高中化學 第一章 原子結構與性質(zhì) 章末歸納整合課件 新人教版選修3

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1、請分別用一句話表達下列關鍵詞：請分別用一句話表達下列關鍵詞：電子云電子云能量最低原理能量最低原理泡利原理泡利原理洪特規(guī)則洪特規(guī)則電離能電離能電負性電負性提示提示電子云：電子云是指用小黑點的疏密來表示電子在電子云：電子云是指用小黑點的疏密來表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會多少的一種圖像。核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會多少的一種圖像。能量最低原理：原子核外電子先占有能量低的軌道，然后能量最低原理：原子核外電子先占有能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道。軌道能量由低到高的順序為：依次進入能量較高的軌道。軌道能量由低到高的順序為：章章 末末 歸歸 納納 整整 合合1s、2s、2p、3s、3p、4s

2、、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d泡利原理：每個原子軌道上最多只能容納兩個自旋狀態(tài)不泡利原理：每個原子軌道上最多只能容納兩個自旋狀態(tài)不同的電子。同的電子。洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各個軌道上排布時，電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同。電子盡可能分占不同的原子軌道，且自旋狀態(tài)相同。電離能：氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個電子所需要的最小電離能：氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個電子所需要的最小能量叫做電離能。常用符號能量叫做電離能。常用符號I表示，單位為表示，單位為kJmol1。電負性：衡量原子在分子中

3、吸引成鍵電子的能力，并指定電負性：衡量原子在分子中吸引成鍵電子的能力，并指定氟的電負性為氟的電負性為4.0和鋰的電負性為和鋰的電負性為1.0作為相對標度，再應作為相對標度，再應用鍵能數(shù)據(jù)，對比求出其他元素的電負性，因此電負性是用鍵能數(shù)據(jù)，對比求出其他元素的電負性，因此電負性是相對比值。相對比值。元素元素“位位構構性性”的關系。的關系。提示提示元素元素“位、構、性位、構、性”的關系圖解如下所示的關系圖解如下所示1元素周期表中元素及其物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律如何？元素周期表中元素及其物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律如何？提示提示2項目項目同周期同周期(從左從左右右)同主族同主族(從上從上下下)原子核外原子核外電子排布

4、電子排布電子層數(shù)相同，最外電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，層電子數(shù)逐漸增多，17(第一周期第一周期12)最外層電子數(shù)相同，最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增電子層數(shù)遞增原子半徑原子半徑 逐漸減小逐漸減小(0族除外族除外)逐漸增大逐漸增大元素主要元素主要化合價化合價最高正價由最高正價由17(O、F除外除外)，最低負，最低負價由價由41最高正價主族序數(shù)，最高正價主族序數(shù)，非金屬最低負價主非金屬最低負價主族序數(shù)族序數(shù)8原子得、原子得、失電子能失電子能力力得電子能力逐漸增強，得電子能力逐漸增強，失電子能力逐漸減弱失電子能力逐漸減弱得電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強失電子能力逐漸

5、增強元素的第一電離能元素的第一電離能增大的趨勢增大的趨勢逐漸減小逐漸減小元素的電負性元素的電負性逐漸增大逐漸增大逐漸減小逐漸減小元素金屬性、非金元素金屬性、非金屬性屬性金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸減弱非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸減弱金屬性逐漸減弱單質(zhì)氧化性、還原單質(zhì)氧化性、還原性性氧化性逐漸增強還氧化性逐漸增強還原性逐漸減弱原性逐漸減弱氧化性逐漸減弱還氧化性逐漸減弱還原性逐漸增強原性逐漸增強最高價氧化物對應最高價氧化物對應水化物的酸堿性水化物的酸堿性堿性逐漸減弱酸性堿性逐漸減弱酸性逐漸增強逐漸增強堿性逐漸增強酸性堿性逐漸增強酸性逐漸減弱逐漸減弱非金屬氣

6、態(tài)氫化物非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性的穩(wěn)定性生成由難到易，穩(wěn)生成由難到易，穩(wěn)定性逐漸增強定性逐漸增強生成由易到難，穩(wěn)生成由易到難，穩(wěn)定性逐漸減弱定性逐漸減弱判斷元素金屬性或非金屬性強弱的方法判斷元素金屬性或非金屬性強弱的方法提示提示元素金屬性強弱的實驗標志元素金屬性強弱的實驗標志(1)與水或酸反應置換出氫氣的難易：金屬單質(zhì)與水或酸與水或酸反應置換出氫氣的難易：金屬單質(zhì)與水或酸(非氧化性酸非氧化性酸)置換出氫氣的速率越快置換出氫氣的速率越快(反應越劇烈反應越劇烈)，表明，表明元素金屬性越強。元素金屬性越強。(2)最高價氧化物對應水化物的堿性強弱：堿性越強，表明最高價氧化物對應水化物的堿性強弱：堿性越

7、強，表明元素金屬性越強。元素金屬性越強。(3)置換反應：一種金屬元素能把另一種金屬元素從它的鹽置換反應：一種金屬元素能把另一種金屬元素從它的鹽溶液里置換出來，表明前一種金屬元素金屬性較強，被置溶液里置換出來，表明前一種金屬元素金屬性較強，被置換出來的金屬元素的金屬性較弱。換出來的金屬元素的金屬性較弱。(4)電離能越小，原子越易失去電子，元素的金屬性越強。電離能越小，原子越易失去電子，元素的金屬性越強。(5)電負性越小，原子越易失去電子，元素的金屬性越強。電負性越小，原子越易失去電子，元素的金屬性越強。元素非金屬性強弱的實驗標志元素非金屬性強弱的實驗標志 (1)單質(zhì)與氫氣化合及生成的氣態(tài)氫化物的

8、穩(wěn)定性：非金單質(zhì)與氫氣化合及生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：非金屬單質(zhì)與氫氣化合越容易，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，表屬單質(zhì)與氫氣化合越容易，形成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，表明元素非金屬性越強。明元素非金屬性越強。(2)氣態(tài)氫化物的還原性：元素氣態(tài)氫化物的還原性越強，氣態(tài)氫化物的還原性：元素氣態(tài)氫化物的還原性越強，元素非金屬性越弱；氣態(tài)氫化物的還原性越弱，元素非金元素非金屬性越弱；氣態(tài)氫化物的還原性越弱，元素非金屬性越強。屬性越強。(3)最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：酸性越強，表明最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：酸性越強，表明元素非金屬性越強。元素非金屬性越強。(4)置換反應：對于特定的置換反應，一種非

9、金屬單質(zhì)能把置換反應：對于特定的置換反應，一種非金屬單質(zhì)能把另一種非金屬單質(zhì)從它的鹽溶液或酸溶液里置換出來，表另一種非金屬單質(zhì)從它的鹽溶液或酸溶液里置換出來，表明前一種元素非金屬性較強，被置換出的非金屬元素非金明前一種元素非金屬性較強，被置換出的非金屬元素非金屬性較弱。屬性較弱。(5)電離能越大，原子越易得電子，元素的非金屬性越強電離能越大，原子越易得電子，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外稀有氣體元素除外)。(6)電負性越大，原子越易得電子，元素的非金屬性越強。電負性越大，原子越易得電子，元素的非金屬性越強。位置與結構位置與結構(1)周期序數(shù)等于族序數(shù)兩倍的元素是周期序數(shù)等于族序數(shù)兩倍的元

10、素是Li。(2)最高正化合價等于最低負化合價絕對值三倍的是最高正化合價等于最低負化合價絕對值三倍的是S。(3)次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)四倍的元素是次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)四倍的元素是Mg。(4)次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)八倍的元素是次外層電子數(shù)等于最外層電子數(shù)八倍的元素是Na。(5)族序數(shù)與周期數(shù)相同的元素是族序數(shù)與周期數(shù)相同的元素是H、Be、Al。族序數(shù)是周。族序數(shù)是周期數(shù)二倍的元素是期數(shù)二倍的元素是C、S；族序數(shù)是周期數(shù)三倍的元素為；族序數(shù)是周期數(shù)三倍的元素為O。(6)只由質(zhì)子和電子構成的原子是只由質(zhì)子和電子構成的原子是H(11H)。學科思想培養(yǎng)一學科思想培養(yǎng)一 元素推斷題的常見

11、題眼元素推斷題的常見題眼1.含量與物理性質(zhì)含量與物理性質(zhì)(1)地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的元素是地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的元素是O，其次是，其次是Si。(2)地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的金屬元素是地殼中質(zhì)量分數(shù)最大的金屬元素是Al。(3)其單質(zhì)是人工制得純度最高的元素是其單質(zhì)是人工制得純度最高的元素是Si。(4)其單質(zhì)為天然物質(zhì)中硬度最大的元素是其單質(zhì)為天然物質(zhì)中硬度最大的元素是C。(5)其氣態(tài)氫化物最易溶于水的元素是其氣態(tài)氫化物最易溶于水的元素是N，常溫、常壓下，常溫、常壓下，1體積水能溶解體積水能溶解700體積體積NH3。(6)其氫化物沸點最高的非金屬元素是其氫化物沸點最高的非金屬元素是O。(7)常溫下，其單質(zhì)

12、是有色氣體的元素是常溫下，其單質(zhì)是有色氣體的元素是F、Cl。2(8)形成化合物種類最多的元素是形成化合物種類最多的元素是C。(9)在空氣中，其最高價氧化物的含量增加會導致在空氣中，其最高價氧化物的含量增加會導致“溫室效溫室效應應”的元素是的元素是C。(10)其單質(zhì)是最易液化的氣體的元素是其單質(zhì)是最易液化的氣體的元素是Cl。在壓強為。在壓強為101 kPa、溫度為、溫度為34.6 時，氯氣液化成液氯。時，氯氣液化成液氯。(11)其單質(zhì)是最輕的金屬元素的是其單質(zhì)是最輕的金屬元素的是Li。(12)其最高價氧化物的水化物酸性最強的元素是其最高價氧化物的水化物酸性最強的元素是Cl。(13)電負性最大的元

13、素是電負性最大的元素是F。(14)同周期中，堿金屬的第一電離能最小，稀有氣體的第同周期中，堿金屬的第一電離能最小，稀有氣體的第一電離能最大。一電離能最大?；瘜W性質(zhì)與用途化學性質(zhì)與用途(1)單質(zhì)與水反應最劇烈的非金屬元素是單質(zhì)與水反應最劇烈的非金屬元素是F。(2)其氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應水化物能起化合反其氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應水化物能起化合反應的元素是應的元素是N(NH3HNO3=NH4NO3)。(3)其氣態(tài)氫化物與其低價氧化物能反應生成該元素的單質(zhì)其氣態(tài)氫化物與其低價氧化物能反應生成該元素的單質(zhì)的元素是的元素是S(2H2SSO2=3S2H2O)。(4)其一種同素異形體易在空氣中

14、自燃的元素是其一種同素異形體易在空氣中自燃的元素是P。(5)其氣態(tài)氫化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是其氣態(tài)氫化物的水溶液可雕刻玻璃的元素是F。(6)其兩種同素異形體對人類生存都非常重要的元素是其兩種同素異形體對人類生存都非常重要的元素是O，臭氧臭氧(O3)層被稱為地球生物的保護傘。層被稱為地球生物的保護傘。3(7)能導電的非金屬單質(zhì)有石墨能導電的非金屬單質(zhì)有石墨(C)和晶體硅和晶體硅(Si)。(8)能與強堿溶液作用的單質(zhì)有能與強堿溶液作用的單質(zhì)有Al、Cl2、Si、S。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；Cl22NaOH=NaClNaClOH2O；Si2NaOHH2O=Na2SiO3

15、2H2；3S6NaOH(濃濃)=2Na2SNa2SO33H2O。根據(jù)原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置根據(jù)原子序數(shù)推斷元素在周期表中的位置記住稀有氣體元素的原子序數(shù)：記住稀有氣體元素的原子序數(shù)：2，10，18，36，54，86。用原子序數(shù)減去比它小且相近的稀有氣體元素的原子序數(shù)，用原子序數(shù)減去比它小且相近的稀有氣體元素的原子序數(shù)，即得該元素所在的縱行數(shù)即得該元素所在的縱行數(shù)(短周期元素除外短周期元素除外)。第。第1、2縱行縱行為為A、A族；第族；第37縱行為縱行為BB族；第族；第810縱縱行為第行為第族；第族；第11、12縱行為縱行為B、B族；第族；第1317縱縱行為行為AA族，第族，第18縱行

16、為縱行為0族，這種元素的周期數(shù)比族，這種元素的周期數(shù)比與其相近的原子序數(shù)小的稀有氣體元素的周期數(shù)大與其相近的原子序數(shù)小的稀有氣體元素的周期數(shù)大1。4元素的成酸、成堿趨勢元素的成酸、成堿趨勢元素氧化物對應的水化物，有堿性氫氧化物、兩性氫氧化元素氧化物對應的水化物，有堿性氫氧化物、兩性氫氧化物和含氧酸三類。成堿元素形成堿性氫氧化物，其成堿元物和含氧酸三類。成堿元素形成堿性氫氧化物，其成堿元素的價態(tài)一般較低，如素的價態(tài)一般較低，如1，2，3價；成酸元素形成價；成酸元素形成含氧酸，其成酸元素的價態(tài)一般較高，常見含氧酸，其成酸元素的價態(tài)一般較高，常見4價到價到7價，價，只有少數(shù)價態(tài)較低，如只有少數(shù)價態(tài)較

17、低，如HClO、HBrO中成酸元素僅為中成酸元素僅為1價。兩性元素多是元素周期表里金屬元素與非金屬元素交價。兩性元素多是元素周期表里金屬元素與非金屬元素交界線附近的元素，常見價態(tài)有界線附近的元素，常見價態(tài)有2，3，4價等。兩性價等。兩性氫氧化物皆難溶于水，它們既是弱酸又是弱堿，但酸性和氫氧化物皆難溶于水，它們既是弱酸又是弱堿，但酸性和堿性不一定均等。以短周期堿性不一定均等。以短周期(第三周期第三周期)元素為例：自左至元素為例：自左至右先出現(xiàn)的是成堿元素右先出現(xiàn)的是成堿元素(Na、Mg)，繼而出現(xiàn)的是兩性元，繼而出現(xiàn)的是兩性元素素(Al)，隨后出現(xiàn)的是成酸元素，隨后出現(xiàn)的是成酸元素(Si、P、S

18、、Cl)，最后出，最后出現(xiàn)的是稀有氣體現(xiàn)的是稀有氣體(Ar)。5A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的短周期為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。已知元素。已知A、C、F三種原子的最外層共有三種原子的最外層共有11個電子，且個電子，且這三種元素的最高價氧化物的水化物兩兩之間皆能反應，這三種元素的最高價氧化物的水化物兩兩之間皆能反應，均生成鹽和水；均生成鹽和水；D元素原子的次外層元素原子的次外層p電子數(shù)比最外層電子數(shù)比最外層p電電子數(shù)多子數(shù)多3；E元素原子最外層有兩個未成對電子。元素原子最外層有兩個未成對電子。(1)寫出下列元素的名稱：寫出下列元素的名稱：A：_，D：_，E：_。(2)寫出實驗室制

19、備寫出實驗室制備C的氫氧化物的離子方程式：的氫氧化物的離子方程式：_，該氫氧化物能否用氫氧化鈉與相，該氫氧化物能否用氫氧化鈉與相應的物質(zhì)反應來制備？應的物質(zhì)反應來制備？_(填填“能能”或或“不能不能”)，理由，理由是是_(用相應的化學反應和簡潔用相應的化學反應和簡潔的語言來表述的語言來表述)?！纠?】 (3)比較比較D、E的第一電離能的大?。旱牡谝浑婋x能的大?。篋_E(填填“”“”或或“”)。(4)六種元素的電負性從大至小的順序為六種元素的電負性從大至小的順序為_。解析解析(1)根據(jù)各種元素均為短周期的主族元素和根據(jù)各種元素均為短周期的主族元素和A、C、F三種元素的最高價氧化物的水化物兩兩之

20、間皆能反應生三種元素的最高價氧化物的水化物兩兩之間皆能反應生成鹽和水，可推知其中有一種元素為鋁。又因成鹽和水，可推知其中有一種元素為鋁。又因A、C、F的的原子序數(shù)依次增大，故只能原子序數(shù)依次增大，故只能C為鋁元素，為鋁元素，A為鈉元素，為鈉元素，B為為鎂元素。再根據(jù)鎂元素。再根據(jù)A、C、F三種元素的最外層共有三種元素的最外層共有11個電子，個電子，可求得可求得F的最外層電子數(shù)為的最外層電子數(shù)為7，F(xiàn)為氯元素。為氯元素。D和和E的原子序的原子序數(shù)應介于數(shù)應介于13和和17之間，根據(jù)之間，根據(jù)D元素原子的次外層元素原子的次外層p電子數(shù)電子數(shù)比最外層比最外層p電子數(shù)多電子數(shù)多3，E元素原子的最外層有

21、兩個未元素原子的最外層有兩個未成對電子，故可推知成對電子，故可推知D為磷元素，為磷元素，E為硫元素。為硫元素。(2)氫氧化氫氧化鋁是用可溶性鋁鹽和氨水反應制得的，不能用氫氧化鈉和鋁是用可溶性鋁鹽和氨水反應制得的，不能用氫氧化鈉和可溶性鋁鹽來制備，因為過量的氫氧化鈉會和生成的氫氧可溶性鋁鹽來制備，因為過量的氫氧化鈉會和生成的氫氧化鋁繼續(xù)反應，繼而使生成的氫氧化鋁溶解，即氫氧化鈉化鋁繼續(xù)反應，繼而使生成的氫氧化鋁溶解，即氫氧化鈉的用量不好控制。的用量不好控制。(3)由于磷原子的最外層的由于磷原子的最外層的p電子處于半電子處于半充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則可知其能量較低，比較穩(wěn)定，所充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則

22、可知其能量較低，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能比硫原子的大。以其第一電離能比硫原子的大。(4)這六種元素處于同一周這六種元素處于同一周期，其電負性自左至右逐漸增大。期，其電負性自左至右逐漸增大。答案答案(1)鈉鈉磷磷硫硫(2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4不能不能因為過量的氫氧化鈉會與生成的氫氧化鋁發(fā)生反應因為過量的氫氧化鈉會與生成的氫氧化鋁發(fā)生反應NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O，氫氧化鈉的用量不，氫氧化鈉的用量不好控制好控制(3)(4)ClSPAlMgNa電離能是元素性質(zhì)的一個重要參數(shù)。電離能的大小表示元電離能是元素性質(zhì)的一個重要參數(shù)。電離能的大小表示元素的原子失去電

23、子的難易，說明元素通常呈現(xiàn)的化合價狀素的原子失去電子的難易，說明元素通常呈現(xiàn)的化合價狀態(tài)。學好元素電離能的有關知識，可以幫助我們更好地了態(tài)。學好元素電離能的有關知識，可以幫助我們更好地了解元素的性質(zhì)，理解元素原子核外電子的運動狀態(tài)。為了解元素的性質(zhì)，理解元素原子核外電子的運動狀態(tài)。為了幫助同學們更好地學習元素的第一電離能知識，特設計如幫助同學們更好地學習元素的第一電離能知識，特設計如下問答：下問答：學科思想培養(yǎng)二學科思想培養(yǎng)二 元素第一電離能學習指導元素第一電離能學習指導什么叫電離能？同一元素的各級電離能大小關系是怎樣的？什么叫電離能？同一元素的各級電離能大小關系是怎樣的？提示提示使一個基態(tài)的

24、氣態(tài)原子失去一個電子生成使一個基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子生成1價氣價氣態(tài)陽離子所需的能量叫元素的第一電離能。常用態(tài)陽離子所需的能量叫元素的第一電離能。常用I1表示，表示，單位為單位為kJmol1。從氣態(tài)從氣態(tài)1價離子再失去一個電子生成價離子再失去一個電子生成2價氣態(tài)陽離子所價氣態(tài)陽離子所需的能量叫該元素的第二電離能，用需的能量叫該元素的第二電離能，用I2表示，以此類推。表示，以此類推。M(g)M(g)eI1M(g)M2(g)e I2M2(g)M3(g)e I3I1I2I31影響電離能大小的因素有哪些？影響電離能大小的因素有哪些？提示提示電離能的大小主要取決于原子的有效核電荷、原子電離能的大小主

25、要取決于原子的有效核電荷、原子半徑以及原子的電子構型。一般說來，有效核電荷越大，半徑以及原子的電子構型。一般說來，有效核電荷越大，原子半徑越小，電離能越大；電子構型越穩(wěn)定，電離能越原子半徑越小，電離能越大；電子構型越穩(wěn)定，電離能越大。大。元素的第一電離能大小的變化規(guī)律有哪些？元素的第一電離能大小的變化規(guī)律有哪些？提示提示同周期元素從左到右，元素的第一電離能總的趨勢同周期元素從左到右，元素的第一電離能總的趨勢是逐漸增大的；同一主族自上而下元素的第一電離能依次是逐漸增大的；同一主族自上而下元素的第一電離能依次減小。但在同一副族中，自上而下元素的第一電離能變化減小。但在同一副族中，自上而下元素的第一

26、電離能變化幅度不大，且不規(guī)則。幅度不大，且不規(guī)則。23元素的第一電離能大小與元素性質(zhì)的關系？元素的第一電離能大小與元素性質(zhì)的關系？提示提示元素的第一電離能越大，元素的原子越難失去電子，元素的第一電離能越大，元素的原子越難失去電子，元素的金屬性越弱；元素的第一電離能越小，元素的原子元素的金屬性越弱；元素的第一電離能越小，元素的原子越易失去電子，元素的金屬性越強。越易失去電子，元素的金屬性越強。4為什么第一電離能是為什么第一電離能是Be比比B大，大，Mg比比Al大，大，N比比O大？大？提示提示Be和和B的電子排布式分別為的電子排布式分別為1s22s2、1s22s22p1，Be的的2s亞層有亞層有2

27、個電子，為全充滿的穩(wěn)定結構，失去其中一個個電子，為全充滿的穩(wěn)定結構，失去其中一個電子需要較高的能量，而電子需要較高的能量，而B的的2p亞層只有一個電子，結構亞層只有一個電子，結構不穩(wěn)定，失去這個電子需要的能量較低，所以第一電離能不穩(wěn)定，失去這個電子需要的能量較低，所以第一電離能是是Be比比B大。同理可以解釋大。同理可以解釋“Mg比比Al大大”。 N和和O的電子排的電子排布式分別為布式分別為1s22s22p3、1s22s22p4，N的的2p亞層有亞層有3個電子，個電子，為半充滿的較穩(wěn)定結構，失去其中一個電子需要較高的能為半充滿的較穩(wěn)定結構，失去其中一個電子需要較高的能量，而量，而O的的2p亞層有

28、亞層有4個電子，結構不穩(wěn)定，失去這個電個電子，結構不穩(wěn)定，失去這個電子需要的能量較低，所以第一電離能是子需要的能量較低，所以第一電離能是N比比O大。大。5稀有氣體的第一電離能如下表所示：稀有氣體的第一電離能如下表所示：試說明其變化的規(guī)律性。試說明其變化的規(guī)律性。提示提示稀有氣體的第一電離能是隨原子序數(shù)的增加而遞減稀有氣體的第一電離能是隨原子序數(shù)的增加而遞減的。因為稀有元素的原子的電子構型相似，隨著原子序數(shù)的。因為稀有元素的原子的電子構型相似，隨著原子序數(shù)的增加，原子核的核電荷增加，內(nèi)層電子的屏蔽作用也增的增加，原子核的核電荷增加，內(nèi)層電子的屏蔽作用也增大，削弱了原子核對外層電子的引力，同時原子

29、半徑的遞大，削弱了原子核對外層電子的引力，同時原子半徑的遞增也使原子核對外層電子的引力減弱。所以稀有氣體元素增也使原子核對外層電子的引力減弱。所以稀有氣體元素的第一電離能是隨原子序數(shù)的第一電離能是隨原子序數(shù)(或原子半徑或原子半徑)的增加而減小。的增加而減小。點撥點撥第一電離能的大小取決于原子核對外層電子的引力，第一電離能的大小取決于原子核對外層電子的引力，引力小則電離能小。引力小則電離能小。6元素元素HeNeArKrXeRn第一電離能第一電離能(kJ/mol)2 372 2 038 1 523 1 351 1 172 1 038下表是第二周期元素的第一電離能數(shù)據(jù)：下表是第二周期元素的第一電離能

30、數(shù)據(jù)：(1)將上表數(shù)據(jù)，分別以原子序數(shù)和電離能為橫、縱坐標畫將上表數(shù)據(jù)，分別以原子序數(shù)和電離能為橫、縱坐標畫一草圖。一草圖。(2)討論討論Li Ne電離能變化的總趨勢。電離能變化的總趨勢。元素元素LiBeBCNOFNe第一電離能第一電離能(kJ/mol)502.3899.5800.6 1 086.4 1 402.3 1 314.0 1 681.0 2 0387提示提示(1)從從Li 到到 Ne電離能變化的總趨勢草圖如下：電離能變化的總趨勢草圖如下：(2)從電離能數(shù)據(jù)和圖像都可以看出，從電離能數(shù)據(jù)和圖像都可以看出，Li Ne電離能變化電離能變化的總趨勢為逐漸增大。因為同一周期從左到右的總趨勢為逐

31、漸增大。因為同一周期從左到右(Li F)，核電荷依次增大，原子半徑逐漸減小，原子核對最外層電核電荷依次增大，原子半徑逐漸減小，原子核對最外層電子的引力逐漸增大，失去電子的能力逐漸減弱，所以元素子的引力逐漸增大，失去電子的能力逐漸減弱，所以元素的第一電離能逐漸增大。的第一電離能逐漸增大。Ne的外層電子構型為全滿的穩(wěn)定的外層電子構型為全滿的穩(wěn)定結構，所以氖元素的第一電離能最大。結構，所以氖元素的第一電離能最大。點撥點撥電子構型中，全滿電子構型中，全滿(ns2、np6、nd10)、全空、全空(ns0、np0、nd0)或半滿或半滿(ns1、np3、nd5)是較穩(wěn)定的結構。是較穩(wěn)定的結構。 不同元素的氣

32、態(tài)原子失去最外層一個電子所需的能量不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個電子所需的能量叫第一電離能叫第一電離能(設其為設其為E)，如下圖所示。是根據(jù)元素在周，如下圖所示。是根據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點，并回答下列問期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點，并回答下列問題。題。【例例1】 (1)同主族內(nèi)不同元素的同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點是：值變化的特點是：_各主族中的各主族中的E值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_變化規(guī)律。變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，E值增大。但個別元素的值增大。但個別元素的E值出現(xiàn)反?，F(xiàn)試

33、預測下列關系式中正確的是值出現(xiàn)反?，F(xiàn)試預測下列關系式中正確的是_(填填寫編號，多選倒扣寫編號，多選倒扣) E(砷砷)E(硒硒) E(砷砷)E(硒硒)E(溴溴)E(硒硒) E(溴溴)E(硒硒)(3)估計估計1 mol氣態(tài)氣態(tài)Ca原子失去最外層一個電子所需能量原子失去最外層一個電子所需能量E值的范圍：值的范圍：_E_。(4)10號元素號元素E值較大的原因是值較大的原因是_。解析解析此題考查了元素第一電離能的變化規(guī)律和學生的歸此題考查了元素第一電離能的變化規(guī)律和學生的歸納總結能力。納總結能力。從從H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素隨元素原子等可以看出，同主族元素隨元素原子序數(shù)的增大，序數(shù)的增大

34、，E值變小；值變小；H到到He、Li到到Ne、Na到到Ar呈現(xiàn)明呈現(xiàn)明顯的周期性。顯的周期性。從第二、三周期可以看出，第從第二、三周期可以看出，第A、第、第A族元素比同族元素比同周期相鄰兩種元素的周期相鄰兩種元素的E值都低。由此可以推測：值都低。由此可以推測：E(砷砷)E(硒硒)，E(溴溴)E(硒硒)根據(jù)同主族、同周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律可知：同周期根據(jù)同主族、同周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律可知：同周期從左到右從左到右E依次增大，同主族自上而下依次增大，同主族自上而下E依次減小。則有：依次減小。則有：E(鉀鉀)E(鈣鈣)E(鎂鎂)10號元素是稀有氣體元素氖，達到穩(wěn)定結構。此時失去號元素是稀有氣體元素氖

35、，達到穩(wěn)定結構。此時失去一個電子就需要很高的能量。一個電子就需要很高的能量。答案答案(1)隨著原子序數(shù)增大，隨著原子序數(shù)增大，E值變小值變小 周期性周期性(2)(3)485738(4)10號元素是氖，該元素的原子最外層號元素是氖，該元素的原子最外層電子排布已達到電子排布已達到8電子穩(wěn)定結構電子穩(wěn)定結構 下表是元素周期表的一部分，回答下列有關問題。下表是元素周期表的一部分，回答下列有關問題?！纠?】 族族周期周期A A A A A A A0234(1)寫出下列元素符號：寫出下列元素符號：_(2)在這些元素中，最活潑的金屬元素是在這些元素中，最活潑的金屬元素是_，最活潑的非，最活潑的非金屬元素是

36、金屬元素是_，最不活潑的元素是，最不活潑的元素是_，電負性最大的，電負性最大的是是_。(3)在這些元素的最高價氧化物對應水化合物中，酸性最強在這些元素的最高價氧化物對應水化合物中，酸性最強的是的是_，堿性最強的是，堿性最強的是_，呈兩性的氫氧化，呈兩性的氫氧化物是物是_(只寫一種只寫一種)，寫出三者之間相互反應的化學，寫出三者之間相互反應的化學方程式方程式_。答案答案(1)NSiPK(2)KOHeO(3)HClO4KOHAl(OH)3Al(OH)33HClO4=Al(ClO4)33H2OAl(OH)3KOH=KAlO22H2OKOHHClO4=KClO4H2O 短周期元素短周期元素A、B、C的

37、原子序數(shù)逐漸增大，它們形成的原子序數(shù)逐漸增大，它們形成的離子具有相同的電子層結構，的離子具有相同的電子層結構，B和和C的單質(zhì)都能跟水劇的單質(zhì)都能跟水劇烈反應，烈反應，B為電負性數(shù)值最大的元素。為電負性數(shù)值最大的元素。B單質(zhì)與單質(zhì)與H2O反應反應產(chǎn)生產(chǎn)生A單質(zhì)，單質(zhì)，0.5 mol C單質(zhì)跟水反應時，在標準狀況下放單質(zhì)跟水反應時，在標準狀況下放出出5.6 L H2，此時，此時C轉(zhuǎn)化成具有氖原子核外電子層結構的離轉(zhuǎn)化成具有氖原子核外電子層結構的離子。問：子。問：(1)A、B、C各是什么元素？各是什么元素？(2)寫出寫出CB與與C2A2的電子式。的電子式。答案答案(1)O、F、Na【例例3】 電負性

38、的概念電負性的概念原子在分子中吸引成鍵電子能力相對大小的量度。原子在分子中吸引成鍵電子能力相對大小的量度。知識規(guī)律：知識規(guī)律：元素電負性的值是個相對的量，它沒有單位。電負性大的元素電負性的值是個相對的量，它沒有單位。電負性大的元素吸引電子能力強，反之就弱。同周期主族元素電負性元素吸引電子能力強，反之就弱。同周期主族元素電負性從左到右逐漸增大，同主族元素的電負性從上到下逐漸減從左到右逐漸增大，同主族元素的電負性從上到下逐漸減小。小。根據(jù)元素電負性大小可以判別化合物分子中鍵的性質(zhì)。兩根據(jù)元素電負性大小可以判別化合物分子中鍵的性質(zhì)。兩種元素的電負性差值種元素的電負性差值(XAXB)越大，形成鍵的極性

39、越強。越大，形成鍵的極性越強。鮑林曾對鮑林曾對AB鍵的離子性大小提出如下經(jīng)驗方程式。鍵的離子性大小提出如下經(jīng)驗方程式。學科思想培養(yǎng)三學科思想培養(yǎng)三 元素的電負性學習指導元素的電負性學習指導一、一、二、二、12當鍵的離子性為當鍵的離子性為50%時，相當于兩元素電負性差值時，相當于兩元素電負性差值XAXB1.665。因此，習慣上就以電負性差值。因此，習慣上就以電負性差值X大于或小于大于或小于1.7作為判斷該作為判斷該AB鍵的離子性或共價性的依據(jù)。當鍵的離子性或共價性的依據(jù)。當X1.7時，多數(shù)屬于離子鍵；當時，多數(shù)屬于離子鍵；當X1.7時，多數(shù)屬于共價鍵。時，多數(shù)屬于共價鍵。離子鍵和共價鍵沒有嚴格的

40、界限。離子鍵和共價鍵沒有嚴格的界限。典例解析典例解析三、三、 不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一定的數(shù)值定的數(shù)值X來表示。若來表示。若X值越大。其原子吸引電子的能力值越大。其原子吸引電子的能力越強，在分子中形成負電荷的一方，下面是某些短周期元越強，在分子中形成負電荷的一方，下面是某些短周期元素的素的X值：值：【例例1】 元元素素LiBeBCOFNaAlSiPSClX值值 0.98 1.57 2.04 2.25 3.44 3.98 0.93 1.61 1.90 2.19 2.58 3.16(1)通過分析通過分析X值變化規(guī)律，確定值變化規(guī)律

41、，確定N、Mg的的X值范圍：值范圍：_X(Mg)_，_ X(N)_。(2)推測推測X值與原子半徑關系是值與原子半徑關系是_。根據(jù)短周期元素。根據(jù)短周期元素的的X值變化特點，體現(xiàn)了元素性質(zhì)的值變化特點，體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_變化規(guī)律。變化規(guī)律。(3)某有機化合物結構式為：某有機化合物結構式為：SC6H5ONH2其中其中SN中，你中，你認為共用電子對偏向誰？認為共用電子對偏向誰？_ (寫原子名稱寫原子名稱)。(4)經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當成鍵的兩原子相應元素的經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當成鍵的兩原子相應元素的X差值差值(X)即即X1.7時，一般為離子鍵，時，一般為離子鍵，X1.7，一般為共價，一般為共價鍵，試推斷

42、：鍵，試推斷：AlBr3中化學鍵類型是中化學鍵類型是_。(5)預測元素周期表中，預測元素周期表中，X值最小的元素的位置：值最小的元素的位置：_(放射性元素除外放射性元素除外)。解析解析題中給出第二、第三周期元素的題中給出第二、第三周期元素的X值值(其中缺少了氮、其中缺少了氮、鎂兩種元素的鎂兩種元素的X值值)，X值與這種原子在分子中吸收電子的值與這種原子在分子中吸收電子的能力有關。能力有關。可根據(jù)元素性質(zhì)的周期性變化來推測鎂和氮的可根據(jù)元素性質(zhì)的周期性變化來推測鎂和氮的X值。從表值。從表中數(shù)值可看出，同周期中元素的中數(shù)值可看出，同周期中元素的X值隨原子半徑的減少而值隨原子半徑的減少而增大，增大，

43、X值的變化體現(xiàn)了元素性質(zhì)的周期變化。值的變化體現(xiàn)了元素性質(zhì)的周期變化。用用X值大小可判斷共價鍵中共用電子對偏向哪一方。對于值大小可判斷共價鍵中共用電子對偏向哪一方。對于SN，由于，由于N的的X值大于值大于S的的X值，所以其中共用電子對偏值，所以其中共用電子對偏向向N原子。原子。表中查不到溴的表中查不到溴的X值，可根據(jù)元素周期律來推測，氯與溴值，可根據(jù)元素周期律來推測，氯與溴同主族，氯的同主族，氯的X值必定比溴的值必定比溴的X值大，而：值大，而：X(Cl)X(Al)3.161.611.451.7，而溴與鋁的，而溴與鋁的X值之差必定小于值之差必定小于1.45，所以溴化鋁肯定屬于共價化合物。所以溴化

44、鋁肯定屬于共價化合物。X值越小，元素的金屬性越強，值越小，元素的金屬性越強，X值最小的元素應位于第值最小的元素應位于第六周期的六周期的IA主族。主族。答案答案(1)0.93X(Mg)1.61，2.55X(N)3.44(2)同周同周期期(同主族同主族)中，中，X值大，其原子半徑越小值大，其原子半徑越小周期性周期性(3)氮原子氮原子(4)共價鍵共價鍵(5)第六周期第六周期A主族主族 1932年美國化學家鮑林年美國化學家鮑林(L.Pauling)首先提出了電負性首先提出了電負性的概念。電負性的概念。電負性(用用X表示表示)也是元素的一種重要性質(zhì)，下也是元素的一種重要性質(zhì)，下表給出的是原子序數(shù)小于表給

45、出的是原子序數(shù)小于20的的16種元素的電負性數(shù)值：種元素的電負性數(shù)值：【例例2】 元素元素HLiBeBCNOF電負性電負性2.11.01.52.02.53.03.54.0元素元素NaMgAlSiPSClK電負性電負性0.91.21.51.72.12.33.00.8請仔細分析，回答下列有關問題：請仔細分析，回答下列有關問題：(1)預測周期表中電負性最大的元素應為預測周期表中電負性最大的元素應為_；估計鈣；估計鈣元素的電負性的取值范圍：元素的電負性的取值范圍：_X_。(2)根據(jù)表中的所給數(shù)據(jù)分析，同主族內(nèi)的不同元素根據(jù)表中的所給數(shù)據(jù)分析，同主族內(nèi)的不同元素X的值的值變化的規(guī)律是變化的規(guī)律是_；簡述

46、；簡述元素電負性元素電負性X的大小與元素金屬性、非金屬性之間的關系的大小與元素金屬性、非金屬性之間的關系_。(3)經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當形成化學鍵的兩原子相應元素的經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當形成化學鍵的兩原子相應元素的電負性差值大于電負性差值大于1.7時，所形成的一般為離子鍵；當小于時，所形成的一般為離子鍵；當小于1.7時，一般為共價鍵。試推斷時，一般為共價鍵。試推斷AlBr3中形成的化學鍵的類中形成的化學鍵的類型為型為_，其理由是，其理由是_。答案答案(1)F0.8X1.2(2)從上向下從上向下X值減小值減小元素電元素電負性越大，非金屬性越強，金屬越弱；反之亦然負性越大，非金屬性越強，金屬越弱；反之

47、亦然(3)共價共價鍵鍵因為因為AlCl3中中Cl和和Al的電負性差值為的電負性差值為1.5，而，而Br的電負的電負性小于性小于Cl，所以，所以AlBr3中兩元素的電負性差值小于中兩元素的電負性差值小于1.5 元素的原子在分子中吸引電子的能力可以用電負性元素的原子在分子中吸引電子的能力可以用電負性X表示。下表是某些短周期元素的表示。下表是某些短周期元素的X值：值：【例例3】 元素元素符號符號LiBeBCNOFNaMgAlPSX值值0.98 1.57 2.04 2.55 3.04 3.44 3.98 0.93 1.31 1.61 2.19 2.58(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納元素的電負性與原子吸引電子的

48、能力根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納元素的電負性與原子吸引電子的能力的關系的關系_。(2)試推測，周期表所列元素中除放射性元素外，電負性最試推測，周期表所列元素中除放射性元素外，電負性最小的元素與電負性最大的元素形成的化合物的電子式為小的元素與電負性最大的元素形成的化合物的電子式為_。(3)若若NCl3最初水解產(chǎn)物是最初水解產(chǎn)物是NH3和和HClO，則，則X(Cl)的最小范的最小范圍：圍：_X(Cl)_(填表中數(shù)值填表中數(shù)值)；若已知；若已知X(P)X(Cl)，則，則PCl3水解的化學反應方程式是水解的化學反應方程式是_ _。答案答案(1)元素的電負性越大，原子吸引電子的能力越強元素的電負性越大，原子吸引電子

49、的能力越強 1932年，美國化學大師年，美國化學大師Linus Pauling提出電負性提出電負性(用用希臘字母希臘字母表示表示)的概念，用來確定化合物中原子某種能力的概念，用來確定化合物中原子某種能力的相對大小。的相對大小。Linus Pauling假定假定F的電負性為的電負性為4，并通過熱，并通過熱化學方法建立了其他元素的電負性?；瘜W方法建立了其他元素的電負性。Linus Pauling建立的建立的主族元素的電負性如下：主族元素的電負性如下：【例例4】 H：2.1Li：1.0Be：1.5B：2.0C：2.5N：3.0O：3.5F：4.0Na：0.9Mg：1.2Al：1.5Si：1.8P：2

50、.1S：2.5Cl：3.0K：0.8Ca：1.0Ga：1.6Ge：1.8As：2.0Se：2.4Br：2.8Cs：0.7Ba：0.9Tl：1.8Pb：1.9Bi：1.9Po：2.0At：2.2Rb：0.8Sr：1.0In：1.7Sn：1.8Sb：1.9Te：I：2.5Fr：0.7Ra：0.9回答下列問題：回答下列問題：(1)縱觀各周期主族元素電負性變化，談談你對元素性質(zhì)呈縱觀各周期主族元素電負性變化，談談你對元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的理解：現(xiàn)周期性變化的理解：_；(2)預測預測Te元素元素的值的值_；(3)你認為你認為Linus Pauling提出電負性的概念是確定化合物中提出電負性的概念是確定化合物中原子哪種能力的相對大小？原子哪種能力的相對大??？_。答案答案(1)每隔一定數(shù)目的元素，后面元素的變化重復前面每隔一定數(shù)目的元素，后面元素的變化重復前面元素變化的規(guī)律元素變化的規(guī)律(2)2.02.4(3)吸引電子的能力吸引電子的能力