2024-2025學年新教材高中化學第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.2元素周期律學案新人教版選擇性必修2

PAGE10-元素周期律【學法指導】1、理解電離能和電負性概念的基礎(chǔ)上，運用相關(guān)的原子結(jié)構(gòu)理論，分析并駕馭元素的原子半徑、第一電離能、電負性及元素主要化合價等元素性質(zhì)同周期性改變的規(guī)律并建立模型。2、了解元素周期律的應用價值?！净A(chǔ)梳理】一、元素周期律(1)含義：元素的性質(zhì)隨原子的發(fā)生周期性遞變，這一規(guī)律叫做元素周期律。(2)實質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性改變是元素原子的周期性改變的必定結(jié)果。二、半徑原子半徑的大小取決于和。①同周期，隨著核電荷數(shù)增多，原子(最高價陽離子或最低價陰離子)半徑都依次。②同主族，隨著核電荷數(shù)增多，原子(同價陽離子或同價陰離子)半徑都依次。③核外電子排布(即電子層結(jié)構(gòu))相同，隨核電荷數(shù)增多，離子半徑依次。④同種元素形成的粒子半徑：陽離子＜中性原子＜陰離子。三、電負性(1)定義：氣態(tài)電中性基態(tài)原子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所須要的最低能量叫做第一電離能。用符號I1表示，常用單位是kJ/mol。(2)元素原子的第一電離能的改變規(guī)律①同周期元素從左到右，第一電離能漸漸。但同周期過渡元素第一電離能從左到右略有。②同主族元素自上而下，第一電離能漸漸。試說明同周期第一電離能的改變趨勢。(3)逐級電離能①含義：原子的+1價氣態(tài)離子所須要的最低能量叫做其次電離能，以此類推。I1(第一電離能)I2(其次電離能)I3(第三電離能)②改變規(guī)律同一元素的逐級電離能是漸漸增大的，即，這是由于原子失去一個電子變成+1價陽離子，半徑變小，核電荷數(shù)未變而電子數(shù)變少，核對外層電子的吸引作用增加，使其次個電子比第一電子難失去，失去其次個電子比失去第一個電子須要更多的能量。(1)推斷元素金屬性的強弱電離能越小、金屬越簡潔失去電子，金屬性越強；反之越弱。(2)推斷元素的化合價（I1、I2示各級電離能）假如某元素的In+1>In，則該元素的常見化合價為+n價。如鈉元素I2>I1，所以鈉元素的常見化合價為+1價。(3)推斷核外電子的分層排布狀況多電子原子中，元素的各級電離能漸漸增大，有肯定的規(guī)律性。當電離能的改變出現(xiàn)突變時，電子層數(shù)就有可能發(fā)生改變。(4)反映元素原子的核外電子排布特點同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是漸漸增大的，當能量相同的原子軌道在全空、半充溢和全充溢狀態(tài)時，第一電離能就會反常得大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。四、電負性(1)含義：元素相互化合，可理解為原子之間產(chǎn)生化學作用力，形象地叫做化學鍵，原子中用于形成化學鍵的電子稱為鍵合電子。電負性用來描述不同元素的原子對的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越。(2)衡量標準以氟的電負性為和鋰的負電性為作為相對標準，得出了各元素的電負性(稀有氣體)。(3)改變規(guī)律①同周期（稀有氣體元素除外），自左向右，元素的電負性漸漸，元素的非金屬性漸漸、金屬性漸漸。②同主族，自上而下，元素的電負性漸漸，元素的金屬性漸漸、非金屬性漸漸。(4)電負性的應用①推斷元素的金屬性、非金屬性強弱②推斷化合物的類型③推斷化合物中各元素化合價的正、負a.電負性小的元素原子在化合物中吸引電子的實力，元素的化合價為。b.電負性大的元素原子在化合物中吸引電子的實力，元素的化合價為。電負性之差大于1.7肯定是離子化合物，電負性之差小于1.7肯定是共價化合物嗎？基礎(chǔ)達標訓練典例1現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是（）A.第一電離能：③＞②＞①B.原子半徑：③＞②＞①C.電負性：③＞②＞①D.最高正化合價：③＞②＞①典例2已知X、Y元素同周期，且電負性：X>Y，下列說法錯誤的是()A.第一電離能：Y肯定小于XB.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：小于C.最高價氧化物對應水化物的酸性：X的強于Y的D.X和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價典例3某元素的第一電離能至第七電離能（kJ/mol）如下：5781817274511575148301837623293該元素最有可能位于元素周期表的族是（

）A、ⅠA B、ⅡA C、ⅢA D、ⅣA典例4下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的說法正確的是()A.基態(tài)Cr原子的價層電子排布式為B.基態(tài)C原子的電子排布圖：C.第一電離能：D.基態(tài)Cl原子的最高能層有4個原子軌道典例5第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X+(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)改變的曲線圖。請回答以下問題：⑴細致分析上圖中同周期元素第一電離能的改變規(guī)律，將Na-Ar之間六種元素用短線連接起來，構(gòu)成完整的圖像。⑵從上圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1改變規(guī)律是____________；⑶上圖中5號元素在周期表中的位置是_____________、_______________；⑷同周期內(nèi)，隨原子序數(shù)增大，I1值增大。但個別元素的I1值出現(xiàn)反?，F(xiàn)試預料下列關(guān)系式中正確的是()A.E(砷)>E（硒） B.E（砷）<E（硒） C.E（溴）>E（硒） D.E（溴）<E（硒）【課后練習】1.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(

)A.具有下列電子排布式①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4的原子中,原子半徑最大的是①。

B.具有下列價電子排布式①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4的原子中,第一電離能最大的是③。

C.①Na,K,Rb

②N,P,Si③Na,P,Cl元素的電負性隨原子序數(shù)增大而增大的是③。

D.某主族元素基態(tài)原子的逐級電離能分別為738,1451,7733,10540,13630,17995,21703······當它與氯氣反應時生成的陽離子是X3+。2.下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol-1)。下列關(guān)于元素R的推斷中肯定正確的是(

)II1I2I3I4……R740100770010500

①R的最高正價為+3價②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一電離能大于同周期相鄰元素④R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)與元素周期表的說法正確的是()A.電負性最大的元素位于周期表的左下角B.基態(tài)原子最外層電子排布為的元素都位于周期表ⅡAC.某基態(tài)原子的電子排布式為，該元素位于周期表第四周期AD.基態(tài)原子p能級電子半充溢的原子第一電離能肯定大于p能級有一對成對電子的4.下表是某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2······表示,單位為kJ·mol-1)。下列關(guān)于元素R的推斷中肯定正確的是(

)I1I2I3I4······7401500770010500······①R的最高正價為+3②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素的第一電離能大于同周期相鄰元素④R元素基態(tài)原子的電子排式為1s22s2A.①②

B.②③

C.③④

D.①④5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是()A.第一電離能：W>X>Y>Z B.簡潔離子的還原性：Y>X>WC.簡潔離子的半徑：W>X>Y>Z D.氫化物水溶液的酸性：Y>W6.下列說法正確的是()A.第一電離能大的元素，不易失電子，肯定易得電子，具有較強非金屬性

B.同主族金屬元素從上到下，單質(zhì)的熔沸點漸漸降低，而非金屬元素的單質(zhì)則相反；

C.非金屬性最強的元素其第一電離最大

D.電負性最小的元素形成的氧化物的水化物的堿性很強7.現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①②③④則下列有關(guān)比較中正確的是()A．第一電離能：④>③>②>① B．原子半徑：④>③>②>①C．電負性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①8.()A.Na、Mg、AlB.VCrMnC．的半徑漸漸減小D．O、F、Ne的電負性漸漸增大9.W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)X>W>Z>Y。W原子的最外層沒有p電子，X原子核外s電子與p電子數(shù)之比為1∶1，Y原子最外層s電子與p電子數(shù)之比為1∶1，Z原子核外電子中p電子數(shù)比Y原子多2個。（1）X元素的單質(zhì)與Z、Y所形成的化合物反應，其化學方程式：。（2）W、X元素的最高價氧化物對應水化物的堿性強弱為<（用化學式表示）。（3）四種元素原子半徑的大小為>>>（填元素符號）。（4）四種元素的電負性由小到大的依次為。（5）從四種元素中任選元素形成化合物為離子化合物的化學式；共價化合物的化學式。（任填一種）10.已知元素的電負性和原子半徑一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。短周期元素的電負性數(shù)值表。元素HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClK電負性2.11.01.52.02.53.03.54.00.91.21.51.82.12.53.00.8請細致視察表格中的數(shù)據(jù)，回答下列有關(guān)問題：(1)依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可推想元素的電負性具有的改變規(guī)律是：__________________。(2)由表中數(shù)據(jù)可得出同主族元素的電負性改變規(guī)律是_________________。(3)由表中數(shù)據(jù)預料電負性最大的元素為________；電負性較大與電負性較小的兩元素之間易形成的化學鍵類型是________。答案及解析1.答案：D解析：A、核外電子排布：①；②；③；④，則①為；②為；③為；④為，同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：，，故原子半徑最大，即①的原子半徑最大，故A正確；B、同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，ⅤA族能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：③④②①，故B正確；C、同周期自左而右電負性增大，同主族自上而下電負性減小，故①、、電負性依次減小，②、、；的電負性依次減小，③、、的電負性依次增大，故C正確；D、該元素第三電離能劇增，最外層應有個電子，表現(xiàn)價，當它與氯氣反應時最可能生成的陽離子是，故D錯誤。故選D。2.答案：B3.答案：C4.答案：B解析：由表中數(shù)據(jù)可知,R元素的第三電離能與其次電離能的差距最大,故最外層有兩個電子,最高正價為+2,位于第ⅡA族,可能為Be或Mg,①不正確,②正確,④不正確;短周期第ⅡA族的元素(價電子排布式為ns2),因s軌道處于全滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期相鄰元素,③正確。5.答案：C解析：依據(jù)第一電離能遞變規(guī)律，可知其相對大小依次為：F>O>Cl>Na，A項錯誤；依據(jù)非金屬性：F>O>Cl，可知簡潔離子的還原性：，B項錯誤；依據(jù)離子半徑的改變規(guī)律，可知簡潔離子半徑：，C項正確；氫化物水溶液的酸性：HF<HCl，D項錯誤。6.答案：D7.答案：A解析：A.同周期自左而右第一電離能增大，由于P為半充溢狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以第一電離能S<P，N<F，同主族自上而下第一電離能降低，所以第一電離能N>P，所以第一電離能S<P<N<F，即④>③>②>①，故A正確；B.同周期自左而右原子半徑減小，所以原子半徑P>S，N>F，同主族自上而下原子半徑增大，所以原子半徑P>N，故原子半徑P>S>N>F，即②>①>③>④，故B錯誤；C.同周期自左而右電負性增大，所以電負性O(shè)>S，N<F，同主族自上而下電負性降低，所以電負性P<N，故電負性P<S<N<F，即②<①<③<④，故C錯誤；D.最高正化合價等于最外層電子數(shù)，但F元素沒有正化合價，所以最高正化合價：①>②=③，故D