第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第2課時(shí)

元素周期律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、運(yùn)用相關(guān)的原子結(jié)構(gòu)理論，分析并掌握元素的原子半徑、第一電離能、電負(fù)性等元素性質(zhì)同周期性變化的規(guī)律并建立模型。2、了解元素周期律的應(yīng)用價(jià)值。一、原子半徑2、規(guī)律：(2)同主族，從上到下，原子半徑越來越大(1)同周期，從左到右，原子半徑越來越小1、影響因素:電子的能層數(shù)核電荷數(shù)(同族)(同周期)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小的原因:

同周期主族元素電子的能層數(shù)相同，從左到右，核電荷數(shù)的增加使核對(duì)電子的吸引增強(qiáng)而引起原子半徑減小的趨勢(shì)，大于外層電子數(shù)的增加使電子間的排斥增強(qiáng)而引起原子半徑增大的趨勢(shì)?！舅伎寂c討論】P23同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大的原因:

同主族元素從上到下，電子能層數(shù)的增加使電子間的排斥增強(qiáng)而引起原子半徑增大的趨勢(shì)，大于核電荷數(shù)的增加使核對(duì)電子的吸引增強(qiáng)而引起原子半徑減小的趨勢(shì)。粒子半徑大小的比較(三看原則)一看電子層數(shù)：電子層數(shù)越多,半徑越大如：Li<Na<K<Rb<CsLi+

﹤Na+

﹤K+

﹤

Rb+﹤Cs+

二看核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越大，半徑越小如：Na>

Mg

>

Al

O2->F->Na+>Mg2+>Al3+Fe3+<Fe2+<Fe三看核外電子數(shù)：電子層和核電荷數(shù)相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大如：Cl<

Cl-

1、下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是()A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2＋、Al3＋、Zn2＋

D.Cl－、Br－、I－C2．下列離子化合物中，陰離子半徑與陽離子半徑之比小于1的是(

)A．Na2O B．KF

C．KCl D．MgCl2解析：選B。陰離子半徑與陽離子半徑之比小于1，說明陰離子半徑小于陽離子半徑。A.氧離子半徑大于鈉離子半徑，故A不符合題意；B.氟離子半徑小于鉀離子半徑，故B符合題意；C.氯離子半徑大于鉀離子半徑，故C不符合題意；D.氯離子半徑大于鎂離子半徑，故D不符合題意。3．若短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的能層結(jié)構(gòu)。那么這四種元素的原子序數(shù)從大到小的順序是什么？這四種離子的半徑從大到小的順序是什么？提示：a＞b＞d＞cr(C3－)＞r(D－)＞r(B＋)＞r(A2＋)。二、第一電離能（I1）1、概念氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。用符號(hào)I1表示，單位：kJ/mol從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需要的能量叫做第二電離能，符號(hào)I2，依次類推。同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…任務(wù)二：探究電離能的遞變規(guī)律每個(gè)周期的第一種元素的第一電離能______，最后一種元素的第一電離能_____，即一般來說，同一周期隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈_____趨勢(shì)。最小最大增大原子核對(duì)電子的吸引力越強(qiáng)，第一電離能越大。反常：ⅡA

＞ⅢA;ⅤA＞ⅥA思考與討論3：在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一電離能大于相鄰的元素的第一電離能。為什么？?jī)r(jià)層電子排布：ⅡA全充滿、ⅤA半充滿結(jié)構(gòu)全空、半滿、全滿狀態(tài)更穩(wěn)定，所需能量高同理：第一電離能：N＞O,P＞S第一電離能同周期同主族從左到右，元素的第一電離能呈逐漸增大趨勢(shì)從上到下，元素的第一電離能逐漸減?、駻＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA反常：2、I1的變化規(guī)律2.

堿金屬電離能變化規(guī)律:教材P24（1）堿金屬的電離能與金屬活潑性關(guān)系:金屬性越強(qiáng)，I1越小。

解釋：原子失去電子后形成陽離子，所帶正電荷對(duì)電子的吸引力更強(qiáng)，所以原子的逐級(jí)電離能越來越大。隨著電子的逐個(gè)失去，陽離子核外電子逐漸達(dá)到稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再要失去電子需克服的電性引力消耗能量更大（突躍變化）同一能層中電離能相近，不同能層中電離能有很大的差距。

因此：當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)（突躍現(xiàn)象），說明失去的電子所在電子能層發(fā)生了變化。3.

電離能的應(yīng)用（1）判斷元素的化合價(jià)（I1、I2……表示各級(jí)電離能）規(guī)律：若某元素的In+1?In，則該元素的常見化合價(jià)為+n價(jià)。鈉、鎂、鋁的常見化合價(jià)分別是＋1、＋2、＋3Na+(g)Na2+(g)+e-

Na(g)Na+(g)+e-

1s22s22p63s11s22s22p61s22s22p61s22s22p54066跨越不同能層失去電子時(shí)，電離能出現(xiàn)突躍，可據(jù)此判斷原子價(jià)層電子數(shù)，推測(cè)其最高化合價(jià)?？偨Y(jié)：電離能的應(yīng)用：①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱規(guī)律：若某元素的In+1?In，則該元素的常見化合價(jià)為+n價(jià)。②判斷元素的化合價(jià)（I1、I2……表示各級(jí)電離能）多電子原子元素的電離能出現(xiàn)突變時(shí)，電子層數(shù)就有可能發(fā)生變化。③判斷核外電子的分層排布情況一般地，I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)；I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。1.正誤判斷(1)第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)(

)(2)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小(

)(3)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大(

)(4)在所有元素中，氟的第一電離能最大(

)(5)同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來越大(

)(6)同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能(

)×√×××√評(píng)價(jià)任務(wù)2．下列各項(xiàng)中元素的第一電離能依次減小的是(

)A．H、Li、Na、K B．I、Br、Cl、FC．Na、Mg、Al、Si D．Si、Al、Mg、Na解析：選A。A中，四種元素處于同一主族，隨著能層數(shù)的增加，元素的第一電離能依次減小，A符合題意；B中，四種元素處于同一主族，但能層數(shù)依次減小，元素的第一電離能依次增大，B不符合題意；同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但ⅡA族為全滿結(jié)構(gòu)，第一電離能比同周期相鄰元素大，C、D不符合題意。2.根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷X、Y、Z的化合價(jià)分別為_________________________。

I1I2I3I4X500102069009500Y5801800270011600Z420310044005900X：＋2，Y：＋3，Z：＋1》4~5倍評(píng)價(jià)任務(wù)3、在下面的電子結(jié)構(gòu)中，第一電離能最小的原子可能是()A.3s23p3

B.3s23p5

C.3s23p4

D.3s23p6C4、下表中：X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol－1。元素I1I2I3I4X496456269129543Y57818172745115755.根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)的判斷錯(cuò)誤的是()A.元素X是第ⅠA族的元素B.元素Y的常見化合價(jià)是＋3C.元素X與O形成化合物時(shí)，化學(xué)式可能是X2O2D.若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應(yīng)D3.[2020·全國卷Ⅰ，35(2)]Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_______________________________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na與Li同主族，Na的電子層數(shù)多，原子半徑大，故第一電離能更小Li、Be和B為同周期元素，同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但由于基態(tài)Be原子的s能級(jí)處于全充滿狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B的評(píng)價(jià)任務(wù)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次遞增，基態(tài)X原子的最高能級(jí)的單電子數(shù)是3；X、Y形成的化合物較多，其中一種化合物為紅棕色氣體；Z、W均為金屬元素，其中基態(tài)Z原子最高能層與最低能層的電子數(shù)之和是L層電子數(shù)的一半。下列說法正確的是(

)A．原子半徑：W>Z>Y>XB．第一電離能：W>ZC．簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)：Y>XD．W、Y形成的化合物是堿性氧化物C化學(xué)鍵：元素相互化合，相鄰的原子之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的化學(xué)作用力，形象地叫做化學(xué)鍵。鍵合電子：原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子鍵合電子②意義：電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大①定義：描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小電負(fù)性：三、電負(fù)性學(xué)習(xí)任務(wù)：探究電負(fù)性的遞變規(guī)律鮑林選定氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出各元素的電負(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)：元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增，同周期或者同族有什么規(guī)律？【思考與討論】學(xué)習(xí)任務(wù)：探究電負(fù)性的遞變規(guī)律電負(fù)性的周期性變化電負(fù)性最大的元素:電負(fù)性最小的元素：(不考慮稀有氣體及放射性元素)FCs1、一般來說，同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；表明其吸引電子的能力逐漸增強(qiáng)(半徑變小)。2、同族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小；表明其吸引電子的能力逐漸減少(半徑變大)。

3、金屬元素的電負(fù)性較小，

非金屬元素的電負(fù)性較大。4、對(duì)副族而言,同族元素的電負(fù)性也大體呈現(xiàn)同主族元素的變化趨勢(shì)。遞變規(guī)律：電負(fù)性的應(yīng)用：H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.91、判斷元素的金屬性和非金屬性電負(fù)性＞1.8非金屬元素；電負(fù)性＜1.8金屬元素；電負(fù)性≈1.8類金屬元素位于非金屬三角區(qū)邊界，既表現(xiàn)金屬性,又表現(xiàn)非金屬性。特例，如Sb元素電負(fù)性為1.9，但其為金屬元素H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.92、判斷化學(xué)鍵類型兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7，通常形成離子鍵兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價(jià)鍵電負(fù)性0.93.0電負(fù)性差2.1離子化合物電負(fù)性

2.13.0電負(fù)性差0.9共價(jià)化合物上述規(guī)則不能絕對(duì)化特別提醒如：NaH再如：HF4.0－2.1＝1.9>1.7，但HF為共價(jià)化合物2.1－0.9＝1.2<1.7，但NaH為離子化合物2、判斷化學(xué)鍵類型若兩種不同的非金屬元素的原子間形成極性共價(jià)鍵，且成鍵原子的電負(fù)q性之差越大，鍵的極性越強(qiáng)。如極性：H—F>H—Cl>H—Br>H—I當(dāng)電負(fù)性差值為零時(shí)通常形成非極性共價(jià)鍵;差值不為零時(shí),形成極性共價(jià)鍵;而且差值越大,形成的共價(jià)鍵極性越強(qiáng)。（3）判斷化學(xué)鍵的極性強(qiáng)弱鍵的極性是由于成鍵原子的電負(fù)性不同而引起的。當(dāng)成鍵原子的電負(fù)性相同或相近時(shí)，核間的電子云密集區(qū)域在兩核的中間位置附近，兩個(gè)原子核正電荷所形成的正電荷重心和成鍵電子對(duì)的負(fù)電荷重心幾乎重合，這樣的共價(jià)鍵稱為非極性共價(jià)鍵電負(fù)性大的元素在化合物中吸引電子能力較強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。電負(fù)性小的元素在化合物中吸引電子能力弱，元素的化合價(jià)為正值；HSiHHH甲硅烷SiH4+4顯正價(jià)顯負(fù)價(jià)-1HHCHH甲烷CH4-4顯負(fù)價(jià)顯正價(jià)+1（4）判斷共價(jià)化合物中元素化合價(jià)的正負(fù)

5、請(qǐng)查閱下列化合物中元素的電負(fù)性值，指出元素的化合價(jià)+3-1+1+3-1PCl3ClO2SOCl2+4-2-1NF3

NaAlH4

+4-2+3-1同周期：原子半徑漸小，第一電離能總體增大，電負(fù)性漸大注意：電離能包括稀有氣體，電負(fù)性不包括1.電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系：2.電負(fù)性越大的元素，非金屬性越強(qiáng)嗎？第一電離能越大嗎？同主族:原子半徑漸大，第一電離能增小，電負(fù)性漸小電離反常在二五：

電負(fù)性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負(fù)性大的原子吸引電子的能力強(qiáng)，

所以一般來說，電負(fù)性大的原子對(duì)應(yīng)元素的第一電離能也大。元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)；但第一電離能不一定越大，例如電負(fù)性：N＜O，而第一電離能：N＞O。對(duì)比總結(jié)

評(píng)價(jià)任務(wù)1.正誤判斷(1)一般認(rèn)為元素的電負(fù)性小于1.8的為金屬元素，大于1.8的為非金屬元素(

)(2)元素電負(fù)性的大小反映了元素原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小(

)(3)同一周期電負(fù)性最大的元素為稀有氣體元素(

)(4)元素的電負(fù)性越大，則元素的非金屬性越強(qiáng)(

)√√×√評(píng)價(jià)任務(wù)3.下列各組元素按電負(fù)性由大到小排列正確的是A.F>N>O B.O>Cl>FC.As>P>N D.Cl>S>As√4.利用電負(fù)性的相關(guān)知識(shí)，回答下列問題。(1)CH4和CO2所含的三種元素按電負(fù)性從大到小的順序排列為________。O>C>H(2)CH4中共用電子對(duì)偏向C，SiH4中共用電子對(duì)偏向H，則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_________。C>H>Si（3）溴與氯能以共價(jià)鍵鍵結(jié)合形成BrCl，BrCl中Br的化合價(jià)為

，寫出BrCl與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。【解析】Br和Cl的電負(fù)性差別不大，所以BrCl分子中化學(xué)鍵為共價(jià)鍵，由于電負(fù)性Br的小于Cl的，所以Br為＋1價(jià)，BrCl＋H2O＝HCl＋HBrO1．下列關(guān)于Al、Na原子結(jié)構(gòu)的分析正確的是(

)A．原子半徑：Al＞NaB．第一電離能：Al＞NaC．電負(fù)性：Na＞AlD．基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：Na＞AlB2．已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，下列說法錯(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：HmY小于HnXC．最高價(jià)含氧酸的酸性：X強(qiáng)于YD．X和Y形成化合物時(shí)，X顯正價(jià)，Y顯負(fù)價(jià)D3．電負(fù)性是一種重要的元素性質(zhì)，某些元素的電負(fù)性(鮑林標(biāo)度)數(shù)值如下表所示：元素HLiOAlPSCl電負(fù)性2.11.03.51.52.12.53.0下列說法不正確的是(

)A．LiAlH4中H是－1價(jià)，該物質(zhì)具有還原性B．非金屬性：O＞ClC．Si的電負(fù)性范圍為1.5～2.1D．P與Cl形成的化合物中，P顯負(fù)價(jià)，Cl顯正價(jià)D注:①稀有氣體電離能為

同周期中最大。②第一電離能:ⅡA族>

ⅢA族,ⅤA族>ⅥA族。③比較電負(fù)性大小時(shí),

不考慮稀有氣體元素。1．如圖是元素周期表中短周期的一部分，A、B、C三種元素的原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù)，B元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，下列敘述正確的是(

)A

C

B

A.B為第二周期元素，屬于非金屬元素B．C的簡(jiǎn)單氫化物在同主族中酸性最強(qiáng)C．三種元素都處于p區(qū)D．C的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為2s22p4CX、Y、Z、W都屬于短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z、W位于同一周期，X原子的最外層電子數(shù)是其能層數(shù)的3倍，基態(tài)Z原子的電子總數(shù)是其最高能級(jí)電子數(shù)的5倍，W與X形成的一種氣體常用于漂白和消毒。下列說法正確的是(

)A．第一電離能：Y<Z<WB．Y元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式可表示為H3YO4C．Y、Z、W三種元素的氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定D．簡(jiǎn)單離子半徑由小到大的順序?yàn)閄<Y<W<ZA2、元素金屬性強(qiáng)弱的比較(1)根據(jù)元素周期表判斷①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸

；②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的金屬性逐漸

。增強(qiáng)減弱（2）金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出H2越容易,反應(yīng)越劇烈，元素的金屬性越強(qiáng)。（3）最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，元素的金屬性越強(qiáng)。(2)根據(jù)元素單質(zhì)及其化合物的相關(guān)性質(zhì)判斷①非金屬單質(zhì)越易跟H2化合，其非金屬性

越強(qiáng)。(1)根據(jù)元素周期表判斷①同一周期，從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸______；②同一主族，從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的非金屬性逐漸______。增強(qiáng)減弱3、非金屬性強(qiáng)弱的比較②氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，其非金屬性越強(qiáng)。③最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，其非金屬性越強(qiáng)。如酸性：H2SO4