内容正文:
第二节 原子结构与元素的性质
第一章 原子结构与性质
高二—人教版—化学—选必二P22—笔记P15
2025-2026学年第一学期
第2课时 元素周期律
2026.1.12
1
一、元素周期律
1.主族原子半径
1.影响原子半径大小的因素?
电子之间的排斥作用——电子层数
核对电子的吸引作用——核电荷数
2.元素周期表中的同周期主族元素从左到右,原子半径的变化趋势如何?如何解释这种趋势?
3.元素周期表中的同主族元素从上到下,原子半径的变化趋势如何?如何解释这种趋势?
同一周期从左到右,原子半径逐渐变小
同一主族,随着核电荷数递增,原子半径逐渐增大
1.主族原子半径
一、元素周期律
4.比较下列微粒半径大小
(1) F___S Mg___N
(2) Li+、Na+、K+、Rb+
F-、Cl-、Br-、I-
(3)Cl-__Cl Na+___Na
(4)Na+、Mg2+、F-、O2-
(5)K+___Mg2+ Na+___S2- 第三周期半径最小的离子?
(6)Li+___H-
(7)Fe、Fe2+、Fe3+
(8)F-、S2-、Mg2+
对于能层数和核电荷数均不同的两离子可选一种离子参照比较
对于不同周期不同主族的原子,可以选取中间原子参照
同一元素:原子半径>阳离子;阴离子半径>原子
同一主族从上往下,简单离子半径随着核电荷数增大而增大
一、元素周期律
元素性质递变规律
非金属性(越强):
①单质的氧化性越强
②简单阴离子的还原性越弱
③与H2化合越容易
③对应氢化物越稳定
⑤最高价含氧酸的酸性
非金属性(越强):
①单质的还原性越强
②简单阳离子的氧化性越弱
③与水/酸反应置换H2越容易
④最高价氢氧化物的碱性
一、元素周期律
电离能
气态电中性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。
用符号 I1 表示,单位:kJ /mol 。
同主族从上到下,元素的第一电离能递减。
同周期从左到右元素的第一电离能整体趋势增大。
同一周期元素,ⅠA族元素第一电离能最低,
0族元素第一电离能最高。
一、元素周期律
一、元素周期律
电离能
主族 ⅡA ⅢA ⅤA ⅥA
价电子排布式
价电子轨道示意图
能量与稳定性
ns2
ns2np1
ns2np3
ns2np4
s能级电子能量低
P能级电子能量高
P能级半冲满
P能级电子能量高
提示 B和Al的第一电离能失去的电子是np能级的,该能级电子的能量比左边Be和Mg失去ns能级电子的高;N和P的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能比O、S高。故一般情况第一电离能:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA。
一、元素周期律
一、元素周期律
电离能
(1)碱金属的电离能与活泼性存在什么联系?
(2)为什么同一元素的电离能逐级增大?
失去一个电子变成+1价阳离子后,半径变小,原子核对电子的吸引作用增强,故I2>I1,同理I3>I2。
(3)为什么钠、镁、铝的化合价分别为+1、+2、+3?
ⅠA 0
H ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Sn As Se Br Kr
【思考】如何判断P元素和Se元素的非金属性强弱?
【问题】如何定量衡量原子得失电子能力?
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一、元素周期律
电负性
8
鲍林L.Pauling1901-1994
鲍林研究电负性的手稿
1932年美国化学家鲍林首先提出电负性的概念。
科学史话
一、元素周期律
电负性
(一)基本概念
1.化学键:
元素相互化合,相邻的原子之间产生的强烈的相互作用叫做化学键。
2.键合电子:
原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
3.电负性:
用来描述不同元素的原子对键合电子的吸引力的大小。
电负性越大的原子,对键合电子的吸引力越大。
H
F
H
.
.
.
.
F
.
.
+
.
.
.
.
F
.
.
H
.
.
键合电子
一、元素周期律
电负性
图1-23
4.电负性大小的标准:
以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。
一、元素周期律
电负性
同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,
同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小。
(1)一般:电负性 > 1.8 非金属元素,
电负性 < 1.8 金属元素,
电负性 ≈ 1.8 类金属元素。
1.判断元素的金属性与非金属性强弱
(三)电负性的应用
(2)非金属元素的电负性越大,非金属性越强。
金属性越弱;
特别提醒:1.8不是绝对标准,如Pb的电负性为1.9,但它是金属。
一、元素周期律
电负性
思考:第一电离能小,电负性一定弱?
12
(三)电负性的应用
2.粗略判断化学键的类型
一、元素周期律
电负性
13
H
Cl
-1
+1
应用3.判断共价化合物中元素的化合价的正负
显负价
显正价
一、元素周期律
电负性
H
C
H
H
H
H
Si
H
H
H
甲硅烷
甲烷
14
元素的对角线规则
(1)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的,这种相似性被称为对角线规则。
二、对角线规则
对比性质 Li Mg 相似性
在过量O2中燃烧产物 Li2O MgO 均生成正常氧化物,而不是过氧化物
与N2反应产物 Li3N Mg3N2 均可与N2反应,其他大部分金属不与N2反应
氢氧化物 LiOH Mg(OH)2 均可分解为氧化物和H2O
碳酸盐 Li2CO3 MgCO3 受热均分解为氧化物和CO2
铍和铝的氧化物,氢氧化物都呈两性
H3BO3、H2SiO3都是弱酸。
3.(2024·广东茂名五校高二联考)X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中X的电子只有一种自旋取向,其他四种元素在周期表中的相对位置如图所示,其中基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,其第一电离能低于同周期相邻元素。下列说法正确的是
A.原子半径:Q>W>Y>Z
B.Y与X组成的物质沸点一定小于Z与X组成的物质
C.Q的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.电负性:Q>W
√
三、元素推断与元素周期律的综合运用
大本P22
1.(2025·昆明一中高二联考)某矿石的标准组成为QxXY(ZW4)7,W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增加的前20号元素。基态W原子的价层电子排布式为nsnnp2n,X是短周期元素中金属性最强的元素,Y的最外层电子数是其内层电子数的,基态Z原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同,Q的周期序数是其族序数的两倍。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W>X
B.简单氢化物的稳定性:W>Z
C.Y和Q都位于s区
D.x=8
√
三、元素推断与元素周期律的综合运用
大本P21
2.(2024·河南部分名校高二期末)一种锂离子电池中电解质的阴离子结构如图所示。W、 X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素,其中X 是形成化合物种类最多的元素,Y是地壳中含量最多的元素。四种元素原子的最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A.基态原子未成对电子数:Y>X>W
B.基态W原子最外层有3个能量相同的电子
C.基态Z原子的价层电子轨道表示式:
D.简单氢化物的沸点:Z>Y>X
√
大本P21
三、元素推断与元素周期律的综合运用
9. (2024·湖北,9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.电负性:W>Y
B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.基态原子的未成对电子数:W>X
D.氧化物溶于水所得溶液的pH:Z>Y
√
三、元素推断与元素周期律的综合运用
大本P24
10.(2025·安徽,9改编)某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是
A.元素电负性:X>Z>Y
B.原子半径:Y>Z>X
C.基态原子未成对电子数:W<X<Y
D.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
√
三、元素推断与元素周期律的综合运用
大本P24
作业:
1.大本笔记:P12-P18
2.双练一测:作业6(今天)、7(明天)
21
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