第26期 原子结构与元素性质-【数理报】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2同步学案（人教版）

书 １．主族元素 周期序数 ＝外围电子 的能层序数（ｎ） 族序数 ＝外围电子 总数 例如，某元素的外围电 子排布为５ｓ２５ｐ３（可确定为 主族元素），该元素在周期表 中位于第五周期第ⅤＡ族． ２．０族元素 ０族元素外围电子排布 为ｎｓ２ｎｐ６（Ｈｅ为 １ｓ２），０族 元素的周期数 ＝外围电子 的能层数（ｎ）． ３．副族元素 副族元素的周期数＝外围电子的能层数（ｎ） （１）第ⅠＢ族：外围电子排布式为（ｎ－１）ｄ１０ｎｓ１ （２）第ⅡＢ族：外围电子排布式为（ｎ－１）ｄ１０ｎｓ２ （３）第ⅢＢ族 ～ⅦＢ族：外围电子排布式为 （ｎ－１）ｄｘｎｓ１～２，元素的族序数为ｘ＋１或 ｘ＋２．如 Ｍｎ的 外围电子排布为３ｄ５４ｓ２，它在周期表中位于第四周期第 ⅦＢ族． （４）第Ⅷ 族：外围电子排布式为 （ｎ－１）ｄｘｎｓ０～２，且 ｘ＋１＞７或ｘ＋２＞７． 【归纳】 １．元素在元素周期表中所处的周期序数与其最外 能层的序数相同． ２．主族元素和第ⅢＢ～ⅦＢ族元素所处族序数与其 外围电子总数相同，第ⅠＢ、第ⅡＢ和第Ⅷ族元素所处族 序数根据其外围电子构型的特征判断． 书 一、电离能 １．电离能的递变规律 （１）同一周期中，随着原子序数的递增，原子半径逐 渐减小（稀有气体除外），原子核对核外电子的吸引力越 来越强，元素的原子越来越难失去电子，因此元素的第 一电离能呈现逐渐增大的趋势．同一周期中，第ⅠＡ族元 素的第一电离能是最小的，稀有气体的第一电离能是最 大的． （２）同一主族中，随着原子序数的递增，原子半径逐 渐增大，原子核对核外电子的吸引力越来越弱，元素的 原子越来越容易失去电子，元素的第一电离能呈现逐渐 减小的趋势． （３）注意电子构型对电离能的影响：具有全充满、半 充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数 值较大．如Ｎ元素原子为半充满，Ｍｇ元素原子为全充满 状态，其电离能均比同周期相邻元素大． ２．电离能的应用 电离能能够表征原子或离子失去电子的难易程度． 电离能越小，表示在气态时该原子越容易失去电子．电 离能越大，表示在气态时该原子越难失去电子． 二、电负性 １．电负性的递变规律 同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大．同一 主族从上到下，元素的电负性逐渐减小． ２．电负性的意义 （１）用于判断元素的种类 一般情况下，金属元素的电负性小于１．８，非金属元 素的电负性大于１．８．但两者之间没有严格的界限，不能 把电负性１．８作为划分金属和非金属的绝对标准． （２）体现共价键极性的强弱 在共价化合物中，共用电子对或多或少地偏向于吸 引电子能力较强的原子，从而形成的共价键就具有不同 程度的极性．两种元素的电负性相差越大，键的极性就 越强．例如，卤素中氟的电负性为４．０，氯为３．０，溴为 ２．８，碘为２．５，而氢的电负性为２．１．显然，卤化氢分子 中键的极性强弱的顺序为 Ｈ—Ｆ键 ! Ｈ—Ｃｌ键 ! Ｈ—Ｂｒ键 ! Ｈ—Ｉ键． （３）反映原子间的成键类型与化合物的种类 同种元素的原子间成键，由于元素的电负性相同， 键不显极性．两种不同元素的原子成键时，共用电子对 偏向电负性较大的原子而使键具有极性．两原子电负性 差值越大，键的极性越强．当成键元素的电负性相差很 大，则以离子性为主．当然，在离子键和共价键之间没有 一条绝对分明和固定不变的界限．一般地，当两个原子 的电负性差值约为１．７时，化学键的离子性和共价性各 约为５０％．当两个原子的电负性差值大于１．７时，认为 是离子键，该物质是离子化合物．当两个原子的电负性 差值小于１．７时，是共价键，该物质是共价化合物． （４）用于判断化合物中元素化合价的正负 电负性较大的元素在形成化合物时，对成键电子的 吸引力较强，表现为负化合价，而电负性较小者则表现 为正化合价． 书 （１）随着核电荷数增多，同周期元素的原子半径、最 高价简单阳离子半径、最低价简单阴离子半径分别依次 减小（稀有气体元素除外）．以第三周期为例： 原子半径：Ｎａ＞Ｍｇ＞Ａｌ＞Ｓｉ＞Ｐ＞Ｓ＞Ｃｌ 最高价简单阳离子半径：Ｎａ＋＞Ｍｇ２＋＞Ａｌ３＋ 最低价简单阴离子半径：Ｐ３－＞Ｓ２－＞Ｃｌ－ （２）随着核电荷数增多，同主族元素的原子半径、相 同价态简单阳离子半径和简单阴离子半径都依次增大． 第ⅠＡ族原子半径：Ｌｉ＜Ｎａ＜Ｋ＜Ｒｂ＜Ｃｓ 第ⅠＡ族离子半径：Ｌｉ＋＜Ｎａ＋＜Ｋ＋＜Ｒｂ＋＜Ｃｓ＋ 第ⅦＡ族离子半径：Ｆ－＜Ｃｌ－＜Ｂｒ－＜Ｉ－ （３）核外电子排布（即电子层结构）相同的简单离 子半径：随核电荷数增多，半径依次减小． 与Ｎｅ原子核外电子层结构相同的离子：Ｏ２－ ＞Ｆ－ ＞Ｎａ＋＞Ｍｇ２＋＞Ａｌ３＋ 与Ａｒ原子核外电子层结构相同的离子：Ｓ２－＞Ｃｌ－＞ Ｋ＋＞Ｃａ２＋ （４）同种元素形成的单核粒子的半径：阳离子 ＜中 性原子 ＜阴离