第1章 第3节 元素性质及其变化规律(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第3节|元素性质及其变化规律 (一)原子半径及其变化规律 影响因素 [微点拨] 同周期过渡元素(从左到右)，原子半径呈递减趋势，但变化幅度不大，因为增加的电子都排布在(n－1)d轨道上，不同元素原子的外层电子(ns)受到原子核吸引作用及内层电子排斥作用的总体效果差别不大。 递变规律 (二)元素的电离能及其变化规律 概念 气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量 [微思考] Mg比Al的第一电离能大，为什么？ 提示：Mg的电子排布式为1s22s22p63s2；Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1，Mg的3s轨道处于全充满状态，相对稳定，故Mg的第一电离能大于Al的第一电离能。 符号 I 单位 kJ·mol－1 分类 M(g) M＋(g) M2＋(g)_M3＋(g)，且I1<I2<I3 意义 电离能越小，在气态时该元素的原子(或离子)越易失去电子 电离能越大，在气态时该元素的原子(或离子)越难失去电子 递变规律 (三)电负性及其应用 定义 元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在形成化学键时吸引电子的能力越强，反之亦然 递变规律 同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐变大 同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐变小 应用 判断失电子能力和得电子能力的强弱 判断元素化合价的正负 判断化学键的性质 [新知探究(一)] 微粒半径大小比较 [分析与推测能力] [情境质疑] 舞蹈诗剧《只此青绿》登上2022年央视春晚，引得观众们惊叹连连。只见舞者们长裙曳地，挥袖生风，舞出山水相依之感。刚柔并济的“青绿腰”，演活了这幅《千里江山图》，将祖国山河的端庄、沉静、凛冽表现得淋漓尽致。《千里江山图》用到了石青和石绿，其中的石绿就是绿松石，其成分是CuAl6(PO4)4(OH)8·5H2O。 1.在H、O、P、Al原子中，原子的半径由小到大如何排列？ 提示：原子半径大小：r(H)<r(O)<r(P)<r(Al)。 2.在H＋、O2－、Al3＋、P3－这些离子中，离子半径由小到大如何排列？ 提示：离子半径大小r(H＋) <r(Al3＋)<r(O2－)<r(P3－)。 [生成认知] 粒子半径大小的比较 影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。一般来说，同周期中，核电荷数越大，半径越小；同主族中，电子层数越多，半径越大。主要有以下规律： 微粒特点 比较方法 实例 原子 同周期元素 核电荷数越大，半径越小 r(Na)>r(Mg)>r(Al) 同主族元素 核电荷数越大，半径越大 r(F)<r(Cl)<r(Br) 多数原子 一般电子层数越多，半径越大 r(S)>r(C) 离子 具有相同电子层结构 核电荷数越大，半径越小 r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋) 电子层数和核电荷数均不同 通过电子层数或核电荷数相同的微粒做参照物 r(Al3＋)<r(O2－)<r(S2－) 同种元素的原子和离子 价态越高，半径越小 r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)、r(H－)>r(H)>r(H＋) 氢化锂的氢密度(单位体积内所含氢原子的个数)大于液态氢，和水的氢密度接近，并且锂的中子吸收截面较大， 因此被认为是目前最有效的中子屏蔽材料。常被用于核动力飞机和空间核能装置中进行中子屏蔽。氢化锂中氢离子和锂离子半径哪个更大？ 提示：两种微粒的核外电子排布相同，锂离子的原子序数大，所以半径小，氢离子的半径大。 [跟踪训练] 1．具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是(　 ) A．1s22s22p3　　　　　　 B．1s22s22p1 C．1s22s22p63s23p1 D．1s22s22p63s23p4 解析：选C　根据原子的核外电子排布式可知，A项中原子为氮(N)，B项中原子为硼(B)，C项中原子为铝(Al)，D项中原子为硫(S)。根据原子半径变化规律可知，Al原子半径最大。 2．下列微粒半径大小比较正确的是(　 ) A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2— B．S2—>Cl—>Na＋>Al3＋ C．Na<Mg<Al<Si D．Cs<Rb<K<Na 解析：选B　A中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小；B中S2—与Cl—，Na＋与Al3＋的核外电子排布分别相同，S2—和Cl—比Na＋和Al3＋多一个电子层，微粒半径大；C中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si；D中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na。 3．下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列正确的