(讲义)第1章 第2节 基础课时4 元素周期律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2(人教版2019)

基础课时4　元素周期律 1．能从原子结构的角度理解原子半径、电离能、电负性的递变规律。 2．通过原子半径、电离能、电负性递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用该认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。 一、原子半径 1．影响因素 2．递变规律 (1)同周期：从左到右，核电荷数越大，半径越小(稀有气体除外)。 (2)同主族：从上到下，电子层数越多，半径越大。 　分析粒子半径大小比较的关键是什么？ 提示：①不同周期不同主族元素原子半径比较，先看周期再看主族。②对于离子的半径比较，要借助于电子层结构相同的离子半径变化规律和元素周期律进行判断。③同一元素的阳离子半径小于原子半径；阴离子半径大于原子半径。 　下列有关粒子半径的大小比较错误的是(　　) A．K>Na>Li　 B．Na＋>Mg2＋>Al3＋ C．Mg2＋>Na＋>F－ D．Cl－>F－>F C　[同一主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大，A项正确；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小，B项正确；半径大小应为Mg2＋<Na＋<F－，C项错误；Cl－比F－多一个电子层，故半径：Cl－>F－；F－比F多一个电子，故半径：F－>F，D项正确。] 二、电离能 1．概念 气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。 2．元素的第一电离能变化规律 (1)同周期：自左到右，元素的第一电离能总体呈现从小到大的变化趋势。(包括稀有气体元素) (2)同主族：自上而下，元素的第一电离能逐渐变小。 注意：同周期第ⅢA、第ⅥA族元素的第一电离能比它们左邻元素的第一电离能低。 3．应用 可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，元素金属性越强。 　下列各组原子中，前者第一电离能大于后者第一电离能的是(　　) A．S和P B．Mg和Al C．Na和Mg D．Ne和He B　[S和P的价层电子排布式分别为3s23p4和3s23p3，由于P原子的3p能级处于半充满状态，较稳定，所以I1(S)<I1(P)；Na、Mg、Al的价层电子排布式分别为3s1、3s2、3s23p1，由于Mg原子的3s能级处于全充满状态，故其第一电离能最大；He与Ne同族，I1(He)>I1(Ne)。] 三、电负性 1．键合电子和电负性的含义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子。 (2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 2．衡量标准 以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计)。 3．递变规律(一般情况) (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐变大。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐变小。 4．应用：判断金属性、非金属性强弱 　下列对电负性的理解不正确的是(　　) A．电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准 B．元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小 C．根据电负性的大小，可判断化合物XY中两元素化合价的正负 D．元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关 D　[电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准，A项正确；元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小，B项正确；元素的电负性越大，则元素的非金属性越强，反之则元素的金属性越强，故在化合物XY中电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价，C项正确；一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小，因此电负性与原子结构有关，D项错误。] 电离能规律及其应用 前四周期元素第一电离能(I1)的变化如图所示。 [问题1]　据图可知第ⅢA族和第ⅥA族元素的第一电离能比同周期左邻元素的低，解释原因。 [提示]　对于同周期元素第一电离能ⅢA＜ⅡA的解释一般为ⅢA的第一电离能失去的电子是np能级的，而ⅡA的第一电离能失去的电子是ns能级的；np能级的能量高于ns能级的能量，故易失去，即第一电离能低。对于同周期元素第一电离能ⅥA＜ⅤA的解释有两种：其一是第ⅤA族价层电子排布为ns2np3，p能级处于半充满的较稳定结构，故难失去1个电子，即第一电离能高；其二是第ⅥA族价层电子排布为ns2np4，p能级有一对已经配对电子，配对电子相互排斥，故易失去1个电子即第一电离能低。 [问题2]　根据Na、Mg、Al的电离能数据，回答： (1)为什么同一元素的电离能逐级增大？ (2)为什么Na、Mg、Al的化合价分别为＋1、＋2、＋3价？ 提示：(1)同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1＜I2＜I3＜……这是由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，半径变小，核电荷数未变而电子数目变少