内容正文:
专题2 原子结构与元素性质
第二单元 元素性质的递变规律
元素电负性的周期性变化
1.能从电子排布的角度解释主族元素电负性变化的一般规律。
2.能利用电负性判断周期表中元素性质递变规律,推断化学键的类型。
3.初步形成不同事物之间存在内在联系的观点。
学习目标
交流讨论
为什么钠与氯元素以离子键结合形成离子化合物,氢元素与氯元素以共价键结合形成共价化合物?
活泼非金属元素与活泼金属元素以离子键结合形成离子化合物。
非金属元素之间以共价键结合形成共价化合物。
成键原子吸引电子能力的差异,决定了形成化学键的类型。
为了比较元素的原子吸引电子能力的大小,美国化学家鲍林于1932年首先提出了用电负性来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。
他指定氟的电负性为4.0,并以此为标准来确定其他元素的电负性。
莱纳斯·卡尔·鲍林(Linus Carl Pauling,1901年2月28日-1994年8月19日),美国著名化学家,量子化学和结构生物学的先驱者之一。1954年因在化学键方面的工作取得诺贝尔化学奖,1962年因反对核弹在地面测试的行动获得诺贝尔和平奖,成为获得不同诺贝尔奖项的两人之一。
主族元素的电负性
电负性:元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。
指定氟的电负性为4.0,并以此为标准确定其他元素的电负性。
1.找出电负性最大和电负性最小的元素。
2.根据元素的电负性回答以下问题:
(1)同一周期从左到右,主族元素的电负性的变化规律是什么?
(2)同一主族,元素的电负性的变化规律是什么?
交流讨论
电负性最大的元素是F,最小的是Cs
一般认为,电负性大于1.8的元素为非金属元素,电负性小于1.8的为非金属元素。
主族元素电负性的变化规律
同一周期,主族元素的电负性从左到右依次增大,表明其吸引电子的能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
同一主族,元素的电负性从上到下呈现减小的趋势,表明其吸引电子的能力逐渐减弱,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
课堂探究
1.电负性数值小的元素在化合物中吸引电子能力弱,元素的化合价为正值;电负性数值大的元素在化合物中吸引电子能力强,元素的化合价为负值。
指出下列化合价为正值的元素:
CH4 NaH NF3 NH3 SO2 H2S ICl HBr
2.一般认为,如果两个成键元素的电负性差值大于1.7,它们之间形成离子键;如果两个成键元素的电负性差值小于1.7,它们之间形成共价键。
判断下列化合物哪些是离子化合物?哪些是共价化合物?
NaF HCl NO MgO KCl CH4
课堂小结
电负性的应用
(1) 衡量元素金属性和非金属性的强弱
一般认为电负性大于1.8的元素为非金属元素;小于1.8的元素为金属元素。
电负性数值越大,非金属性越强,电负性数值越小,金属性越强。
(2)判断化合物中元素化合价的正负
电负性数值小的元素为正值;电负性数值大为负值。
(3)判断化学键的类型
一般认为两种成键元素的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;小于1.7通常形成共价键。
课堂探究
电负性与原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I和CF3I发生水解的主要反应分别是:
CH3I+H2O→CH3OH+HI CF3I+H2O→CF3H+HIO
从电负性的角度分析两种有机物的水解产物。
电负性:C2.5、H2.1、I2.5、F4.0
根据电负性数值可知:H2O中H带正电,—OH带负电。
CH3I中,I的电负性和C相同,H的电负性小与C和I,C带正电,I带负电,且I原子半径大,C—I不稳定,易与H原子结构和生成HI; CF3I中,由于F的电负性很大,I带正电,容易结合H2O中的HO—生成HIO。
H—OH
δ+
δ-
CH3—I
δ+
δ-
CF3—I
δ-
δ+
学以致用
比较下列大小或强弱,并从原子结构角度解释。
(1)原子半径:Mg____Al,O_____S
(2)第一电离能:Mg____Al,O_____S
(3)电负性:Mg____Al,O_____S
(4)金属性:Mg____Al,非金属性:O_____S
元素周期律对认知原子结构和元素性质的关系具有指导意义,也为人们寻找新材料提供了科学的途径。
(1)在ⅠA族可以找到制造光电材料的元素;
(2)在ⅢA、ⅣA、ⅤA族可以找到制造优良的半导体材料的元素。
“对角线”规则
锂和铍的相似性:
① 在氧气中燃烧生成氧化物,而其他碱金属则生成过氧化物、超氧化物;② 能直接与氮作用,生成氮化物Li3N、Mg3N2,而其他碱金属不与氮直接反 应;③ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐都难溶于水,而其他碱金属 的相应盐易溶于水等。
铍和铝的相似性