新課標(biāo)地區(qū)專用2020高中化學(xué)第1章第二節(jié)第2課時(shí)元素周期律講義精練含解析新人教版選修

第2課時(shí)元素周期律學(xué)業(yè)要求素養(yǎng)對(duì)接1.能說(shuō)出元素電離能、電負(fù)性的含義，能描述主族元素第一電離能、電負(fù)性變化的一般規(guī)律，能從電子排布的角度對(duì)這一規(guī)律進(jìn)行解釋。2.能說(shuō)明電負(fù)性大小與原子在化合物中吸引電子能力的關(guān)系，能利用電負(fù)性判斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱，推測(cè)化學(xué)鍵的極性。模型認(rèn)知：建構(gòu)元素周期律模型，并利用模型分析和解釋一些常見(jiàn)元素的性質(zhì)。微觀探析：從微觀角度解釋元素電離能、電負(fù)性。[知識(shí)梳理]一、原子半徑(1)電子的能層越多，電子之間的負(fù)電排斥將使原子的半徑增大。(2)核電荷數(shù)越大，核對(duì)電子的引力也越大，將使原子的半徑縮小。(1)同周期從左到右，原子半徑逐漸減小。(2)同主族從上到下，原子半徑逐漸增大。二、第一電離能氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量，叫做第一電離能?？梢院饬吭氐脑邮ヒ粋€(gè)電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個(gè)電子。(1)同周期元素從左到右，原子半徑逐漸變小(稀有氣體除外)，原子核對(duì)核外電子的引力越來(lái)越大，越來(lái)越難失去電子，因此元素的第一電離能呈遞增趨勢(shì)。每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)第一電離能最小，稀有氣體元素的第一電離能最大。(2)同主族元素自上而下，第一電離能逐漸減小，表示自上而下原子越來(lái)越易失去電子?？傊?，第一電離能的周期性遞變是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結(jié)果?！咀灾魉伎肌?.M(g)eq\o(→,\s\up7(－2e－))M2＋(g)所需的能量是不是其第一電離能的2倍？提示不是，應(yīng)遠(yuǎn)大于其第一電離能的2倍。因?yàn)槭紫仁サ碾娮邮悄芰孔罡叩碾娮樱实谝浑婋x能最小，再失去的電子是能量較低的電子，且失去電子后離子所帶正電荷對(duì)電子吸引力更強(qiáng)，從而使電離能越來(lái)越大。三、電負(fù)性(1)鍵合電子和電負(fù)性的含義①鍵合電子元素相互化合時(shí)，原子中用于形成化學(xué)鍵的電子。②電負(fù)性用來(lái)描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。(2)衡量標(biāo)準(zhǔn)以氟的電負(fù)性為作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出各元素的電負(fù)性。(3)遞變規(guī)律①同周期，從左到右，元素原子的電負(fù)性逐漸變大。②同主族，從上到下，元素原子的電負(fù)性逐漸變小?！咀灾魉伎肌?.同一周期從左到右，ⅡA和ⅤA的第一電離能不符合變化規(guī)律，ⅡA和ⅤA的電負(fù)性符合變化規(guī)律嗎？提示同一周期從左到右，電負(fù)性逐漸增大，ⅡA和ⅤA符合這一變化規(guī)律。在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，被稱為對(duì)角線規(guī)則。[自我檢測(cè)]1.判斷正誤，正確的打“√”；錯(cuò)誤的打“×”。(1)電子層數(shù)越多，原子半徑一定就越大。()(2)質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多半徑越大。()(3)核外電子層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同。()(4)第一電離能的周期性遞變規(guī)律是原子半徑、化合價(jià)、電子排布周期性變化的結(jié)果。()(5)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小。()(6)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大。()(7)第一電離能小的元素的金屬性一定強(qiáng)。()(8)同周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增加大體上呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。()(9)電負(fù)性是相對(duì)的，所以沒(méi)有單位。()(10)金屬元素的電負(fù)性較小、非金屬元素的電負(fù)性較大。()(11)電負(fù)性小于1.8的元素一定是金屬元素。()(12)根據(jù)“對(duì)角線”規(guī)則，B和Mg元素的電負(fù)性接近。()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)√(9)√(10)√(11)×(12)×n＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則原子半徑由大到小的順序是()A.C＞D＞B＞A B.A＞B＞C＞DC.D＞C＞A＞B D.A＞B＞D＞C解析A、B、C、D四種元素的相對(duì)位置如下表：……DCAB根據(jù)原子半徑大小變化規(guī)律可知A＞B＞D＞C。答案D3.下列元素按電負(fù)性由大到小順序排列的是()A.K、Na、Li B.N、O、FC.As、P、N D.F、Cl、S解析同一周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大；同一主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小。答案D4.在下列空格中，填上適當(dāng)?shù)脑胤?hào)：(1)在第三周期中，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，原子半徑最小的元素是________，電負(fù)性最大的元素是________。(3)最活潑的氣態(tài)非金屬原子是________。(4)第二周期中，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)酸的元素是________，在第三周期中，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)堿的元素是________。解析同周期中從左到右，元素的第一電離能(除ⅢA族、ⅥA族反常外)逐漸增大，同周期中金屬元素第一電離能最小，稀有氣體元素第一電離能最大，故第三周期中第一電離能最小的為Na，最大的為Ar。電負(fù)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(fù)性最大的元素是氟，第二周期中，元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)酸的只有HNO3，在第三周期中，元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是強(qiáng)堿的只有NaOH。答案(1)NaAr(2)HF(3)F(4)NNa學(xué)習(xí)任務(wù)一微粒半徑大小的比較【合作交流】原子和離子(簡(jiǎn)單)的半徑一般都由原子核對(duì)核外電子的吸引力及電子間的排斥力的相對(duì)大小決定。因此，比較微粒的半徑大小時(shí)，只需考慮核電荷數(shù)、核外電子之間的排斥情況。已知短周期元素，aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。1.A、B、C、D的原子半徑大小順序是怎樣的？A2＋、B＋、C3－、D－的離子半徑呢？提示原子半徑B＞A＞C＞D；離子半徑C3－＞D－＞B＋＞A2＋。2.分析微粒半徑大小比較的關(guān)鍵是什么？提示(1)不同周期不同主族元素原子半徑比較，先看周期再看主族。(2)對(duì)于離子的半徑比較，要借助于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子半徑變化規(guī)律和元素周期律進(jìn)行判斷。(3)同一元素的陽(yáng)離子半徑小于原子半徑；陰離子半徑大于原子半徑?！军c(diǎn)撥提升】判斷微粒半徑大小的規(guī)律(1)同周期，從左到右，原子半徑依次減小。(2)同主族，從上到下，原子或同價(jià)態(tài)離子半徑均增大。(3)陽(yáng)離子半徑小于對(duì)應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于對(duì)應(yīng)的原子半徑，如r(Na＋)＜r(Na)，r(S)＜r(S2－)。(4)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨核電荷數(shù)增大，離子半徑減小，如r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。(5)不同價(jià)態(tài)的同種元素的離子，核外電子多的半徑大，如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。即按“三看”規(guī)律來(lái)比較微粒半徑的大小(一般情況)“一看”電子層數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)不同時(shí)，電子層越多，半徑越大；“二看”核電荷數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，半徑越??；“三看”核外電子數(shù)：當(dāng)電子層數(shù)和核電荷數(shù)均相同時(shí)，核外電子數(shù)越多，半徑越大?！纠?】具有下列核外電子排布式的原子，其半徑最大的是()22s22p322s22p122s22p63s23p122s22p63s23p4解析根據(jù)原子的核外電子排布式可知，A項(xiàng)中原子為氮(N)，B項(xiàng)中原子為硼(B)，C項(xiàng)中原子為鋁(Al)，D項(xiàng)中原子為硫(S)。根據(jù)原子半徑變化規(guī)律可知，r(B)＞r(N)、r(Al)＞r(S)、r(Al)＞r(B)，故Al原子半徑最大。答案C比較粒子半徑大小時(shí)，首先需要確定粒子間的“相同”點(diǎn)，即離子間的電子層數(shù)、核電荷數(shù)或核外電子排布是否相同，然后再利用規(guī)律進(jìn)行比較?！咀兪接?xùn)練】1.下列各組微粒半徑的比較正確的是()①Cl＜Cl－＜Br－②F－＜Mg2＋＜Al3＋③Ca2＋＜Ca＜Ba④S2－＜Se2－＜Br－A.①和③ B.①和②C.③和④ D.①和④解析同種元素：陽(yáng)離子半徑＜原子半徑，原子半徑＜陰離子半徑，則半徑：Cl＜Cl－，Ca2＋＜Ca。①Cl－、Br－的最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)增多，所以離子半徑：Cl－＜Br－，①正確；②Al3＋、Mg2＋、F－的核外電子排布相同，核電荷數(shù)依次減小，則離子半徑：Al3＋＜Mg2＋＜F－②錯(cuò)誤；③Ca、Ba的最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)依次增多，則半徑：Ca＜Ba，③正確；半徑應(yīng)為Se2－＞Br－，④錯(cuò)誤。答案A2.下列關(guān)于微觀粒子半徑的說(shuō)法正確的是()B.核外電子層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同C.質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多半徑越大D.原子序數(shù)越大，原子半徑越大解析同周期主族元素原子半徑逐漸減小，故第三周期ⅦA族元素原子半徑不一定比上一周期IA族元素原子半徑大，如r(Li)>r(Cl)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于核外電子層結(jié)構(gòu)相同的單核離子和原子，半徑是不同的，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，陰離子半徑>原子半徑>陽(yáng)離子半徑，故C項(xiàng)正確；原子序數(shù)增大，原子半徑不是一直增大，而是呈周期性變化的，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C學(xué)習(xí)任務(wù)二電離能規(guī)律及其應(yīng)用【合作交流】前四周期元素第一電離能的變化如圖所示。1.據(jù)圖可知，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一電離能比同周期的相鄰元素都高，解釋原因。提示同周期中，第ⅡA族元素的價(jià)電子排布為ns2，第ⅤA族元素的價(jià)電子排布為ns2np3，np軌道分別為全空和半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以失去一個(gè)電子需要的能量大，所以第一電離能比同周期相鄰元素的要高。2.根據(jù)Na、Mg、Al的電離能數(shù)據(jù)，回答：(1)為什么同一元素的電離能逐級(jí)增大？(2)為什么Na、Mg、Al的化合價(jià)分別為＋1、＋2、＋3?提示(1)同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1＜I2＜I3＜……這是由于原子失去一個(gè)電子變成＋1價(jià)陽(yáng)離子后，半徑變小，核電荷數(shù)未變而電子數(shù)目變少，核對(duì)電子的吸引作用增強(qiáng)，因而第二個(gè)電子比第一個(gè)電子難失去，失去第二個(gè)電子比失去第一個(gè)電子需要更多的能量。同理I3＞I2、I4＞I3……In＋1＞In。(2)Na的I1比I2小很多，電離能差值很大，說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成＋1價(jià)離子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成＋2價(jià)離子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三個(gè)電子形成＋3價(jià)離子?！军c(diǎn)撥提升】電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的核電荷數(shù)、原子半徑及原子的核外電子的排布。(1)核電荷數(shù)、原子半徑對(duì)電離能的影響①同周期元素具有相同的電子層數(shù)，從左到右核電荷數(shù)增大，原子半徑減小，I1總體上有增大的趨勢(shì)(而非逐漸增大，因ⅡA、ⅤA元素出現(xiàn)特殊情況)。堿金屬元素的I1最小，稀有氣體元素的I1最大。②同主族元素從上到下，原子半徑增大起主要作用，元素的I1逐漸減小。(2)核外電子層排布對(duì)電離能的影響①某原子或離子具有全充滿、半充滿、全空的電子排布時(shí)，電離能較大。如ⅡA族元素、ⅤA族元素比同周期左右相鄰元素的I1都大，這是因?yàn)棰駻族的元素原子的最外層原子軌道為np0全空穩(wěn)定狀態(tài)，ⅤA族的元素原子的最外層原子軌道為np3半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)。各周期稀有氣體元素的I1最大，原因是稀有氣體元素的原子各軌道具有全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。②通常情況下，元素的電離能逐級(jí)增大。因此離子的電荷正值越來(lái)越大，離子半徑越來(lái)越小，所以失去這些電子逐漸變難，需要的能量越來(lái)越高。③當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明電子的電子層發(fā)生了變化，即同一電子層中電離能相近，不同電子層中電離能有很大的差距。(1)比較元素金屬性的強(qiáng)弱一般情況下，元素的第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)。(2)確定元素原子的核外電子層排布由于電子是分層排布的，內(nèi)層電子比外層電子難失去，因此元素的電離能會(huì)發(fā)生突變。(3)確定元素的化合價(jià)如果eq\f(In＋1,In)?eq\f(In,In－1)，即電離能在In與In＋1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成＋n價(jià)離子，并且主族元素的最高化合價(jià)為＋n價(jià)(或只有＋n價(jià)、0價(jià))。某元素的逐級(jí)電離能，若I2?I1，則該元素通常顯＋1價(jià)；若I3?I2，則該元素通常顯＋2價(jià)；若I4?I3，則該元素通常顯＋3價(jià)。過(guò)渡元素的價(jià)電子數(shù)較多，且各級(jí)電離能之間相差不大，所以常表現(xiàn)多種化合價(jià)。如錳元素通常有＋2～＋7多種化合價(jià)?！纠?】不同元素的氣態(tài)原子失去最外層一個(gè)電子所需要的能量(設(shè)其為E)如圖所示。試根據(jù)元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點(diǎn)，并回答下列問(wèn)題：(1)同主族內(nèi)不同元素的E值變化的特點(diǎn)是________，各主族中E值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)的________變化規(guī)律。(2)同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，E值增大。但個(gè)別元素的E值出現(xiàn)反常現(xiàn)象。試預(yù)測(cè)下列關(guān)系式中正確的是________(填寫編號(hào))。①E(砷)＞E(硒)②E(砷)＜E(硒)③E(溴)＞E(硒)④E(溴)＜E(硒)(3)估計(jì)1mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子所需能量E值的范圍：________＜E＜________。(4)10號(hào)元素E值較大的原因是____________________________。解析(1)從H、Li、Na、K等可以看出，同主族元素隨元素原子序數(shù)的增大，E值變?。粡腍到He、Li到Ne；從Na到Ar，均呈現(xiàn)明顯的周期性變化。(2)從第二、三周期可以看出，第ⅡA和ⅤA族元素比同周期相鄰兩種元素E值都高。由此可推測(cè)E(砷)＞E(硒)，E(溴)>E(硒)。(3)根據(jù)同主族、同周期變化規(guī)律可以推測(cè)：E(K)<E(Ca)<E(Mg)。(4)10號(hào)元素是稀有氣體氖，該元素原子的最外層電子排布已達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。答案(1)隨著原子序數(shù)增大，E值變小周期性(2)①③(3)419738(4)10號(hào)元素為氖。該元素原子最外層電子排布已達(dá)到8電子，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)由電離能的遞變規(guī)律可知：同周期主族元素從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第ⅡA族的Be、Mg、Ca的第一電離能較同周期第ⅢA族的B、Al、Ga的第一電離能要大；第ⅤA族的N、P、As的第一電離能較同周期第ⅥA族的O、S、Se的第一電離能要大。這是由于第ⅡA族元素的最外層電子排布為ns2，np為全空較穩(wěn)定狀態(tài)，而第ⅤA族元素的最外層電子排布為np3，為半充滿狀態(tài)，比第ⅥA族的np4狀態(tài)穩(wěn)定?！咀兪接?xùn)練】3.下列原子的價(jià)電子排布中，對(duì)應(yīng)第一電離能最大的是()A.ns2np1 B.ns2np2C.ns2np3 D.ns2np4解析當(dāng)原子軌道處于全滿、半滿時(shí)，具有的能量較低，原子比較穩(wěn)定，第一電離能較大。答案C4.具有下列電子排布的基態(tài)原子中，第二電離能最大的是()22s22p522s22p63s23p122s22p63s122s22p63s2解析失去一個(gè)電子后C項(xiàng)的電子排布變?yōu)?s22s22p6，屬于稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故其第二電離能最大。答案C5.(1)元素Mn與O中，第一電離能較大的是________。(2)元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是_______________________________________________________。(3)根據(jù)元素周期律，原子半徑：Ga________As，第一電離能：Ga________As。(填“大于”或“小于”)(4)N、O、S中第一電離能最大的是________(填元素符號(hào))。答案(1)O(2)銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(3)大于小于(4)N學(xué)習(xí)任務(wù)三電負(fù)性規(guī)律及其應(yīng)用【合作交流】下表給出了16種元素的電負(fù)性數(shù)值。元素HLiBeBCNOF電負(fù)性元素NaMgAlSiPSClK電負(fù)性1.根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析同主族元素的電負(fù)性有何規(guī)律？同周期元素的電負(fù)性與原子半徑間有何關(guān)系？提示同主族元素核電荷數(shù)越大，電負(fù)性越小。同周期元素的電負(fù)性隨原子半徑的減小而增大。2.預(yù)測(cè)元素周期表中電負(fù)性最大的元素是哪種元素？電負(fù)性最小的元素是哪種元素(放射性元素除外)?提示電負(fù)性最大的元素為F元素，電負(fù)性最小的元素為Cs元素。3.利用表中數(shù)據(jù)估測(cè)鈣元素的電負(fù)性范圍。提示由于元素金屬性強(qiáng)弱為K＞Ca＞Mg，所以Ca的電負(fù)性取值范圍為0.8～1.2?！军c(diǎn)撥提升】電負(fù)性的應(yīng)用(1)金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于金屬、非金屬界線兩側(cè)的元素的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。(2)金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。(1)電負(fù)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(jià)為正值。(2)電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。一般認(rèn)為：(1)如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵。(2)如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。4.解釋元素“對(duì)角線”規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素(如圖所示)的有些性質(zhì)是相似的，被稱為“對(duì)角線規(guī)則”。這可以由元素的電負(fù)性得到解釋：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、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)，它們表現(xiàn)出的性質(zhì)相似，如Li、Mg在空氣中燃燒的產(chǎn)物分別為L(zhǎng)i2O和MgO；Be(OH)2、Al(OH)3均屬于難溶的兩性氫氧化物；B、Si的含氧酸都是弱酸等。【例3】已知元素的電負(fù)性和原子半徑等一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)，下表給出14種元素的電負(fù)性：元素AlBBeCClFLi電負(fù)性元素MgNNaOPSSi電負(fù)性3.0已知：一般兩成鍵元素間電負(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。試結(jié)合元素周期律知識(shí)完成下列問(wèn)題：(1)根據(jù)上表給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是_______________________________________________________。(2)由上述變化規(guī)律可推知，短周期主族元素中，電負(fù)性最大的元素是________，電負(fù)性最小的元素是________，由這兩種元素構(gòu)成的化合物屬于________(填“離子”或“共價(jià)”)化合物，并用電子式表示該化合物的形成過(guò)程：_______________________________________________________。(3)判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物？Mg3N2BeCl2AlCl3SiC解析(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，結(jié)合題干信息知，電負(fù)性是元素的一種基本性質(zhì)，而元素的性質(zhì)是隨元素的原子序數(shù)遞增而呈規(guī)律性變化的。這樣我們可以把表中給出的14種元素的電負(fù)性按原子序數(shù)由小到大的順序整理如下：元素LiBeBCNOF原子序數(shù)3456789電負(fù)性元素NaMgAlSiPSCl原子序數(shù)11121314151617電負(fù)性經(jīng)過(guò)上述整理后可以看出：從3～9號(hào)元素，元素的電負(fù)性由小到大；從11～17號(hào)元素，元素的電負(fù)性也是由小到大。所以元素的電負(fù)性同原子半徑一樣，隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化(即同周期主族元素，從左到右，電負(fù)性逐漸增大)。(2)根據(jù)上述規(guī)律不難得出短周期主族元素中電負(fù)性最大的元素為F，電負(fù)性最小的元素為Na；二者形成的化合物——NaF為典型的離子化合物，從而不難用電子式表示NaF的形成過(guò)程。(3)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；BeCl2、AlCl3、SiC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)元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化(或同周期主族元素，從左到右，電負(fù)性逐漸增大)(2)FNa離子(3)Mg3N2為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC均為共價(jià)化合物。根據(jù)電負(fù)性差值判斷化合物類型只是一般規(guī)律，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。【變式訓(xùn)練】6.元素電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增而增大的是()A.NaKRb B.NPAsC.OSCl D.SiPCl解析一般來(lái)說(shuō)，同周期元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大；同主族元素從上到下，電負(fù)性逐漸減小。答案D7.下列原子的外圍電子排布中，第一電離能最小的是()22p423p424p425p4解析2s22p4是O元素、3s23p4是S元素、4s24p4是Se元素，5s25p6是Te元素，第一電離能大小順序是O＞S＞Se＞Te，所以第一電離能最小的原子是Te原子，故選D。答案D8.下列說(shuō)法中正確的是()①元素電負(fù)性越大表示該元素的金屬性越強(qiáng)②元素電負(fù)性越大表示該元素的非金屬性越強(qiáng)③元素電負(fù)性很小表示該元素的單質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)④元素電負(fù)性很大表示該元素的單質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)一般易得到電子A.①③ B.①④C.②③ D.②④解析元素電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，①錯(cuò)、②對(duì)；電負(fù)性越小，表示該元素單質(zhì)還原性越強(qiáng)，③錯(cuò)。答案D分層訓(xùn)練基礎(chǔ)練1.元素X的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)如下：I1I2I3I4I5I6I/(kJ·mol－1)57818172745115781483118378則元素X的常見(jiàn)化合價(jià)是()A.＋1 B.＋2C.＋3 D.＋6解析對(duì)比表中電離能數(shù)據(jù)可知，I1、I2、I3數(shù)值相對(duì)較小，I4數(shù)值突然增大，說(shuō)明元素X的原子中有3個(gè)電子容易失去，因此該元素的常見(jiàn)化合價(jià)為＋3。答案C2.①Al和Si、②Mg和Ca、③P和S三組元素中，每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為()A.40 B.41解析①Al和Si位于同一周期且原子序數(shù)依次增大，由于同周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢(shì)，所以第一電離能：Si＞Al；②Mg和Ca位于同一主族且原子序數(shù)依次增大，由于同主族元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以第一電離能：Mg＞Ca；③P和S位于同一周期且原子序數(shù)依次增大，但P原子核外的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能：P＞S。綜上可知，滿足題意的元素的原子序數(shù)之和為14＋12＋15＝41，故B項(xiàng)正確。答案B3.下列敘述正確的是()A.同周期元素中第ⅦA族元素的第一電離能最大C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半徑越大，元素的第一電離能越大D.同一主族中，自上而下元素的第一電離能逐漸減小解析A項(xiàng)，同周期元素中0族元素的第一電離能最大，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯元素是主族元素，形成的單原子離子的化合價(jià)的絕對(duì)值是1，與其族序數(shù)不相等，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半徑越大，元素的第一電離能越小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，同一主族中，自上而下元素的第一電離能逐漸減小，正確。答案D4.下列是幾種基態(tài)原子的核外電子排布式，其中對(duì)應(yīng)的元素電負(fù)性最大的是()22s22p422s22p63s23p322s22p63s23p222s22p63s23p64s1解析由元素原子的核外電子排布式可知，A為O，B為P，C為Si，D為K，根據(jù)元素電負(fù)性在周期表中的變化規(guī)律可知，電負(fù)性最大的為O。答案A5.電負(fù)性的大小也可以作為判斷元素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.同周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大B.同主族從上到下，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)解析利用“同周期從左到右，元素電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下，元素電負(fù)性逐漸減小”的規(guī)律來(lái)判斷。答案A6.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)越小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)解析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項(xiàng)錯(cuò)誤；一般來(lái)說(shuō)，在元素周期表中，元素電負(fù)性從左到右越來(lái)越大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；有些金屬的電負(fù)性大于非金屬的電負(fù)性，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案Dn＋、Ym＋、Zn－，已知m＞n，且X、Y、Z三種原子的M電子層中的電子數(shù)均為奇數(shù)，若按X→Y→Z的順序，下列說(shuō)法正確的是()C.元素的第一電離能依次減小，電負(fù)性依次增大解析X、Y、Z為短周期元素，且X、Y、Z三種原子的M電子層中的電子數(shù)均為奇數(shù)，則X、Y、Z一定是在第三周期，簡(jiǎn)單離子為Xn＋、Ym＋、Zn－，且數(shù)值m>n，所以X為鈉元素，Y為鋁元素，Z為氯元素；A.NaOH為強(qiáng)堿，Al(OH)3是兩性氫氧化物，HClO4是強(qiáng)酸，則它們的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性依次減弱，酸性依次增強(qiáng)，故A正確；B.同周期元素原子半徑隨原子序數(shù)的增加而減小，X、Y、Z半徑依次減小，故B錯(cuò)誤；C.Na、Al、Cl的第一電離能依次增大，電負(fù)性依次增大，故C錯(cuò)誤；D.Na、Al，Cl的原子序數(shù)依次增大，故D錯(cuò)誤。答案A8.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是()A.具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4原子半徑最大的是①B.具有下列價(jià)電子排布式的原子中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，第一電離能最大的是③C.①Na、K、Rb②O、S、Se③Na、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是③D.某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽(yáng)離子是X3＋解析四種元素分別是Si、N、C、S，電子層數(shù)多核電荷數(shù)少的元素的原子的半徑最大，所以Si的原子半徑最大，A正確；四種同周期原子的價(jià)電子排布式中，③的p能級(jí)是3個(gè)電子，為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以③第一電離能最大，B正確；三組元素中，前兩組是同主族元素，從上到下元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)逐漸減弱，只有第③組為同周期元素，隨原子序數(shù)增大，電負(fù)性增強(qiáng)，C正確；根據(jù)該元素的逐級(jí)的電離能可知，該元素的第二電離能與第三電離能的差距較大，所以該元素的最外層有2個(gè)電子，與氯氣反應(yīng)時(shí)，失去2個(gè)電子，表現(xiàn)為＋2價(jià)，所以生成的陽(yáng)離子是X2＋，D錯(cuò)誤。答案D定數(shù)值X表示，X值越大，其原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的化合物中為帶負(fù)電荷的一方。下表是某些元素的X值：元素符號(hào)LiBeBCOFX值元素符號(hào)NaAlSiPSClX值(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)系為_(kāi)_______。(3)某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)為，其中S—N鍵中，你認(rèn)為共用電子對(duì)偏向________(填元素符號(hào))。(4)如果X值為電負(fù)性的數(shù)值，試推斷AlBr3中化學(xué)鍵的類型為_(kāi)_______。(5)預(yù)測(cè)元素周期表中X值最小的元素(放射性元素除外)是________(填元素符號(hào))。解析(1)通過(guò)表中數(shù)據(jù)分析可知同周期從左到右，元素的X值依次增大，同主族從上到下，元素的X值依次減小，可判斷X(Na)＜X(Mg)＜X(Al)，且X(Be)＞X(Mg)，故0.93＜X(Mg)＜1.57。同理，X(C)＜X(N)＜X(O)，即2.55＜X(N)＜3.44。(2)通過(guò)思考同周期、同主族元素原子半徑的變化與X值的變化可得出結(jié)論。(3)根據(jù)題給信息可知X值越大，其原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的化合物中為帶負(fù)電荷的一方，由X(S)＝2.55，X(N)＞X(C)＝2.55知，共用電子對(duì)偏向N原子。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律可得X(Br)＜X(Cl)，因此X(Br)與X(Al)的差值要小于X(Cl)與X(Al)的差值，故AlBr3中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。(5)根據(jù)X值的變化規(guī)律，X為最小值的元素在元素周期表的左下角，但要注意放射性元素除外，故為Cs(銫)。(2)原子半徑越大，X值越小(3)N(4)共價(jià)鍵(5)Cs10.開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是開(kāi)發(fā)利用氫能的重要研究方向。(1)Ti(BH4)3是一種儲(chǔ)氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。①基態(tài)Cl原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_______，該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______。②Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)開(kāi)_______。(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料。①LiH中，離子半徑：Li＋________(填“＞”“＝”或“＜”)H－。②某儲(chǔ)氫材料是短周期金屬元素M的氫化物。M的部分電離能如表所示：I1/(kJ·mol－1)738I2/(kJ·mol－1)1451I3/(kJ·mol－1)7733I4/(kJ·mol－1)10540I5/(kJ·mol－1)13630則M是________(填元素符號(hào))。解析(1)①Cl原子核外電子數(shù)為17，基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p5，由此可得基態(tài)Cl原子中電子占據(jù)的最高能層為第三能層，符號(hào)為M，該能層有1個(gè)s軌道、3個(gè)p軌道、5個(gè)d軌道，共有9個(gè)原子軌道。②元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大，非金屬性最強(qiáng)的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小的排列順序?yàn)镠＞B＞Li。(2)①核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，其離子半徑越小。鋰的核電荷數(shù)為3，氫的核電荷數(shù)為1，Li＋、H－的核外電子數(shù)都為2，所以半徑：Li＋＜H－。②該元素的第三電離能劇增，則該元素屬于第ⅡA族元素，為Mg元素。答案(1)①M(fèi)9②H＞B＞Li(2)①＜②Mg素養(yǎng)練11.電離能是指1mol氣態(tài)基態(tài)原子(或陽(yáng)離子)失去1mol電子形成1mol氣態(tài)陽(yáng)離子(或更高價(jià)陽(yáng)離子)所吸收的能量?，F(xiàn)有核電荷數(shù)小于18的元素A，其電離能(單位為eV·mol－1)數(shù)據(jù)如下。I1I2I3I4I5I6電能離I7I8I9I10I11電能離1761(1)外層電子離核越遠(yuǎn)，能量越高，電離能越________(填“大”或“小”)；陽(yáng)離子電荷數(shù)越高，再失去電子時(shí)，電離能越________(填“大”或“小”)。(2)上述失去的11個(gè)電子分屬________個(gè)電子層。(3)失去11個(gè)電子后，該元素原子核外還有________個(gè)電子。(4)該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是________。解析(1)電子離核越遠(yuǎn)，能量越高，受原子核的引力越小，越容易失去，則電離能越小；陽(yáng)離子電荷數(shù)越高，離子半徑越小，原子核對(duì)核外電子的引力越大，越難失去電子，則電離能越大。(2)根據(jù)題中數(shù)據(jù)，I1、I2較小，I3突然增大，說(shuō)明最外層有2個(gè)電子，I3到I10變化較小，但I(xiàn)11突然增大，說(shuō)明次外層有8個(gè)電子，則失去的11個(gè)電子分屬3個(gè)電子層；又由于核電荷數(shù)小于18，所以A為Mg。(3)Mg元素的原子失去11個(gè)電子后，還有1個(gè)電子。(4)Mg元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為Mg(OH)2。答案(1)小大(2)3(3)1(4)Mg(OH)212.第一電離能(I1)是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。如圖是部分元素的第一電離能隨原子序數(shù)變化的曲線(其中12～17號(hào)元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的最小范圍為_(kāi)_______＜Al＜________(填元素符號(hào))。(2)同主族元素的第一電離能的變化規(guī)律是______________________________________________________________________________________________________________。(3)圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是________。(4)根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Be、Al的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的性質(zhì)相似，它們都具有________性，其中Be(OH)2表現(xiàn)出這種性質(zhì)的離子方程式是_______________________________________________________。解析(1)根據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律可推出Al的第一電離能介于Na和Mg之間。(2)從圖中可看出，同主族元素從上到下第一電離能逐漸減