高考化學 專題2 第二單元 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 蘇教版選修3

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歡迎進入化學課堂 第二單元元素性質(zhì)的遞變規(guī)律 課程標準導航1 在必修化學的基礎上 進一步理解元素周期律 2 理解元素性質(zhì)隨原子序數(shù)遞增的周期性變化的本質(zhì)是核外電子排布的周期性變化 3 了解元素電離能 電負性的概念和隨原子序數(shù)遞增的周期性變化的規(guī)律 4 了解電離能和電負性的簡單應用 自主學習一 原子核外電子排布的周期性1 隨著 的遞增 元素原子的外圍電子排布呈 的變化 每隔一定數(shù)目的元素 元素原子的外圍電子排布重復出現(xiàn)從 到 的周期性變化 第1周期除外 原子序數(shù) 周期性 ns1 ns2np6 2 元素的分區(qū)根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征 可將元素周期表分成五個區(qū)域 s區(qū) p區(qū) d區(qū) ds區(qū)和f區(qū) 1 s區(qū) 主要包括 兩族元素 外圍電子排布為 容易失去最外層電子 形成陽離子 除氫元素外 這些元素都是活潑的金屬元素 A和 A ns1 2 2 p區(qū) 包括從 共六族元素 它們原子的外圍電子排布為 氦元素除外 3 d區(qū) 包括 的元素 鑭系和錒系元素除外 外圍電子排布為 A到 A族 0族 ns2np1 6 B族 B族和第 族 n 1 d1 9ns1 2 4 ds區(qū) 包括 元素 它們原子的 n 1 d軌道為充滿電子的軌道 外圍電子排布為 5 f區(qū) 包括 元素 B族和 B族 n 1 d10ns1 2 鑭系和錒系 想一想1 最外層電子排布為ns1或ns2的元素是否一定為金屬元素 提示 不一定 H的最外層電子排布為1s1 He的最外層電子排布為1s2 二者都是非金屬元素 二 元素第一電離能的周期性變化1 某元素的氣態(tài)原子失去一個電子形成 1價氣態(tài)陽離子所需的最低能量 叫做該元素的 符號用 2 第一電離能數(shù)值越小 表示在氣態(tài)時該原子越 一個電子 3 對于同一周期元素而言 的第一電離能最小 第一電離能 I1 容易失去 堿金屬 的第一電離能最大 從左到右第一電離能呈現(xiàn) 的趨勢 對于同一主族元素 隨著電子層數(shù)的增加 第一電離能逐漸 稀有氣體元素 增大 減小 想一想2 所需的能量是否是其第一電離能的2倍 提示 應遠大于其第一電離能的2倍 因為首先失去的電子是能量最高的電子 故第一電離能最小 再失去的電子是能級較低的電子 且失去電子后離子所帶正電荷對電子吸引力更強 從而使電離能越來越大 三 元素電負性的周期性變化1 電負性 用來衡量元素在化合物中 電子的能力 2 同一周期 主族元素的電負性從左到右逐漸 表明其吸引電子的能力逐漸 金屬性逐漸 非金屬性逐漸 吸引 增大 增強 減弱 增強 同一主族 元素的電負性從上到下呈現(xiàn)減小的趨勢 表明其吸引電子的能力逐漸 金屬性逐漸 非金屬性逐漸 減弱 增強 減弱 自主體驗1 下列關于元素周期表五個區(qū)的說法 不正確的是 A s區(qū)的元素都是活潑的金屬元素B d區(qū) ds區(qū)的元素都是金屬元素C p區(qū)的元素既有非金屬元素 又有金屬元素D f區(qū)的元素是鑭系和錒系元素 解析 選A s區(qū)的元素 除H外 都是活潑的金屬元素 A不正確 d區(qū) ds區(qū)的元素都是過渡元素 都是金屬元素 B正確 p區(qū)的元素既有金屬元素又有非金屬元素 C正確 f區(qū)的元素是鑭系和錒系元素 D正確 2 下列說法正確的是 A 元素的第一電離能越大 該元素原子越容易失去第一個電子 B 同一周期 隨著原子序數(shù)的增加 元素的第一電離能一定增大C 同一主族 隨著電子層數(shù)的增加 元素的第一電離能增大D 元素的第一電離能一定小于元素的第二電離能解析 選D 元素的第一電離能越大 元素越不容易失去電子 A項錯 同一周期中 隨著原子序數(shù)的增加 元素的第一電離能呈增大的趨勢 但 A和 A這兩個主族分別為全滿和半充滿狀態(tài) 第一電離能較大 B項錯 同一主族 隨著電子層數(shù)的增加 元素的第一電離能逐漸減小 C項錯 3 按F Cl Br I順序遞增的是 A 外圍電子B 第一電離能C 電負性D 原子半徑解析 選D 同一主族元素 隨著核電荷數(shù)的增加 原子半徑逐漸增大 最外層電子數(shù)不變 第一電離能逐漸減小 電負性逐漸減小 故D項正確 4 在下列空格中 填上適當?shù)脑胤?1 在第3周期中 第一電離能最小的元素是 第一電離能最大的元素是 2 在元素周期表中 電負性最大的元素是 負性最小的元素是 3 最活潑的金屬元素是 4 最活潑的氣態(tài)非金屬元素是 5 第2 3 4周期原子中p軌道半充滿的元素是 6 電負性相差最大的元素是 解析 同周期中從左到右 元素的第一電離能 除第 A A族反常外 逐漸增大 同周期中金屬元素最小 稀有氣體最大 故第3周期中第一電離能最小的為Na 最大的為Ar 電負性的遞變規(guī)律 同周期從左到右逐漸增大 同主族從上到下逐漸減小 故周期表中 電負性最大的元素是氟 電負性最小的為銫 答案 1 NaAr 2 FCs 3 Cs 4 F 5 N P As 6 F Cs 探究導引1堿金屬元素第一電離能有什么變化規(guī)律 提示 堿金屬元素從上到下 第一電離能逐漸減小 第一電離能越小 越易失電子 金屬的活潑性就越強 探究導引2如何理解I2 I3 I4 I5 提示 1價氣態(tài)離子失去一個電子 形成 2價氣態(tài)離子所需的最低能量叫做該元素的第二電離能 用I2表示 依次類推 可得到I3 I4 I5 同一種元素的逐級電離能的大小關系 I1 I2 I3 I4 I5 即一個原子的逐級電離能是逐漸增大的 這是因為隨著電子的逐個失去 陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大 再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大 消耗的能量也越來越多 要點歸納1 元素的第一電離能氣態(tài)原子失去一個電子形成 1價氣態(tài)陽離子所需要的能量 符號為I1 它可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度 I1數(shù)值越小 原子越易失去一個電子 I1數(shù)值越大 原子越難失去一個電子 2 元素的第一電離能的周期性變化 1 同一周期內(nèi) 隨著原子序數(shù)的增加 原子半徑逐漸減小 稀有氣體除外 原子核對核外電子的吸引越來越強 元素的原子越來越難失去電子 因此元素的第一電離能呈增大的趨勢 同一周期內(nèi) 堿金屬的第一電離能最小 稀有氣體的第一電離能最大 如下圖所示 2 同一主族 隨著元素原子序數(shù)的遞增 電子層數(shù)的增加 元素的第一電離能呈現(xiàn)減小趨勢 3 第 A元素和第 A元素的第一電離能比相鄰元素均要大 是因為 A為全充滿結(jié)構(gòu) 即ns2 A為半充滿結(jié)構(gòu) 即ns2np3 從穩(wěn)定結(jié)構(gòu)失去電子需要能量 3 應用 1 用來衡量元素的原子或離子氣態(tài)時失去電子能力的強弱 電離能數(shù)值越小 該元素的原子或離子越容易失去電子 2 確定元素通常以何種價態(tài)存在 3 同一元素不同電子的電離能各不相同是核外電子分層排布的有力證據(jù) 即時應用1 下列原子的價電子排布中 對應的第一電離能最大的是 A 3s23p1B 3s23p2C 3s23p3D 3s23p4解析 選C 四種元素均為第3周期元素 由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知C中3p能級處于半充滿狀態(tài) 第一電離能最大 探究導引1什么是電負性 電負性與金屬性 非金屬性的關系 提示 電負性是用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小 電負性的大小體現(xiàn)了元素的金屬性與非金屬性的強弱 電負性越大元素的非金屬性越強 電負性越小元素的金屬性越強 探究導引2電負性的變化規(guī)律是什么 提示 同周期元素從左往右 電負性逐漸增大 金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強 同主族元素從上往下 電負性逐漸減小 金屬性逐漸增強 非金屬性逐漸減弱 要點歸納1 電負性的概念元素的原子在化合物中吸引電子能力的標度 通俗地說是衡量元素的原子在化合物中吸引電子的能力 鮑林的電負性是指定氟的電負性為4 0 并以此為標準確定其他元素的電負性 電負性是相對值 所以沒有單位 2 元素的電負性的周期性變化同一周期從左到右 電負性遞增 同一主族 從上到下 電負性遞減 副族元素的電負性沒有明顯的規(guī)律 3 應用 1 元素的電負性與元素的金屬性和非金屬性的關系 元素電負性數(shù)值的大小可用于衡量元素的金屬性 非金屬性的強弱 電負性數(shù)值越大 元素的非金屬性越強 金屬性越弱 電負性數(shù)值越小 元素的非金屬性越弱 金屬性越強 一般電負性大于1 8的元素大部分為非金屬元素 電負性最大的元素為氟 電負性最小的為銫 2 元素的電負性數(shù)值的大小與化合物類型的關系 一般認為 如果兩個成鍵元素間的電負性差值大于1 7 它們之間通常形成離子鍵 相應的化合物為離子化合物 如果兩個成鍵元素間的電負性差值小于1 7 它們之間通常形成共價鍵 相應的化合物為共價化合物 如H 2 1 Cl 3 0 3 0 2 1 0 9 1 7 故HCl為共價化合物 3 元素的電負性數(shù)值大小與化合物中各元素化合價正負的關系 電負性數(shù)值的大小能夠衡量元素在化合物中吸引電子能力的大小 電負性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱 元素的化合價為正值 電負性大的元素在化合物中吸引電子的能力強 元素的化合價為負值 即時應用2 在其原子具有下列外層電子構(gòu)型的各元素中 電負性最大的是 A ns2np6B ns2np3C ns2np4D ns2np5解析 選D 題目所給的四個選項中的電子層n相同 說明它們處于同一周期 并且A B C D四種元素分別位于 0族 A族 A族 A族 根據(jù)電負性的遞變規(guī)律 在同一周期中從左到右 元素的電負性遞增 同一主族 自上而下 元素的電負性遞減 金屬的電負性一般小于非金屬的電負性 并且惰性氣體的電負性特殊 所以同一周期中電負性 最大是 A族元素 即D項 已知X Y是主族元素 I為電離能 單位是kJ mol 1 請根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷 錯誤的是 A 元素X的常見化合價是 1B 元素Y是 A族元素 C 元素X與氯形成化合物時 化學式可能是XClD 若元素Y處于第3周期 它可與冷水劇烈反應 思路點撥 核外的電子是分層排布的 其電離能有I1 I2 I3等 這些數(shù)據(jù)之間若有突變 則說明失去的電子已經(jīng)不在同一個電子層中 由此可以判斷出元素的化合價 解析 X的第一電離能 I1 顯著小于I2 I3等 可知X最外層只有一個電子 故常見化合價為 1價 且與Cl元素形成XCl A C兩項正確 Y元素的I1 I2 I3相差不懸殊 與I4懸殊明顯 故Y最外層有3個電子 為 A族元素 當n 3時 Y為Al 與冷水不反應 故B正確 而D錯誤 答案 D 規(guī)律方法 用后一電離能除以前一電離能數(shù)據(jù) 所得結(jié)果之間差別很大時 則可判斷出電子分層排布的情況 已知X Y元素同周期 且電負性X Y 下列說法錯誤的是 A X與Y形成化合物時 X可以顯負價 Y顯正價B 第一電離能可能Y大于XC 最高價含氧酸的酸性 X YD 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 HmY小于HmX 思路點撥 由同周期的電負性變化規(guī)律可以推出X Y在周期表中的相對位置關系 然后再根據(jù)位置推斷出它的其他性質(zhì) 解析 電負性大吸引成鍵電子的能力強 顯負價 A正確 N與O第一電離能N大 電負性O大 B正確 電負性大的元素最高價含氧酸的酸性強 氫化物的穩(wěn)定性強 答案 C 規(guī)律方法 電負性越大 非金屬性越強 形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定 最高價氧化物對應水化物的酸性越強 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全