高二化學(xué)導(dǎo)學(xué)案：12 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(第3課時(shí))(新人教版選修三)

第頁(yè)《選修三第一章第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案（第3課時(shí)）【課標(biāo)要求】1、了解元素電負(fù)性的涵義，能應(yīng)用元素的電負(fù)性說(shuō)明元素的某些性質(zhì)2、能根據(jù)元素的電負(fù)性資料，解釋元素的“對(duì)角線”規(guī)則。3、能從物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的視角解釋一些化學(xué)現(xiàn)象，預(yù)測(cè)物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)4、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力［復(fù)習(xí)］1.什么是電離能？它與元素的金屬性、非金屬性有什么關(guān)系？2.同周期元素、同主族元素的電離能變化有什么規(guī)律？3.什么是化學(xué)鍵(必修2P23)？【閱讀與思考】閱讀教材p19-20，什么是電負(fù)性？電負(fù)性的大小體現(xiàn)了什么性質(zhì)？（1)鍵合電子：孤電子：（2）定義：（3）意義：【板書(shū)】(4)電負(fù)性大小的標(biāo)準(zhǔn)：以F的電負(fù)性為4.0和Li的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。［思考與交流］閱讀教材P19圖1-231.同周期元素、同主族元素電負(fù)性如何變化規(guī)律？如何理解這些規(guī)律？根據(jù)電負(fù)性大小，判斷氧的非金屬性與氯的非金屬性哪個(gè)強(qiáng)？2.根據(jù)已學(xué)知識(shí)，說(shuō)說(shuō)元素電負(fù)性的主要應(yīng)用有哪些？eq\o\ac(○,1)元素的電負(fù)性與元素的金屬性和非金屬性的關(guān)系______________________eq\o\ac(○,2)電負(fù)性與化合價(jià)的關(guān)系__________________________③判斷化學(xué)鍵的類(lèi)型______________________【點(diǎn)擊試題】已知元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)等一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素的電負(fù)性：元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi電負(fù)性1.52.01.52.52.84.01.01.23.00.93.52.12.51.7已知：兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，形成共價(jià)鍵。①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是。②.判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物？Mg3N2BeCl2AlCl3SiCeq\o\ac(○,4)對(duì)角線規(guī)則：元素周期中處于對(duì)角線位置的元素電負(fù)性數(shù)值相近，性質(zhì)相似。【科學(xué)探究】教材P201.課本圖1－26是用課本圖1－23的數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請(qǐng)用類(lèi)似的方法制作第ⅠA和ⅦA族元素的電負(fù)性變化圖。2．在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如下圖)的有些性質(zhì)是相似的(如硼和硅的含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔)，被稱(chēng)為“對(duì)角線規(guī)則”。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強(qiáng)弱，說(shuō)明對(duì)角線規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)性解釋對(duì)角線規(guī)則?！練w納與總結(jié)】1.金屬元素越容易失電子，對(duì)鍵合電子的吸引能力越，電負(fù)性越小，其金屬性越；非金屬元素越容易得電子，對(duì)鍵合電子的吸引能力越，電負(fù)性越，其非金屬性越強(qiáng)；故可以用電負(fù)性來(lái)度量金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱。周期表從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變；周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變。2.同周期元素從左往右，電負(fù)性逐漸增，表明金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增。同主族元素從上往下，電負(fù)性逐漸減，表明元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。【思考】對(duì)角線規(guī)則：某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)相似，被稱(chēng)為對(duì)角線原則。請(qǐng)查閱電負(fù)性表給出相應(yīng)的解釋?zhuān)?.在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的性質(zhì)有些相似，被稱(chēng)為“對(duì)角線規(guī)則”。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強(qiáng)弱，說(shuō)明對(duì)角線規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)性解釋對(duì)角線規(guī)則。4.對(duì)角線規(guī)則【典例解悟】1.下列有關(guān)電負(fù)性的說(shuō)法中正確的是（）A.主族元素的電負(fù)性越大，元素原子的第一電離能一定越大。B.在元素周期表中，元素電負(fù)性從左到右越來(lái)越大C.金屬元素電負(fù)性一定小于非金屬元素電負(fù)性。D.在形成化合物時(shí)，電負(fù)性越小的元素越容易顯示正價(jià)2.能夠證明電子在核外是分層排布的事實(shí)是（）A、電負(fù)性B、電離能C、電子親和能D、電勢(shì)能3.不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一數(shù)值x來(lái)表示，若x越大，則原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的分子中成為負(fù)電荷一方。下面是某些短周期元素的x值：元素LiBeBCOFx值0.981.572.042.533.443.98元素NaAlSiPSClx值0.931.611.902.192.583.16(1)通過(guò)分析x值的變化規(guī)律，確定N、Mg的x值范圍：______<x(Mg)<________；______<x(N)<________。(2)推測(cè)x值與原子半徑的關(guān)系是_______________________________________________。（3）某有機(jī)物結(jié)構(gòu)式為：，在S—N中，你認(rèn)為共用電子對(duì)偏向誰(shuí)？__________(寫(xiě)原子名稱(chēng))。(4)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們當(dāng)成鍵的兩原子相應(yīng)元素電負(fù)性的差值Δx>1.7時(shí)，一般為離子鍵，當(dāng)Δx<1.7時(shí)，一般為共價(jià)鍵，試推斷AlBr3中化學(xué)鍵的類(lèi)型是____________。(5)預(yù)測(cè)元素周期表中，x值最小的元素位置____________(放射性元素除外)。4.有A、B、C、D四種元素。其中A為第三周期元素，與D可形成1∶1和2∶1原子比的化合物。B為第四周期d區(qū)元素，最高化合價(jià)為7。C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價(jià)。D為元素周期表所有元素中電負(fù)性第二大的元素。試寫(xiě)出四種元素的元素符號(hào)和名稱(chēng)，并按電負(fù)性由大到小排列順序。A________，B__________，C________________，D________，電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_________________________________________________?！井?dāng)堂檢測(cè)】1.電負(fù)性的大小也可以作為判斷金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度下列關(guān)于電負(fù)性的變化規(guī)律正確的是（）A．周期表從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大B．周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變大C．電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)D．電負(fù)性越小，非金屬性越強(qiáng)2.已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X＞Y，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.X與Y形成化合物是，X可以顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)B.第一電離能可能Y小于XC.最高價(jià)含氧酸的酸性：X對(duì)應(yīng)的酸性弱于于Y對(duì)應(yīng)的D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HmX3.根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，下列物質(zhì)的性質(zhì)具有相似性的是（）A.硼和硅B.鋁和鐵C.鈹和鋁D.銅和金4.x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽(yáng)離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知（）A．x的原子半徑大于y的原子半徑B．x的電負(fù)性大于y的電負(fù)性C．x的氧化性大于y的氧化性D．x的第一電離能大于y的第一電離能5.元素電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增而增強(qiáng)的是（）A．Na>K>RbB．N>P>AsC．O>S>ClD．Si>P>Cl6.對(duì)Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是（）A．堿性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B．第一電離能：Na<Mg<AlC．電負(fù)性：Na>Mg>AlD．還原性：Na>Mg>Al7.X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說(shuō)法正確的是（）A.X的原子半徑比Y小B.X和Y的核電核數(shù)之差為m－nC.電負(fù)性X>YD.第一電離能X<Y8.X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，下列說(shuō)法正確的是（）A.X的原子半徑比Y小B.X和Y的核電核數(shù)之差為m－nC.電負(fù)性X>YD.第一電離能X<Y9.下列各元素原子排列中，其電負(fù)性減小順序正確的是（）A、K＞Na＞LiB、F＞O＞SC、As＞P＞ND、C＞N＞O【練習(xí)】1.具有相同電子層結(jié)構(gòu)的三種微粒An＋、Bn－、C，下列分析正確的是()A.原子序數(shù)的關(guān)系是C>B>AB.微粒半徑的關(guān)系是Bn－<An＋C.C一定是稀有氣體元素的一種原子D.原子半徑的關(guān)系是A<C<B2.美國(guó)化學(xué)家鮑林(L.Pauling)首先提出了電負(fù)性的概念。電負(fù)性也是元素的一種重要性質(zhì)，電負(fù)性越大，其原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的分子中成為帶負(fù)電荷的一方。下表給出的是原子序數(shù)小于20的16種元素的電負(fù)性數(shù)值：元素HLiBeBCNOF電負(fù)性2.11.01.52.02.53.03.54.0元素NaMgAlSiPSClK電負(fù)性0.91.21.51.82.12.53.00.8請(qǐng)仔細(xì)分析，試回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)分析推測(cè)：同主族的不同元素的電負(fù)性變化的規(guī)律是：________；同周期中，電負(fù)性與原子半徑的關(guān)系為：________。(2)預(yù)測(cè)周期表中電負(fù)性最大的元素應(yīng)為_(kāi)_______(填元素符號(hào))；估計(jì)鈣元素的電負(fù)性的取值范圍：______<Ca<______。(3)預(yù)測(cè)周期表中，電負(fù)性最小的元素位小第________周期________族(放射性元素除外)，其基態(tài)原子核外電子排布式可表示為_(kāi)_____________________。3.第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(jué)(g)處于基態(tài)時(shí)，失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)＋(g)所需的能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)認(rèn)真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，將Na—Ar8種元素用短線連接起來(lái)，構(gòu)成完整的圖像。(2)從圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是________________________________________________________________________。(3)圖中5號(hào)元素在周期表中的位置是________。(4)氣態(tài)鋰原子失去核外不同電子所需的能量分別為：失去第一個(gè)電子為519kJ/mol，失去第二個(gè)電子為7296kJ/mol，失去第三個(gè)電子為11799kJ/mol，據(jù)此數(shù)據(jù)分析為何鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量_________________________。【作業(yè)】1.下列元素原子半徑依次增大的是()A.C、N、O、FB．Mg、Al、Si、SC.B、Be、Mg、NaD．Mg、Na、K、Ca2.下列外圍電子排布式(或外圍軌道表示式)的原子中，第一電離能最小的是()↓↑↓↑↓↑↑A.2s2p↓↑↑↑B.2s2pC.3d64s2D．6s13.下列敘述中正確的是()A.同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最大B.ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子C.室溫時(shí)，零族元素的單質(zhì)都是氣體D.同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最大4.下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.所有的非金屬元素都在p區(qū)B.P區(qū)的外圍電子排布方式為3s23p3C.堿金屬元素具有較大的電負(fù)性D.當(dāng)各軌道處于全滿、半滿、全空時(shí)原子較穩(wěn)定5.根據(jù)中學(xué)化學(xué)教材所附元素周期表判斷，下列敘述中不正確的是()A.K層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的K層電子數(shù)相等B.L層電子為奇數(shù)的所有元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等C.L層電子為偶數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的L層電子數(shù)相等D.M層電子為奇數(shù)的所有主族元素所在族的序數(shù)與該元素原子的M層電子數(shù)相等6.下列各組元素性質(zhì)的遞變情況錯(cuò)誤的是()A.Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B.P、C、Cl元素最高正價(jià)依次升高C.N、O、F電負(fù)性依次增大D.Na、K、Rb第一電離能逐漸增大7.已知短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述中正確的是()A.原子半徑：A>B>D>CB.原子序數(shù)：d>c>b>aC.離子半徑：C>D>B>AD.元素的第一電離能：A>B>D>C8.判斷半徑大小并說(shuō)明原因：(1)Sr與Ba(2)Ca與Sc(3)Ni與Cu(4)S2－與S(5)Na＋與Al3＋(6)Sn2＋與Pb2＋(7)Fe2＋與Fe3＋9.A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的短周期的主族元素。已知A、C、F三種元素原子的最外層共有11個(gè)電子，且這三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物之間兩兩皆能反應(yīng)，均生成鹽和水；D元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少4；E元素原子次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多3。(1)寫(xiě)出下列元素的符號(hào)：A________，D________，E________。(2)B的單質(zhì)在F的單質(zhì)中反應(yīng)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________，化學(xué)方程式是:___________________________________________________________。(3)A、C兩種元素最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。10.在周期表中，同一主族元素化學(xué)性質(zhì)相似。目前也發(fā)現(xiàn)有些元素的化學(xué)性質(zhì)和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性質(zhì)相似，這稱(chēng)為對(duì)角線規(guī)則。據(jù)此請(qǐng)回答：(1)鋰在空氣中燃燒，除生成_____外，也生成微量的______。(2)鈹?shù)淖罡邇r(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是________________________________，屬兩性化合物，證明這一結(jié)論的有關(guān)離子方程式為_(kāi)__________________________、________________________________________________________________________。若已知反應(yīng)Be2C＋4H2O=2Be(OH)2＋CH4↑，則Al4C科學(xué)家證實(shí)，BeCl2屬共價(jià)化合物，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明，其方法是________________________________________________________________________。用電子式表示BeCl2的形成過(guò)程：______________________________________________。疑點(diǎn)反饋：（通過(guò)本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒(méi)有搞懂的知識(shí)，請(qǐng)記錄下來(lái)）__________________________________________________________________________________________________________________________________________《選修三第一章第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案（第3課時(shí)）［點(diǎn)擊試題］解析：元素的電負(fù)性是元素的性質(zhì)，隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。據(jù)已知條件及上表中數(shù)值：Mg3N2電負(fù)性差值為1.8，大于1.7，形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2AlCl3SiC電負(fù)性差值分別為1.3、1.3、0.8，均小于1.7，形成共價(jià)鍵，為共價(jià)化合物。答案：1.隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性與原子半徑一樣呈周期性變化。2.Mg3N2；離子化合物。SiC,BeCl2、AlCl3均為共價(jià)化合物?！究茖W(xué)探究】教材P201.課本圖1－26是用課本圖1－23的數(shù)據(jù)制作的第三周期元素的電負(fù)性變化圖，請(qǐng)用類(lèi)似的方法制作第ⅠA和ⅦA族元素的電負(fù)性變化圖。提示2．在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素(如下圖)的有些性質(zhì)是相似的(如硼和硅的含氧酸鹽都能形成玻璃且互熔)，被稱(chēng)為“對(duì)角線規(guī)則”。查閱資料，比較鋰和鎂在空氣中燃燒的產(chǎn)物，鈹和鋁的氫氧化物的酸堿性以及硼和硅的含氧酸酸性的強(qiáng)弱，說(shuō)明對(duì)角線規(guī)則，并用這些元素的電負(fù)性解釋對(duì)角線規(guī)則。提示Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為L(zhǎng)i2O和MgO；B和Si的含氧酸都是弱酸，說(shuō)明“對(duì)角線規(guī)則”的正確性。Li、Mg的電負(fù)性分別為1.0、1.2；Be、Al的電負(fù)性分別為1.5、1.5，B和Si的電負(fù)性分別為2.0、1.8，它們的電負(fù)性接近，說(shuō)明它們對(duì)鍵合電子的吸引力相當(dāng)?！镜淅馕颉?.解析：電負(fù)性的變化規(guī)律：（1）同一周期，從左到右，元素電負(fù)性遞增。（2）同一主族，自上而下，元素電負(fù)性遞減。（3）副族元素的電負(fù)性變化趨勢(shì)和主族類(lèi)似。主族元素原子的電離能、電負(fù)性變化趨勢(shì)基本相同，但電離能有特例，如電負(fù)性：O＞N，但第一電離能：N＞O，A錯(cuò)誤。B、C選項(xiàng)沒(méi)有考慮過(guò)渡元素的情況。答案：D2.解析：各級(jí)電離能逐級(jí)增大，I1，I2，I3。。。。。外層電子只有一個(gè)電子的堿金屬元素很容易失去一個(gè)電子變?yōu)椋?價(jià)陽(yáng)離子，而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，I1較小，但再失去一個(gè)電子變?yōu)椋?價(jià)陽(yáng)離子卻非常困難。即I2突躍式升高，即I2》I1，又如外層只有兩個(gè)的Mg、Ca等堿土金屬元素，I1和I2差別較小，但失去2個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，在失去電子變?yōu)椋?價(jià)陽(yáng)離子卻非常困難，即I3突躍式變大，I3》I2>I1，因此說(shuō)電離能是核外電子分層排布的實(shí)驗(yàn)佐證。答案：Bw.w.w.k.s.5.u.c.o.m3.解析由所給數(shù)據(jù)分析知：同周期，從左到右x值逐漸增大；同主族，從上到下，x值逐漸減小，則(1)同周期中x(Na)<x(Mg)<x(Al)，同主族中x(Mg)<x(Be)，綜合可得：0.93<x(Mg)<1.57，同理：2.53<x(N)<3.44。(2)x值在周期表中的遞變規(guī)律與原子半徑的恰好相反，即：同周期(同主族)中，x值越大，其原子半徑越小。(3)對(duì)比周期表中對(duì)角線位置的x值可知：x(B)>x(Si)，x(C)>x(P)，x(O)>x(Cl)，則可推知：x(N)>x(S)，故在S—N中，共用電子對(duì)應(yīng)偏向氮原子。(4)查表知：AlCl3的Δx＝1.55<1.7，又x(Br)<x(Cl)，所以AlBr3的Δx應(yīng)小于AlCl3的，為共價(jià)鍵。(5)根據(jù)遞變規(guī)律，x值最小的應(yīng)為Cs(Fr為放射性元素)位于第六周期ⅠA族。答案(1)0.931.572.533.44(2)x值越小，半徑越大(3)氮(4)共價(jià)鍵(5)第六周期ⅠA族歸納總結(jié)是學(xué)習(xí)過(guò)程中很重要的一種能力，在做該題時(shí)可以先找出x值相差不大的元素，分組比較，x值較大的一組應(yīng)為非金屬元素，x值較小的一組應(yīng)為金屬元素。然后，再對(duì)同一組中的元素的x值進(jìn)行比較找出變化規(guī)律。4.解析由電負(fù)性推知D為O；A與D可形成1∶1和2∶1的化合物，可推知A為Na；B為第四周期d區(qū)元素且最高正價(jià)為＋7，可知B為Mn；C與B同周期且最高價(jià)為＋7，可知C為Br。答案鈉(Na)錳(Mn)溴(Br)氧(O)O>Br>Mn>Na并不是所有電負(fù)性差大于1.7的都形成離子化合物，如H電負(fù)性為2.1，F(xiàn)電負(fù)性為4.0，電負(fù)性差為1.9，而HF為共價(jià)化合物，故需注意這些特殊情況?！井?dāng)堂檢測(cè)】1.參考答案1.A2.C3.C4.BC5.D6.D7.D8.D9.B【練習(xí)】1.答案C2.答