规律

(1)同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐

(2)同族元素从上到下，元素的电负性逐渐o

3.电负性的应用

(1)判断元素的金属性和非金属性强弱

①判断元素及性质:金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一

般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如楮、睇等)的电负性则在1.8

左右，它们既有金属性，又有非金属性。

②判断性质强弱:金属元素的电负性越小，金属元素越活泼;非金属元素的电

负性越大，非金属元素越活泼°

(2)判断元素化合价的正负

①电负性数值小的元素吸引电子的能力弱，化合价为正值。

②电负性数值大的元素吸引电子的能力强，化合价为负值。

(3)判断化学键及化合物的类型

大于1.7通常形成离子键，相应的

两成键元I"化合物为离子化合物

素问电负T

性差值|小于L7_通常形成共价键,相应的

f化合物为共价化合物

如H的电负性为2.1,Cl的电负性为3.0,0的电负性与H的电负性之差为

3.02.1=0.9<1.7,^HCl为共价化合物;如A1的电负性为1.5,C1的电负性与Al的电

负性之差为3.01.5=1.5<1.7,因此AlCh为共价化合物;同理,BeCL也是共价化合物。

［微点拨］①电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F

的电负性与H的电负性之差为1.9,但HF为共价化合物。②电负性之差小于1.7

的元素不一定形成共价化合物，如NaH、Na2S.MgB「2等是离子化合物.Na的电

负性为0.9,与H的电负性之差为1.2,但NaH中的化学键是离子键。

（4）解释元素“对角线”规则

LiBe、B、、

*Si

Al

Li、Mg的电负性分别为1.0、L2;Be、Al的电负性分别为1.5、L5;B、Si

的电负性分别为2.（）、1.8。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相

当，它们表现出的性质相似，如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别为Li?。和

MgO;Be（OH）2、Al（OH）3均属于难溶的两性氢氧化物;B、Si的含氧酸都是弱酸等。

［题点多维训练］

1.正误判断（正确的打错误的打“X”）。

⑴元素的电负性越大，则元素的非金属性越强（）

（2）同周期元素电负性最大的元素为稀有气体元素（）

（3）同族元素从上到下,元素的电负性一定逐渐减小（）

2.下列是几种基态原子的电子排布式,其中电负性最大的是（）

A.lS22s22P4B.1S22s22P63s23P3

C.1s22s22P63s23P2D.ls22s22P63s23P64s2

3.已知元素的电负性数据,下列判断不正确的是)

A.Mg元素电负性的最小范围为1.0〜1.5

B.Ge既具有金属性，又具有非金属性

C.Be和C1可形成极性键

D.0和F形成的化合物中O显正价

4.下列说法不正确的是（）

A.第IA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而第V11A族元素的电负性从上

到下逐渐增大

B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度

C.元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强

D.NaH的存在能支持可将氢元素放在第VHA族的观点

5.一般认为，如果两个成键元素的电负性差值大于1.7,它们通常形成离子键；

如果两个成键元素的电负性差值小于17它们通常形成共价键。

7\L

素1e1i

尾1.

负性.5.0.5.5.0.00

7\S

素gai

1.

负性.2.0.9.5.1.58

查阅元素的电负性数值,判断下列化合物:①NaF②AICI3③NO@MgO

⑤BeCb

⑥82

(1)属于共价化合物的是(填序号，下同)。

(2)属于离子化合物的是o

命题热点——元素推断与元素周期律(表)的综合应用

1.同一元素的“位一构一性”关系

((1)核电荷数、原子序数

结构

电子层数

1(2)核外电子

最外层电子数

。映

元素性质

判断元素、推出住单质性质

位置性质

通过位置运用递变化合物性质

周期，族规律推出性质〔离子性质

2.元素推断的一般思路

元

素

名

称

(

位

置

)

3.由元素的价层电子排布判断其在周期表中位置的规律

价层电子x或y

周期表中的位置

排布的取值

第n周期xA族(说明:书写时,此处的x应用相应的

nsxx=l,2

罗马字母表示，下同)

x=l,2,

第n周期(2+x)A族

ns2npx3,4,5

x=6第n周期0族

x+y<7笫n周期(x+y)B族

(n1)dxnsy7<x+y

第n周期VIII族

<10

(nl)d,onsxx=l,2第n周期xB族

4.由主族元素形成共价键数目推断元素

短周H、F、N、

C、Si0、S

期元素ClP

共价

1432

键数目

1

-X-

\—X—

1或X-

共价/

—X\或

X=或

键或

-x=x=

X』

［题点多维训练］

题点(一)依据元素周期表的片段结构推断元素

1.（2024•江苏盐城期中）如表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、

一回回区回日回区回

A.R原子的核外电子的轨道表不式为Is2s2p3s3P

B.Y2与Na+的半径的大小关系为丫2小于Na+

C.X的第一电离能大于Y的第一电离能

D.表中电负性最大的元素为J

题点（二）依据原子结构推断元素

2.（2023・浙江选考）X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X

的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元

素,Q是纯碱中的一种兀素。下列说法不止确的是（）A.电负性:Z>X

B.最高正价:Z<M

C.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键

D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y

题点（三）依据元素性质推断元素

3.元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外

层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是（）

f0.1X-9

0~~1~~234567,

最外层电子数

A.X的电负性比Q的大

B.Q的简单离子半径比R的大

C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强

D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强

题点（四）依据元素成键特点推断元素

4.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素，由5种元素组

成的某化合物是电池工业中的重要原料，该化合物的结构式如图所示。下列说法

正确的是（）

xx

XX

A.原子半径:YvZ<W

B.最高价含氧酸酸性:Z>M

C.电负性:X<Y<Z

D.该化合物中既含极性键又含非极性键

课下请完成课时跟踪检测（五）

第2课时元素周期律

新■新知探究（一）

1,排斥吸引2.（1）越小（2）越大

［应用化学］

提示:r(H)>r(Li+);两种微粒的核外电子排布相同,锂离子的原子序数大，所以

半径小。

［题点多维训练］

l.(l)X(2)X(3)V(4)X(5)X

2.选B四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大,半径越

小,r(A13+)<r(Mg2+)<r(Na+)<r(O2),故A错误;S?与Cl,Na+与A伊的核外电子排布分

别相同S和C1比Na+和AF+多一个电子层，微粒半径大，核外电子排布相同，核电

荷数越大，半径越小，故r(S2)>r(CI)>r(Na+)>r(Al3+),^B正确;微粒电子层数相同，核

电荷数越大，半径越小，应为r(Na)>r(Mg)>r(AI)>r(Si),故C错误;微粒为同一主族，

电子层数越多，原子半径越大，应为r(Cs)>r(Rb)>r(K)>r(Na),故D错误。

3.选D由核外电子排布式可知，②、③、④三种离子分别是S2、(AQ,

电子层结构相同的离子,核电荷数越大，半径越小，则有②》④，③〉①;电子层数越多,

半径越大，则大小顺序为②>④乂^>①。

4.选C同主族元素，从卜到下，原子半径(或离子半径)逐渐增大，故A、B、D

三项中的各微粒的半径逐渐增大;能层数相同，核电荷数越大半径越小,Mg2+、人伊

能层数相同但铝元素的核电荷数大，所以A产的半径小，故C项中微粒不是按半径

逐渐增大的顺序排列的。

5.(l)r(C)>r(N)>r(0)>r(F)(2)r(Si)>r(C)>r(N)

(3)r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)

(4)r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)

(5)r(Al3+)<r(Mg2+)<r(Na+)<r(F)<r(O2)

新知探究(二)

1.(1)最低能量(2)①最小最大增大②减小

［微思考］

提示:B和A1的价电子排布为ns2np*Be和Mg的价电子排布为"(全满),B

和A1的第一电离能失去的电子是np能级的，该能级电子的能量比左边Be和Mg

失去的ns能级电子的高cN和P的电子排布ns2np3是半充满的，比较稳定悌一电

离能比0、S高。

［应用化学］

⑴提示:同一元素的电离能逐级增大。随着电子的逐个失去，阳离子所带的正

电荷越来越多，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也

越来越多，所以同一元素原子的逐级电离能越来越大。

(2)提示:钠的h比L小很多，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,

所以钠容易失去一个电子形成+1价钠离子;镁的12比13小很多，说明镁容易失去

两个电子形成+2价镁离子;铝的13比L小很多，说明铝容易失去三个电子形成+3

价铝离子。

［题点多维训练］

l.(l)X(2)X(3)X(4)X(5)V(6)V(7)V

2.选C同一周期中，主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大

趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，

其第一电离能随着原子序数的增大而减小。3s23P3属于第VA族元素、3s23P5属

于第V1IA族元素、3s23P4属于第VIA族元素、3s23P6属于0族元素，这几种元素都

是第三周期元素,分别是P、Cl、S、Ar,其第一电离能大小顺序是Ar>CI>P>S,所

以第一电离能最小的原子是S。

3.选AA项，四种元素处于同一主族,随着电子层数的增加，元素的第一电离

能逐渐减小,正确。B项，匹种元素处于同一主族,但电子层数逐渐减小，第一电离能

逐渐增大,错误。C项，同危期主族元素，随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈

增大趋势，但nA族的第一电离能比相邻元素的大,错误。D项，四种元素的第一电

离能逐渐增大，错误。

4.选A从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离

能都较小，第三电离能剧增,可失去2个电子，最高化合价为+2价,即最外层应有2

个电子，为第IIA族元素,R元素可能是Mg或Be,故A错误,B、C正确;同周期第

IIA族核外电子排布式为ns2,达到稳定结构，所以R元素的第一电离能高于同周

期相邻元素，故D正确。

5.解析:(1)C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期主族元素第一电离能

的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的

第一电离能较C、0两种元素的高，因此C、N、0、F四种元素的第一电离能从

小到大的顺序为C<0<N<F,满足这一规律的为图a,气态基态+2价阳离子失去1

个电子生成气态基态+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能洞一周

期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高/日由于C原子在失去2个电子之后

的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规

律的图像为图bo(2)根据元素周期律,总体规律同一周期主族元素从左到右第一

电离能依次增强，特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族,VA族第一电离

能大于VIA族,C是IVA族,0是VIA族，不涉及特殊规律，所以C<Oo(3)N原子的

核外电子排布式是Is22s22P3,p轨道处在半满状态，比较稳定,原子核对核外电子的

束缚作用较强，较难失去第一个电子，第一电离能N大于0;0和S是同一主族元

素Q原子的半径较小,原子核对核外电子的束缚作用较强，较难失去第一个电子，

第一电离能O大于S。

答案:(l)a同一周期主族元素第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于

N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、0两种元素的高

b(2)小于(3)N原子2P轨道半充满，比相邻的0原子更稳定,更难失电子;0、S

同主族,S原子半径大于0原子,更易失去电子

新■新知探究(三)

1.化学作用力化学键吸引力越大4.01.0

2.⑴变大(2)变小

［题点多维训练］

1.(1)J(2)X(3)X

2.选A由四种基态原子的电子排布式可知，四种元素分别是0、P、Si、Ca,

其中氧元素的非金属性最强，电负性最大。

3.选AMg元素的金属性小于Na,大于Be,故电负性的最小范围为0.9〜1.5,A

错误;Ge的电负性为1.8,既具有金属性，又具有非金属性,B正确;根据Be和C1的

电负性，两元素电负性差距较大，可形成极性键,C