内容正文:
第一章
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第3课时 元素周期律2
基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学
高 中 化 学 选 择 性 必 修 二( 2019 人 教 版 )
知识与技能
通过观察实验现象、分析实例,引导学生探讨电负性的变化规律,培养学生的观察能力、实验能力和问题解决能力。
过程与方法
情感态度与价值观
培养学生对化学科学的兴趣和好奇心,增强学生对科学探究的责任感,引导学生关注化学科学在社会生活中的应用,培养学生的社会责任感。
通过小组讨论、实验观察等方式,培养学生运用证据进行论证、提出观点、运用逻辑思维分析问题的能力。
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学习目标
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教学引入:电离能与电负性
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电负性
01
PART
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【名人典故】鲍林在研究化学键键能的过程中发现,对于同核双原子分子,化学键的键能会随着原子序数的变化而发生变化,为了半定量或定性描述各种化学键的键能以及其变化趋势,1932年首先提出用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念,并提出了定量衡量原子电负性的计算公式。
(美国·鲍林)
1954年诺贝尔化学学奖
1962年诺贝尔和平学奖
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1.1
电负性
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。
H
.
.
.
.
F
.
.
+
.
.
.
.
F
.
.
H
.
.
键合电子
键合电子
孤对电子
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电负性
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。
意义:电负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大,表示该元素越容易接受电子,越不容易失去电子,形成阴离子的倾向越大,非金属性越强。
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。
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1.1
电负性
3.电负性的递变规律:
同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。
同族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。
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电负性
4.电负性的应用:
(1) 判断元素的金属性与非金属性
非金属元素电负性>1.8,有非金属性;
金属元素电负性<1.8,有金属性;
类金属元素电负性≈1.8,有两性。
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电负性
4.电负性的应用:
(2) 判断化合物中元素化合价正负
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价为负值。
H
Cl
-1
+1
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1.1
电负性
【学以致用】根据所学内容,判断下列化合物中各元素的化合价的正负
CH4
-4
+1
SiH4
+4
-1
BH3
+3
-1
BrCl
+1
-1
BrCl + H2O = HBrO + HCl
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电负性
4.电负性的应用:
(3) 判断化学键类型
①如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键,如NaCl,MgO;
②如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键,如HCl,AlCl3。
注意:此规则不能绝对化
电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子键,如HF中形成共价键;
电负性之差小于1.7的元素不一定都形成共价键,如NaH中形成离子键。
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电负性
4.电负性的应用:
(4) 解释对角线规则
Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2
Be、Al的电负性分别为1.5、1.5
B、Si的电负性分别为2.0、 1.8
AlCl3、BeCl2均是共价化合物
Al
Cl
Cl
Cl
Cl
Al
Cl
Cl
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课堂检测
1.具有下列选项中电负性数值的两种元素的原子,最容易形成离子键的是
( ) A.4.0和1.0
B.3.5和1.0
C.1.8和2.5
D.4.0和0.8
D
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课堂检测
2.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下 ①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是( ) A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>① C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
A
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课堂检测
3.分析下列化合物中元素的化合价,并分析其与水反应的产物。
+3
+1
+3
+1
+3
PCl3
NCl3
NF3
NaAlH4
NaBH4
-1
-3
+1
+3
-1
-1
-1
+ 4H2O = Na[Al(OH)4] + 4H2↑
+ 4H2O = Na[B(OH)4] + 4H2↑
+ 3H2O = H3PO3 + 3HCl
+ 2H2O = HNO2 + 3HF
+ 3H2O = NH3 + 3HClO
HNO2不稳定,会分解
3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O
所以总的方程式为
3NF3+5H2O=9HF+HNO3+2NO
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电子亲合能
02
PART
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2.1
电子亲合能
电子亲和能指元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量,单位为kJ·mol-1,反映了元素的气态原子结合电子成为气态阴离子的难易程度。习惯上规定,体系放出能量时电子亲和能为正,体系吸收能量时电子亲和能为负。
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2.1
电子亲合能
一般来说,电子亲和能的代数值随原子半径的增大而减小,即在同一族中由上向下减小,而在同一周期中由左到右增大。但应该注意的是,VIA和VIIA 电子亲和能绝对值最大的并不是每族的第一种元素,而是第二种元素。因此,亲和能最大的元素不是氟而是氯。
这一反常现象可以解释为:第二周期的氧和氟的原子半径较小,电子密度大,电子间的排斥力强,以致当原子结合1 个电子形成负离子时,放出的能量较小,而第二种元素硫和氯的半径较大,且同一层中有空的d轨道可容纳电子,电子的排斥力小,因此形成负离子时放出的能量最大。
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课堂检测
4.元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为-1价阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲和能。-1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲和能。下表中给出了几种元素或离子的电子亲和能数据:
下列说法正确的是 ( )
A.电子亲和能越大,说明越难得到电子
B.一个基态的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量
C.氧元素的第二电子亲和能是-780 kJ·mol-1
D.基态的气态氧原子得到两个电子成为O2- 需要吸收能量
CD
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半径减小,第一电离能、电负性增大,
金属性减弱、非金属性增强
半径增大,
电负性、第一电离能减小
金属性增强、非金属性减弱
特别提醒
第一电离能:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA
小结
元素周期律
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课堂检测
5.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBr
B
6.具有下列价电子构型的原子中,第一电离能最小的是( )
A.2s22p4 B.3s23p4 C.4s24p4 D.5s25p4
D
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课堂检测
7.离子键的百分数是依据电负性的差值计算出来的,差值越大,离子键的百分数越大,下列几种化合物的化学键中离子键的百分数最大的是
A.LiF B.AlCl3 C.MgO D.SO3
A
8.利用电负性数值可以预测
A.分子的极性 B.分子的对称性
C.化学键的极性 D.分子的空间构型
C
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小结
电负性
电负性
概念与意义
原子半径的递变规律
键合电子
电负性
电负性大小的标准
递变规律——同周期
递变规律——同族
应用
判断元素的金属性和非金属性强弱
判断元素的化合价
判断化合物的类型
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原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
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