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第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律
1:什么是元素周期律?本质是什么?
概念:元素的性质随着原子的核电荷数递增发生周期性递变的规律。
本质:元素原子的核外电子排布呈周期性变化的结果。
2:元素的性质包含哪些?
化合价、金属性和非金属性、原子半径、电离能、电负性
复习回顾
一、原子半径
1、原子半径递变规律
同周期主族元素,从左到右,原子半径减小。
同主族元素,从上到下,原子半径增大。
2、原子半径的决定因素
(1)电子的能层数
(2)核电荷数
电子的能层越多,电子之间的排斥作用将使原子的半径增大。
核电荷数越大,核对电子的吸引作用也越大,将使原子的半径减小。
这两个因素综合的结果使原子半径呈现周期性的递变。
1.先看能层数,一般能层数越多,半径越大。
原子半径:Cs>Rb>K>Na>Li>H
离子半径:Cs+>Rb+ > K+>Na+>Li+>H+
2.若能层数相同,核电荷数越大,半径越小。
如原子半径:Na >Mg>Al>Si
3.核外电子排布(或电子层结构)相同时,核电荷数越大,半径越小。
N3->O2->F->Na+>Mg2+>Al3+
4.同种元素的原子和离子,价态越高,半径越小。
Fe>Fe2+>Fe3+
【技巧小结】粒子半径的比较方法
Cl->Cl
特例:rLi>rAl
1.[2023吉林长春高二检测]具有下列电子排布式的原子半径最小的是
A.1s22s22p63s23p3
B.1s22s22p3
C.1s22s22p2
D.1s22s22p63s23p4
B
应用体验
大本练习册P23
D
应用体验
大本练习册P23
下列离子半径的大小顺序正确的是( )
①Na+ ②X2-:1s22s22p63s23p6
③Y2-:2s22p6 ④Z-:3s23p6
A.③>④>②>① B.④>③>②>①
C.④>③>①>② D.②>④>③>①
2.
二、电离能
1、第一电离能
单位:kJ/mol
②意义:衡量元素原子失去一个电子的难易程度。第一电离能I1越小,原子越容易失去一个电子.
M(g)= M+ (g) + e- I1(第一电离能)
①定义: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吸收的最低能量,用I1表示。
一般,第一电离能越小,元素的金属性越强。
③原子第一电离能的变化规律
同族元素从上到下第一电离能逐渐减小,元素的金属性逐渐增强。
原因:同族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力减弱,电子逐渐容易失去,第一电离能减小。
每一周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小。稀有气体的第一电离能最大。
同一周期从左到右,第一电离能整体上呈增大趋势。
原因:同一周期从左到右,随着核电荷数增多和原子半径减小,原子核对外层电子的吸引力增大,第一电离能呈增大趋势。
③原子第一电离能的变化规律
第一电离能反常
ⅡA>ⅢA ;ⅤA>ⅥA
课本P22思考与讨论:为什么B、Al、O、 S等元素的电离能比它们左边元素的电离能低?
第一电离能反常
ⅡA>ⅢA ;ⅤA>ⅥA
原因:第IIA族元素处于全充满状态,较稳定。
第VA族元素处于半充满状态,较稳定。
思考讨论:下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失电子的电离能。
原因:随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷越来越多,再要失去一个电子所需克服引力越来越大,消耗的能量越来越多,所以原子的逐级电离能越来越大。
逐级电离能:气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫作第二电离能。
第三电离能和第四、第五电离能依此类推。
原子的各级电离能逐渐增大:I1这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系
Na→Na+ Mg→Mg2+ Al→Al3+
思考讨论
电离能突变说明什么?
(2)这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系?
钠的I1比I2小很多,说明失去第一个电子比失第二个
电子容易很多,所以钠容易失去一个电子形成+1价Na+。
镁的I1和I2小相差不多,但I2比I3小很多,所以镁容易失去两个电子形成+2价Mg2+。
铝的I1、I2、I3相差不多,但I3比I4小很多,所以铝容易失去两个电子形成+3价Al3+。
利用逐级电离能可判断元素的化合价
这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系
思考讨论
D
1.下列说法不正确的是( )
A.第一电离能越小,表示气态基态原子越容易失去电子
B.同一元素的逐级电离能逐渐增大
C.在元素周期表中,同周期主族元素的第一电离能从左到右不一定越来越大
D.第一电离能是元素原子失去核外第一个电子需要的能量
大本练习册P24
应用体验
D
2.[2023河北石家庄高二检测]下列叙述正确的是( )
A.同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大
B.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其原子半径越大,元素的第一电离能越大
D.同一主族中,自上而下元素的第一电离能逐渐减小
大本练习册P24
应用体验
D
3.下列关于元素第一电离能与元素性质的说法正确的是( )
A.第一电离能越小,元素的金属性一定越强
B.第一电离能越大,元素的非金属性一定越强
C.第一电离能越大的原子失电子的能力越强
D.可通过元素的逐级电离能判断元素的最高正化合价
D.同一主族中,自上而下元素的第一电离能逐渐减小
大本练习册P24
应用体验
D
4.如表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
关于元素R的下列推断,错误的是( )
A.R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2
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元素第一电离能小于同周期其他元素
大本练习册P24
应用体验
元素 I1 I2 I3 I4 ……
R 738 1 451 7 773 10 540
三、电负性
1、键合电子:原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
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。
3、衡量标准:以氟的电负性为4.0,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)。电负性是相对值,没单位。
电负性越大,原子对键合电子的吸引力越大。
4、电负性递变规律:
一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,说明原子对键合电子的吸引能力增强。
同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小,说明原子对键合电子的吸引能力减弱。
5、电负性的应用
(1)判断金属性、非金属性强弱
金属元素的电负性较小,一般小于1.8。
非金属元素的电负性较大,一般大于1.8。电负性越大,元素的非金属性越强。
位于非金属三角区边界的“类金属”,电负性在1.8左右,既有金属性,又有非金属性。
(2)判断化合物中元素的化合价
电负性大的为负价,小的为正价。
(3)判断化学键类型
一般,两个成键元素的电负性差值>1.7为离子键;
电负性差值<1.7为共价键。
(4)对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的电负性接近,有些性质相似,被称为“对角线规则”。
A
1.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ⅦA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ⅦA族的观点
大本练习册P26
应用体验
B
大本练习册P26
应用体验
2.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。如表给出的是第三周期的七种元素和第四周期的钾元素的电负性的值。下列说法不正确的是( )
元素 Na Mg Al Si P S Cl K
电负性 0.9 1.2 1.5 2.1 2.3 3.0 0.8
A.钙元素的电负性的取值范围在0.8与1.2之间
B.硫化钠的电子式为
C.硅元素的电负性的取值范围在1.5与2.1之间
D.Al与S形成的化学键可能为共价键
C
3.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.X与Y形成的化合物,X显负价,Y显正价
B.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的酸性
C.气态氢化物的稳定性:HmY强于HnX
D.第一电离能Y不一定小于X
大本练习册P26
应用体验
小结
一、原子半径
二、电离能
三、电负性
一般来说,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增大,同族元素从上到下,元素的电负性逐渐减小。
同周期从左到右,第一电离能整体上呈增大趋势,同族元素从上到下第一电离能逐渐减小。
同周期,从左到右,原子半径减小。
同主族,从上到下,原子半径增大。
易错辨析1
(1)电子层数越多,原子半径越大。( )
提示 如锂的原子半径为0.152 nm,而氯的原子半径为0.099 nm。
(2)质子数相同的不同单核粒子,电子数越多,半径越大。( )
(3)短周期主族元素中Na原子半径最大。( )
(4)同周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,简单离子半径也逐渐减小。( )
提示 同周期主族元素的简单离子中,阴离子半径大于阳离子半径,如离子半径S2->Na+。
×
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易错辨析2
(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强。( )
提示 第一电离能越大的原子失电子的能力越弱。
(2)可由原子的各级电离能的数值大小判断元素的化合价。( )
(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大。( )
(4)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能。( )
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易错辨析3
(1)电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准。( )
(2)元素的电负性越大,则元素的非金属性越强。( )
(3)元素周期表(稀有气体元素除外)中电负性最大和最小的元素分别为F和Cs(放射性元素除外)。( )
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