内容正文:
2.2.1 原子核外电子排布的周期性 元素第一电离能的周期性变化
【学习目标】
1.能从电子排布的角度解释元素的分区、周期和族的划分。
2.能从电子排布的角度解释主族元素第一电离能变化的一般规律。
【基础知识梳理】
一、原子核外电子排布的周期性
1.最外层电子数目的变化
除第1周期外,每隔一定数目的元素,元素原子的最外层电子数重复出现从_____逐渐增加到_____的周期性变化。
2.核外电子排布的周期性变化规律
每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从_____到__________的周期性变化(第1周期除外)。
3.外围电子排布的变化
(1)第2、3周期从左到右,元素原子的外围电子排布呈现从_____到__________的变化。
(2)第4周期,从左到右,元素原子的外围电子排布呈现从_____经过__________逐渐过渡到__________。
(3)第5周期元素原子的外围电子排布与第4周期元素外围电子排布有相似的变化规律。
4.元素周期表中区的划分
根据元素原子的_______________特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区和f区。
(1)s区:包含__________两族元素,除氢元素外,其余都是活泼的金属元素。
(2)p区:包含_______________元素,除氢元素外,所有的__________元素都在p区。
(3)d区:包含_______________的元素。
(4)ds区:包__________的元素。
(5)f区:__________元素。
二、元素第一电离能的周期性变化
1.第一电离能的含义
某元素的_____原子失去一个电子形成+1价_____阳离子所需要的_____能量。
符号:_____。
M(g) - e- → M+(g)
2.第一电离能的意义
(1)第一电离能可以衡量元素的_____原子失去一个电子的难易程度。
(2)第一电离能数值越小,该气态原子越_____失去一个电子;第一电离能越大,该气态原子越_____失去一个电子。
3.元素的第一电离能变化规律
(1)同主族元素的原子_______________相同,随着核电荷数的增大,原子半径逐渐_____,失电子能力逐渐_____,第一电离能逐渐_____。
(2)同一周期的主族元素具有相同的__________,随着核电荷数的递增,最外层电子数_____,原子半径逐渐_____,失电子能力逐渐_____,第一电离能呈现_____的趋势。
对同周期元素来说,__________的第一电离能最小,__________的第一电离能最大。
4.元素的电离能与原子结构的关系
(1)第一电离能与原子核外电子排布的关系
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成_______________结构时,原子的能量较低,该元素具有_____的第一电离能。例如,Mg的外围电子排布为3s2,s轨道处于__________状态,P的外围电子排布为3s23p3,p轨道处于__________状态,因此二者电离能相对_____。
(2)元素的电离能与原子核外电子排布的关系
①同一元素的各级电离能逐级变大,即I1<I2<I3……。
②电离能突然变大,说明原子的__________发生了变化,由此可以判断该元素原子的__________和__________。
【课堂检测】
1.某元素原子的外围电子排布式为3s23p5,则下列对其在周期表中的位置叙述正确的是( )
A.第2周期第ⅦA族 B.第3周期第ⅦA族
C.第3周期第ⅤA族 D.第3周期0族
2.比较下列元素的第一电离能大小:
(1)N、O、F _____________ (2)He、Ne、Ar _______________
(3)Na、Mg、Al ____________ (4)F、Cl、Br ________________
3.已知X、Y、Z、Q、R、E六种元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表:
元素
结构或性质信息
X
原子的L层上s电子数等于p电子数
Y
原子核外的L层有3个未成对电子
Z
原子核外只有两个电子层,s电子数等于p电子数
Q
单质常温、常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子
R
核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E
原子序数比R大3
请根据信息回答有关问题:
(1)元素Y的原子核外共有 种不同运动状态的电子。
(2)基态X原子的核外电子轨道表示式为 ;X、Y、Z三种元素的非金属性由强到弱的排列次序依次为(写元素符号) 。
(3)基态Q原子的核外电子排布式是