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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,n,s,1,n,s,2,n,p,6,3/31,2,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,),。,A,和,A,n,s,1,2,A,到,A,族、,0,族,n,s,2,n,p,1,6,4/31,(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。,B,族,B,族和第,族,(,n,1)d,1,9,n,s,1,2,B,族和,B,族,(,n,1)d,10,n,s,1,2,镧系和锕系,5/31,1,最外层电子排布为,n,s,1,或,n,s,2,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,1s,1,，,He,最外层电子排布为,1s,2,，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,I,1,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,9/31,1,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。,A,10/31,2,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,A,和,A,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。,D,11/31,3,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。,D,12/31,4,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,_,。,Na,Ar,F,Cs,Cs,F,N,、,P,、,As,F,、,Cs,13/31,解析：同周期中从左到右，元素第一电离能,(,除第,A,、,A,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,I,2,、,I,3,、,I,4,、,I,5,？,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,I,2,表示,),，依次 类 推,可得到,I,3,、,I,4,、,I,5,同一个元素逐层电离能大小关系,:,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,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。,16/31,1,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,I,1,.,它能够衡量元素原子失去一个电子难易程 度,.,I,1,数值越小，原子越易失去一个电子；,I,1,数值越大，原子越 难失去一个电子。,17/31,2,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,A,元素和第,A,元素第一电离能比相邻元素均要 大,是因为,A,为全充满结构,(,即,n,s,2,),，,A,为半充满结构,(,即,n,s,2,n,p,3,),，从稳定结构失去电子需要能量更多。,19/31,3,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。,20/31,1,以下原子价电子排布中，对应第一电离能最大是,(,),A,3s,2,3p,1,B,3s,2,3p,2,C,3s,2,3p,3,D,3s,2,3p,4,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。,C,21/31,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。,23/31,1,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。,24/31,3,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,：,3.0,3.0,2.1,0.91.7,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。,26/31,2,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,n,s,2,n,p,6,B,n,s,2,n,p,3,C,n,s,2,n,p,4,D,n,s,2,n,p,5,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、,A,族、,A,族、,A,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,A,族元素，即,D,项。,D,27/31,已知,X,、,Y,是主族元素，,I,为电离能,单位是,kJmol,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,1,B,元素,Y,是,A,族元素,C,元素,X,与氯形成化合物时，化学式可能是,XCl,D,若元素,Y,处于第,3,周期，它可与冷水猛烈反应,电离能,元素,I,1,I,2,I,3,I,4,X,500,4 600,6 900,9 500,Y,580,1 800,2 700,11 600,28/31,思绪点拨,核外电子是分层排布，其电离能有,I,1,、,I,2,、,I,3,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,(,I,1,),显著小于,I,2,、,I,3,等，可知,X,最 外 层只有一个电子，故常见化合价为,1,价,且与,Cl,元素形成,XCl,A,、,C,两项正确；,Y,元素,I,1,、,I,2,、,I,3,相差不悬殊，与,I,4,悬殊显著，故,Y,最外层有,3,个电子，为,A,族元素，当,n,3,时，,Y,为,Al,，与冷水不反应，故,B,正确，而,D,错误。,答案,D,规律方法,用后一电离能除以前一电离能数据，所得结果之间差异很大时，则可判断出电子分层排布情况。,29/31,已知,X,、,Y,元素同周期，且电负性,X,Y,，以下说法错误是,(,),A,X,与,Y,形成化合物时，,X,能够显负价，,Y,显正价,B,第一电离能可能,Y,大于,X,C,最高价含氧酸酸性：,XY,D,气态氢化物稳定性：,H,m,Y,小于,H,m,X,思绪点拨,由同周期电负性改变规律能够推出,X,、,Y,在周期表中相对位置关系,然后再依据位置推断出它其它性质,.,电负性,30/31,解析,电负性大吸引成键电子能力强，显负价,A,正确。,N,元素与,O,元素中第一电离能,N,元素大,电负性,O,元素大,B,正确。电负性大元素最高价含氧酸酸性强，氢化物稳定性强。,答案,C,规律方法,电负性越大，非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物酸性越强。,31/31,
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