第1章 05-第二节 原子结构与元素的性质-第2课时 元素周期律(PPT版)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修二配套课件（人教版）

第二节 原子结构与元素的性质 1 第2课时 元素周期律 2 学习任务一 原子半径 学习任务二 电离能 学习任务三 电负性 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 3 学习任务一 原子半径 【课前自主预习】 1.影响因素 (1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的排斥作用将使原子 的半径______。 (2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸引作用也越大，将使原子 的半径______。 (3)核外电子数：电子层数和核电荷数都相同时，核外电子数越多， 将使粒子的半径______。 增大 减小 增大 新 课 探 究 4 2.变化规律 相同 增强 减小 增多 增大 增大 除 外，第三周期主族元素 原子半径大于第二周期主族 元素原子半径 。 新 课 探 究 5 ［问题思考］ (1)电子能层数多的元素的原子半径一定比电子能层数 少的元素的原子半径大吗? 提示：不一定。原子半径的大小由核电荷数与电子的能层数两个因 素综合决定,如碱金属的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。 (2)比较与、与 的半径大小，并说明理由。 提示：，与的核电荷数相同，而 核外电子数比 少，原子核外电子受原子核的吸引作用大，离子半径较小； ,与的核电荷数相同，而 核外电子数较多，核外电子 受原子核吸引作用较小，离子半径较大。 新 课 探 究 6 (3)具有相同电子层结构的离子，如、、、、 的 半径大小关系如何？为什么？ 提示： ,五种离子核外电子数相等， 而核电荷数依次增大，原子核对核外电子的吸引作用依次增大，离 子半径逐渐减小。 新 课 探 究 7 【核心知识讲解】 比较粒子半径大小的方法 (1)快速判断简单粒子半径大小的方法 “一看”电子层数:最外层电子数相同(同族)时,电子层数越多,半径越大。 “二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 “三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多, 半径越大。 新 课 探 究 8 (2)离子半径的大小比较 ①电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,例如, 。 ②同主族带相同电荷的离子,电子层数越多,半径越大,例如, , 。 新 课 探 究 9 ③同种元素的离子半径:阴离子半径大于原子半径,原子半径大于阳离 子半径,低价阳离子半径大于高价阳离子半径,例如, , 。 ④核电荷数、电子层数均不相同的离子可选一种离子作参照进行比 较,例如,比较与可选 为参照, 。 新 课 探 究 10 例1 下列有关粒子半径的变化规律，不正确的是( ) A.当电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越大 B.当最外层电子数相同时，质子数越多，主族元素的原子半径越大 C. D. √ 【知识迁移应用】 新 课 探 究 11 [解析] 当电子层数相同时，核电荷数越大，主族元素原子半径越小， 故A错误； 最外层电子数相同，说明为同主族元素，质子数越多，核外电子层数 越多，原子半径越大，故B正确； 新 课 探 究 12 一般电子层数越多，离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越 大，离子半径越小，核外有3个电子层，、、 核外均 有2个电子层，核电荷数：，则 ，故C正确； 同主族带相同电荷的离子，电子层数越多离子半径越大，则 ，故D正确。 新 课 探 究 13 例2 下列关于粒子半径的比较不正确的是( ) A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③ √ 新 课 探 究 14 [解析] 同主族元素，从上到下，同价态离子半径逐渐增大，所以① ②正确； 电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径逐渐减小，5种 粒子半径大小为 ,③ 错误； 不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，④错误。 新 课 探 究 15 学习任务二 电离能 【课前自主预习】 1.第一电离能的概念 ______基态原子失去______电子转化为气态基态正离子所需要的 __________叫作第一电离能。元素第一电离能符号:___。 即 气态 一个 最低能量 新 课 探 究 16 2.第一电离能递变规律 元素的第一电离能的周期性 新 课 探 究 17 (1)每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能______,最后一种 元素(稀有气体)的第一电离能______,即一般来说,同一周期，随着核电 荷数的递增,元素的第一电离能呈______趋势。第ⅢA族如B和的第一 电离能较小的原因：失去的 是能级上的电子，该能级 电子的能量比同周期第ⅡA族 和 失去的 能级电子的 能量____。 最小 最大 增大 高 新 课 探 究 18 第族如、的第一电离能较小的原因：第ⅤA族的和 的电子排布 是________状态，比较稳定，电离能______。 (2)同一主族元素,从上到下第一电离能逐渐______。 变小 半充满 较高 新 课 探 究 19 3.电离能的意义 衡量元素的原子失去电子的难易程度。第一电离能越____,原子越易 失去一个电子。 小 新 课 探 究 20 ［问题思考］ (1)第二周期的元素中哪种元素的第一电离能最小，哪 种元素的第一电离能最大？从原子结构的角度解释为什么同一周期 随着原子序数的递增，第一电离能呈增大的趋势？从电子排布的角 度分析为什么B的第一电离能小于，的第一电离能小于 ? 提示：第二周期元素中，第一电离能最小的元素是碱金属元素 ， 第一电离能最大的是稀有气体元素 ； 同一周期元素的能层数相同，从左到右核电荷数逐渐增大，原子半径 逐渐变小(稀有气体除外)，原子核对电子的引力逐渐增大，故第一电 离能呈增大的趋势。 新 课 探 究 21 ［问题思考］ (1)第二周期的元素中哪种元素的第一电离能最小，哪 种元素的第一电离能最大？从原子结构的角度解释为什么同一周期 随着原子序数的递增，第一电离能呈增大的趋势？从电子排布的角 度分析为什么B的第一电离能小于，的第一电离能小于 ? B的价层电子排布为，先失去的是 能级上的电子，该能级电 子的能量比失去的能级电子的能量高，故B较易失去 能级上的 1个电子，第一电离能：； 新 课 探 究 22 ［问题思考］ (1)第二周期的元素中哪种元素的第一电离能最小，哪 种元素的第一电离能最大？从原子结构的角度解释为什么同一周期 随着原子序数的递增，第一电离能呈增大的趋势？从电子排布的角 度分析为什么B的第一电离能小于，的第一电离能小于 ? 的价层电子排布为， 轨道处于半充满的稳定状态，较难失 去1个电子，而 的价层电子排布为，失去一个电子成为 半 充满的稳定状态，故第一电离能: 。 新 课 探 究 23 (2)在元素的第一电离能的周期性图中碱金属元素有哪些？它们的第 一电离能有何变化规律？碱金属元素的第一电离能与碱金属元素的 活泼性之间存在什么联系?试从原子结构的角度解释为什么碱金属元 素的第一电离能数值较小？ 提示：图中的碱金属元素包括、、、、 ；它们的第一电 离能从 逐渐减小；碱金属元素的第一电离能越小,越易失去电 子,金属的活泼性就越强。碱金属元素原子的价层电子排布为 ，最 外层只有一个电子，容易失去一个电子，故碱金属元素的第一电离 能数值较小。 新 课 探 究 24 (3)阅读分析表格数据: 元素 各级电离能/ 496 738 578 4562 1451 1817 6912 7733 2745 9543 10 540 11 575 13 353 13 630 14 830 16 610 17 995 18 376 20 114 21 703 23 293 新 课 探 究 25 为什么原子的逐级电离能越来越大?这些数据与钠、镁、铝的化合价 有什么关系?数据的突跃变化说明了什么? 提示：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再 失去一个电子需克服的引力也越来越大，消耗的能量也越来越多， 所以原子的逐级电离能越来越大。 新 课 探 究 26 为什么原子的逐级电离能越来越大?这些数据与钠、镁、铝的化合价 有什么关系?数据的突跃变化说明了什么? 的比 小很多,电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二个 电子容易得多,所以 容易失去一个电子形成价离子;的和相 差不多,而比 小很多,所以容易失去两个电子形成价离子; 的、、相差不多,而 比小很多,所以容易失去三个电子形成 价离子。电离能的突跃变化说明核外电子是分能层排布的。 新 课 探 究 27 【核心知识讲解】 1.元素原子第一电离能的变化规律 电离能的数值大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径以及原子 的核外电子排布。 同 周 期 元 素 规 律 同周期元素从左到右，第一电离能整体呈增大趋势。每个 周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小，最后一 种元素(稀有气体)的第一电离能最大 原 因 同周期元素原子的电子层数相同，但随着核电荷数增大， 原子核对外层电子的吸引作用增强，失去电子的能力逐渐 减弱，所以元素的第一电离能整体呈增大趋势 新 课 探 究 28 同 主 族 元 素 规 律 同主族元素自上而下，第一电离能逐渐减小 原 因 同主族元素原子的价层电子数相同，但自上而下，原子半 径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱，失 去电子的能力逐渐增强，所以元素的第一电离能逐渐减小 续表 新 课 探 究 29 过 渡 元 素 规 律 过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期过渡元素 中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能略有增加 原 因 对过渡元素原子来说，增加的电子大部分排布在 或 轨道上，原子核对外层电子的吸引作用变化不是太 大 续表 新 课 探 究 30 ［易错提醒］(1)第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。 通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空 、、、半充满、、或全充满、、 结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。 新 课 探 究 31 ①如稀有气体元素的第一电离能在同周期元素中最大; ②同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但第Ⅱ A族的、的第一电离能较同周期第ⅢA族的B、 的第一电离能 要大，这是由于第ⅢA族元素的最外层电子处于 轨道上，能量高， 易失去，所以第一电离能小于第 ⅡA族的、；第ⅤA族的 、 、的第一电离能分别较同周期第族的、、 的第一电离能 要大，这是由于第ⅤA族元素的最外层电子排布式为， 轨道 为半充满状态，比第族的 状态稳定。 新 课 探 究 32 (2)金属活动性顺序与元素的第一电离能大小顺序不完全一致,故不能 根据金属活动性顺序判断元素第一电离能的大小,如金属活动性 ,但第一电离能: 。 新 课 探 究 33 2.逐级电离能变化规律 (1)同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即 ，这是 由于原子失去一个电子变成 价阳离子后，半径变小，核电荷数未 变而电子数目变少，原子核对外层电子的吸引作用增强，因而失去 第二个电子比失去第一个电子更难，需要的能量更多。 新 课 探 究 34 (2)原子的逐级电离能逐渐增大并且会发生突变即突然增大多倍，这 是由于电子是分层排布的。如原子的、、 分别是496、4562、 6912(单位：，下同)，在和之间发生突变； 原子的 、、分别是738、1451、7733，在和 之间发生突变，说明在 化学反应中易失去1个电子， 易失去2个电子。 新 课 探 究 35 3.电离能的应用 判断元素的金属 性和非金属性 强弱 一般来说，越大，元素的非金属性越强； 越 小，元素的金属性越强。注意第 ⅡA族及第ⅤA 族的反常现象 判断元素核外电 子的分层排布 情况 如表明 原子核外的三个电子排布在两个能层、 上，且最外层上只有一个电子 判断元素在化合 物中的化合价 如表明 原子易失去1个电子形成 价阳离子 新 课 探 究 36 【知识迁移应用】 例3 下列有关电离能的说法正确的是( ) A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强 B.第一电离能是元素的原子失去核外一个电子需要的能量 C.同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大 D.可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价 √ 新 课 探 究 37 [解析] 元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电 子，A错误； 第一电离能是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，B错误； 从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右呈增大 趋势，但有反常，如 ，C错误。 新 课 探 究 38 例4 第二周期主族元素、、的部分逐级电离能 数据如下表： 2856 9445 10 990 11 023 53 267 13 327 15 164 64 360 71 330 17 868 新 课 探 究 39 下列说法一定正确的是( ) A.、、在周期表中处于相邻位置，且 的原子序数最大 B. 位于元素周期表的第ⅤA族 C.的最高正化合价为 价 D.基态 原子的原子核外最外电子层中有5个电子 √ 新 课 探 究 40 [解析] 第二周期主族元素 的第一电离能到第五电离能之间变化不大， 第六电离能剧增，说明该元素原子很难失去第6个电子，所以 的最 外层有5个电子，应为第ⅤA族元素；第二周期主族元素 的第一电离 能到第六电离能之间变化不大，第七电离能剧增，说明该元素原子 很难失去第7个电子，则的最外层有6个电子，应为第 族元素； 第二周期主族元素 的第一电离能到第七电离能之间变化不大，且第 一电离能大于，故最外层为7个电子，应为第族元素； 新 课 探 究 41 、、 为第二周期的三种主族元素，且的第一电离能大于，故 、、 分别为、、。 根据分析，、、 在周期表中处于相邻位置，且的原子序数最大， A错误； 为 ，位于元素周期表的第ⅤA族，B正确； 为，无最高正价，C错误； 为，基态 原子的原子核外最外电子层中有7个电子，D错误。 新 课 探 究 学习任务三 电负性 【课前自主预习】 1.键合电子和电负性的含义 (1)键合电子的含义 元素相互化合时,原子中用于形成________的电子。 化学键 (2)电负性的含义 用来描述不同元素的原子对__________吸引力的大小。电负性越大 的原子,对键合电子的吸引力______。 键合电子 越大 新 课 探 究 43 2.衡量标准 以氟的电负性为____和锂的电负性为____作为相对标准,得出各元素 的电负性(稀有气体未计)。 4.0 1.0 3.递变规律 (1)一般来说，同一周期元素,从左到右,元素的电负性逐渐______。 (2)同一主族元素,从上到下,元素的电负性逐渐______。 变大 变小 新 课 探 究 44 ［问题思考］ (1)元素电负性的数值大小与元素金属性、非金属性强 弱有何关系？预测元素周期表中电负性最大的元素是哪种元素?电负 性最小的元素是哪种元素(放射性元素除外)? 提示：元素的电负性数值越大，元素的非金属性越强，元素的电负 性数值越小，元素的金属性越强；元素周期表中电负性最大的元素 为元素,电负性最小的元素为 元素(放射性元素除外)。 新 课 探 究 45 (2)以第三周期和碱金属元素为例，判断同周期主族元素电负性的变 化规律是什么？同主族元素电负性的变化规律是什么？ 提示：第三周期主族元素从，电负性从 ，逐渐增大， 故同一周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大；碱金属元素从 ，电负性从 ，逐渐减小，故同一主族元素从上到下， 电负性逐渐减小。 新 课 探 究 46 (3)已知、、、的电负性分别为2.1、3.5、3.0和，写出 的结构式，并判断三种元素的化合价。的结构与 相同，其 中元素的化合价呢？ 提示：；因为的电负性比和 大，所以共用电子对偏向 ，、均为价，为价。电负性为， 的结构 为，与的结构相同；在中、、 的化合价分别 为价、0价、 价。 新 课 探 究 47 【核心知识讲解】 1.电负性的应用 新 课 探 究 48 注：①电负性用于衡量原子吸引键合电子的能力，电负性大的原子吸 引电子的能力强。 ②不能把电负性1.8作为划分金属元素和非金属元素的绝对标准，如 (铅)的电负性为，大于 ，是金属而不是非金属。 ③并不是所有电负性差值大于1.7的两种元素原子之间都形成离子键， 如的电负性为，的电负性为，二者电负性差值为，但 形成的是共价键；的电负性为，与的电负性之差为，但 形成的是离子键。 新 课 探 究 49 2.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 注：①稀有气体元素的第一电离能在同周期中最大。 ②同周期元素第一电离能:第ⅡA族 第ⅢA族,第ⅤA族 第 族。 ③比较电负性大小时,不考虑稀有气体元素。 新 课 探 究 50 【知识迁移应用】 例5 下列说法不正确的是( ) A.第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而第 族元素的电负性 从上到下逐渐增大 B.电负性的大小可以作为判断元素的金属性和非金属性强弱的依据 C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强 D.的存在能支持“可将氢元素放在 族”的观点 √ 新 课 探 究 51 [解析] 同主族元素自上而下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,电负 性逐渐减小,A不正确; 电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据,B正确; 电负性越大的元素，其对应的原子对键合电子的吸引力越大,C正确; 中元素为 价,与卤化钠相似,能支持“可将氢元素放在第 族” 的观点,D正确。 新 课 探 究 52 例6 下列有关电负性的说法正确的是( ) A.主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大 B.在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越小 C.金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性 D.在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显正价 √ 新 课 探 究 53 [解析] 主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但 第一电离能变化有反常，如电负性：，但第一电离能： ， A错误； 对于主族元素，同一周期从左到右元素电负性递增，B错误； 通常电负性小于1.8的元素，大部分是金属元素，电负性大于1.8的元 素，大部分是非金属元素，但部分过渡元素的电负性大于某些非金 属元素的电负性，C错误； 在形成化合物时，电负性越大的元素越容易得到电子显负价，电负性 越小的元素越容易显正价，D正确。 新 课 探 究 54 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多半径越大( ) √ (2)核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同( ) × (3)同周期主族元素，从左到右，原子半径逐渐减小，简单离子半径 也逐渐减小( ) × (4)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小( ) √ (5)铝的第一电离能比镁的第一电离能大( ) × 课 堂 评 价 55 (7)同周期元素的第一电离能随着原子序数的增加整体上呈现增大的 趋势( ) √ (8)核外电子排布式为 的元素，电负性最大( ) √ (9)在形成化合物时，电负性越小的元素，越易显负价( ) × (6)第一电离能小的元素的金属性一定强( ) × 课 堂 评 价 56 2.黑火药的主要成分是硫黄、硝酸钾和木炭,能发生剧烈的氧化还原反 应。下列说法正确的是( ) A.半径:(K+)> (S2-)> (O2-) B.稳定性:NH3>H2O>CH4 C.第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(C) D.电负性:χ(N)>χ(O)>χ(C) √ 课 堂 评 价 57 [解析] K+和S2-具有相同电子层结构,核电荷数越大,半径越小,O2-有两 个电子层,比K+和S2-少一个电子层,因此半径:S2->K+>O2-,A错误; 非金属性:O>N>C,简单氢化物稳定性应为H2O>NH3>CH4,B错误; 同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道半充满,结构 稳定,第一电离能:N>O,因此顺序为I1(N)>I1(O)>I1(C),C正确; 同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,电负性:O>N>C,D错误。 课 堂 评 价 58 3.现有如下四种元素基态原子的电子排布式。 则下列比较正确的是( ) A.第一电离能： B.离子半径： C.电负性： D.最高正化合价： √ 课 堂 评 价 59 [解析] 由四种元素基态原子的电子排布式知，是 元 素；是元素；是 元素； 是 元素。 同周期主族元素从左向右，随着核电荷数的增大，原子核对最外层电 子的吸引能力增大，第一电离能呈增大趋势，即 ；同主族元素 从上到下，随着电子层数的增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱， 第一电离能减小，即 ，故第一电离能：，即 ④，A错误。 课 堂 评 价 60 、 、 三种离子，电子数相等但核电荷数不同，因为核电荷 数越大，原子核对最外层电子的吸引力越强，则对应离子的半径越小， 故离子半径：，即 ④，B错误。 同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,则电负性： ； 同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性：,故电负性： ④，C正确。 ①是元素，无正价，③是元素，最高正价为 价，④是元素， 最高正价为 价，D错误。 课 堂 评 价 4.部分短周期元素原子半径的相对大小、最高正价或最低负价随原子 序数的变化关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.简单离子半径的大小顺序： B.、、三种元素电负性的大小： C.与形成简单化合物的稳定性： D.、、、 四种元素最高价氧化物对应的水化物相互之间均能发 生反应 √ 课 堂 评 价 62 [解析] 根据部分短周期元素中原子半径的相对大小、最高正价或最 低负价随原子序数的变化关系得到，为，为C，为，为， 为，为，为，为 。 一般电子层数越多，简单离子半径越大；电子层结构相同时，核电荷 数越大，简单离子半径越小，则简单离子半径的大小顺序： ，故A错误。 课 堂 评 价 63 据同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，则、、 三种元素电 负性的大小为 ，故B错误。 根据同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强，其简单氢化物稳定 性逐渐增强，则与 形成简单化合物的稳定 性：，故C正确。 课 堂 评 价 、、、 四种元素最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧 化铝、硫酸、高氯酸，高氯酸和硫酸之间不能发生反应，故D错误。 课 堂 评 价 5.回答下列问题。 (1)同一主族元素从上到下第一电离能逐渐　　 ,电负性逐渐　　　 。 同一周期元素从左到右第一电离能呈　　　趋势(第　　族例外),电负 性逐渐　　 ,如:元素C、N、O中,第一电离能最大的是　 ,电负性最大 的是　　。  [解析] 同一主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,电负性逐渐减小; 同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势(第ⅡA、ⅤA族例外),电 负性逐渐增大, 减小 减小 增大 ⅡA ⅤA N O 课 堂 评 价 66 5.回答下列问题。 (1)同一主族元素从上到下第一电离能逐渐　　 ,电负性逐渐　　　 。 同一周期元素从左到右第一电离能呈　　　趋势(第　　族例外),电负 性逐渐　　 ,如:元素C、N、O中,第一电离能最大的是　 ,电负性最大 的是　　。  如:元素C、N、O中,N原子位于第二周期第ⅤA族,2p轨 道为半充满状态,则第一电离能最大的是N;同一周期从左到右电负性 逐渐增大,则电负性最大的是O。 减小 减小 增大 ⅡA ⅤA N O 课 堂 评 价 67 (2)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是　　　,该元素基 态原子核外M层电子自旋　　　(填“平行”或“相反”)。  [解析] 在元素周期表中,同一主族元素化学性质相似;此外在元素周期 表中还存在对角线相似的规律。如,对于Li元素,与其化学性质相似的 邻族元素是第三周期第ⅡA族的Mg元素;Mg是12号元素,根据构造原理, 可知基态Mg原子核外电子排布式是1s22s22p63s2,在M能层的2个电子处 于同一轨道,它们自旋相反。 Mg 相反 课 堂 评 价 68  (3)基态Zn原子核外电子排布式为　 　　 　 。第一电离能I1(Zn)　 　(填“大于”或“小于”)I1(Cu), 原因是　 　 。  [解析] Zn是30号元素,根据构造原理,可知基态Zn原子的核外电子排布 式为1s22s22p63s23p63d104s2(或简写为[Ar]3d104s2);Zn原子最外层2个 电子所在轨道处于全充满的稳定状态,失去一个电子变为Zn+较难,因此 其第一电离能较大,而Cu是29号元素,根据构造原理、洪特规则特例, 1s22s22p63s23p63d104s2 (或[Ar]3d104s2) 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构,难失电子 课 堂 评 价 69  (3)基态Zn原子核外电子排布式为　 　　 　 。第一电离能I1(Zn)　 　(填“大于”或“小于”)I1(Cu), 原因是　 　 。  可知基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,当其失 去最外层的1个4s电子变为Cu+时,变为4s轨道全空的稳定状态,因此其 第一电离能较小,故Zn、Cu两种元素的第一电离能大小关系为 I1(Zn)>I1(Cu)。　 1s22s22p63s23p63d104s2 (或[Ar]3d104s2) 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构,难失电子 课 堂 评 价 70 课后习题 71 1.下列四种粒子中，半径按由大到小顺序排列的是( ) 的原子结构示意图为 ②基态原子的价层电子排布为 ③基态离子 的核外电子轨道表示式为 原子有2个电子层，电子式为 A. B. C. D. √ 知识点一 原子半径 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 72 [解析] 由题意可知：、、、分别为、、、。 、 、、的半径： ，C项正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 73 2.下列有关粒子半径的大小比较中，正确的是( ) A. B.原子与的原子序数是，则原子半径一定是 C.粒子与的核外电子排布相同，则离子半径： D.同一主族非金属元素原子半径是，则非金属性是 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 74 [解析] 同一元素不同粒子，核外电子数越多，半径越大， ，A正确； 原子与的原子序数是 ，若的周期数大于，则原子半径可能 是 ，B错误； 一般电子层数越多离子半径越大，电子层结构相同时，核电荷数越大， 离子半径越小，粒子与的核外电子排布相同，则核电荷数： ，离子半径： ，C错误； 同一主族元素随原子序数变大，原子半径变大，同一主族非金属元素 原子半径是 ，则原子序数，非金属性： ，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 75 知识点二 电离能 3.在第二周期中,第一电离能比O大的元素的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 [解析] 同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第ⅤA族 元素第一电离能大于同周期相邻元素。 第二周期中元素的第一电离能的大小顺序为 I1(Li)<I1(B)<I1(Be)<I1(C)<I1(O)<I1(N)<I1(F)<I1(Ne),故第一电离能 比O大的元素为N、F、Ne。要注意包含稀有气体元素,因为题干问的 是元素,而不是主族元素,故选C。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 76 4.下列状态的钙中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( ) A. B. C. D. [解析] 属于基态的,属于基态的原子,由于 的 第二电离能高于其第一电离能,故基态 失去一个电子所需能量比 基态原子高,属于激发态 原子,其失去一个电子所需要 的能量低于基态原子,属于激发态的 ,其失去一个电子所 需要的能量低于基态的 ;综上所述,电离最外层一个电子所需能量 最大的是 ,A正确。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 77 5.第三周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势 如图所示。下列说法错误的是( ) A.a元素基态原子价层电子轨道表示 式为 B.a→e元素的最高正化合价依次升高 C.可用电解熔融态氧化物的方式制备 b单质 D.a→e元素的电负性依次增大 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 78 [解析] 第三周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、第 ⅤA族反常(均大于其相邻元素),则可推知a为第ⅡA族元素,b为第ⅢA族 元素,c为第ⅣA族元素,d为第ⅤA族元素,e为第ⅥA族元素,即a为Mg、b 为Al、c为Si、d为P、e为S。 结合分析知,a为Mg元素,Mg为12号元素, 基态Mg原子价层电子轨道表示式为 ,A项错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 79 a→e即Mg→Al→Si→P→S,最高正化合价从+2价依次升高到+6价,B项 正确; b为Al,可用电解熔融Al2O3的方式制备Al, C项正确; a→e即Mg→Al→Si→P→S,同周期主族元素 从左到右,元素的电负性依次增大,D项正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 80 6.如表所示是、、三种同周期主族元素的电离能数据 单位： 。下列判断错误的是( ) 元素代号 496 4562 6912 9543 578 1817 2745 11 575 738 1451 7733 10 540 A.为第ⅠA族元素 B.的价层电子排布为 C.位于元素周期表区 D.金属性： √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 81 [解析] 、、 是三种同周期主族元素，根据表格中电离能的数据 可知，的较小，突增，故 的价层电子数应为1，为第ⅠA族元素， A正确； 的、、均较小，突增，则 的价层电子数为3，为第ⅢA族元 素，价层电子排布为，B正确； 的、较小， 突增，说明的价层电子数为2，为第ⅡA族元素， 处于元素周期表 区，C正确； 三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱， 故金属性： ，D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 82 知识点三 电负性 7.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。如表所示给出的 是第三周期的七种元素和第四周期钾元素的电负性的值。下列说法 不正确的是( ) 元素 电负性 0.9 1.2 1.5 ? 元素 电负性 2.1 2.5 3.0 0.8 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 83 A.钙元素的电负性的取值范围为 B.硫化钠的电子式为 C.硅元素的电负性的取值范围为 D.与 形成的化学键可能为共价键 √ 元素 电负性 0.9 1.2 1.5 ? 元素 电负性 2.1 2.5 3.0 0.8 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 84 [解析] 元素的非金属性越强,电负性越大,元素的金属性越强,其电负 性就越小,由于金属性,所以 元素电负性的取值范围为 ,A正确; 硫化钠是离子化合物,其电子式为 ,B错误; 元素非金属性越强,电负性越大,由于元素的非金属性 , 所以硅元素的电负性的取值范围为 ,C正确; 铝和硫的电负性之差为,小于,和 可能形成共价键,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 85 8.现有A、B、C三种元素,其电负性数值分别为2.1、0.9、 ,则下列 对这三种元素及其所形成的化合物的说法不正确的是( ) A.三种元素中只有B元素为金属元素 B.A、C两元素的单质的氧化性: C.A元素与C元素原子之间形成离子键 D.B元素与C元素原子之间形成离子键 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 86 [解析] 一般电负性大于1.8的为非金属元素,小于1.8的为金属元素,B元 素为金属元素,A、C元素为非金属元素,A正确; 一般电负性越大,其单质的氧化性越强,则单质的氧化性 ,B正确; 一般形成化学键时,电负性的差值大于1.7的为离子键,小于1.7的为共价 键,A、C两元素的原子之间形成共价键,B、C两元素的原子之间形成离 子键,C错误,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 87 9.下列说法不能说明的电负性比 大的是( ) A.与氢气化合时单质比单质容易 B.的最高价氧化物对应水化物的酸性比 的强 C.原子的最外层电子数比原子的多 D.的单质可以从的气态氢化物中置换出 的单质 [解析] 若的电负性比的大，则表明的非金属性比 的强。 A、B、D项均能说明的非金属性比 的强。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 88 9.下列说法不能说明的电负性比 大的是( ) A.与氢气化合时单质比 单质容易 B.的最高价氧化物对应水化物的酸性比 的强 C.原子的最外层电子数比 原子的多 D.的单质可以从的气态氢化物中置换出 的单质 原子的最外层电子数不能决定其得失电子的能力，如氢元素的非金属 性比镁元素的强，但镁原子的最外层电子数比氢原子的多，因此C项 不能说明的非金属性比 的强。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 89 10.联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中性质与氨相似,可用于处理锅炉水中 的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。下列说法正 确的是( ) A.离子半径:(Cu+)> (Cu2+) B.电负性:χ(N)>χ(O)>χ(H) C.第一电离能:1(O)>I1(N)>I1(Cu) D.Cu元素位于元素周期表中的d区 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 90 [解析] Cu2+和Cu+核电荷数相同,Cu+核外电子数多,半径大,A正确; 同周期元素,非金属性从左至右逐渐增强,非金属性越强电负性越大,电 负性:O>N>H,B错误; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 91 同周期主族元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但氮原子的2p轨道 处于半充满结构,第一电离能大于同周期相邻元素,非金属元素的第一 电离能大于金属元素,故第一电离能:N>O>Cu,C错误; Cu是第29号元素,基态原子的价层电子排布为3d104s1,位于元素周期表 中的ds区,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 92 11.根据信息回答下列问题: 不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值 称为电负性。一般认为:如果两个成键原子间的电负性差值大于1.7,原 子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电负性差值小于1.7,通 常形成共价键。下表是某些元素的电负性: 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 93 (1)通过分析电负性值的变化规律,确定Mg元素的电负性的最小范围: 　　　　　　。  [解析] 根据所给数据可知同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大, 故电负性:Na<Mg<Al,Mg元素的电负性的最小范围为0.9~1.5。 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 0.9~1.5 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 94 (2)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系: 　 。  [解析] 同一周期从左到右元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,电 负性逐渐增大,可知非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小。 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 95  (3)推测AlF3、AlCl3、AlBr3是离子化合物还是共价化合物: AlF3　　　 　,AlCl3　　 　　,AlBr3　 　　　。  [解析] 两种元素的电负性差值大于1.7形成的化合物为离子化合物, 小于1.7形成的化合物为共价化合物。 已知电负性:Al为1.5,F为4.0,Cl为3.0,Br小于3.0,推测AlF3为离子化合物、 AlCl3为共价化合物、AlBr3为共价化合物。 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 离子化合物 共价化合物 共价化合物 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 96  (4)在P与Cl组成的化合物中,Cl元素显  (填“正”或“负”)价,理由是  　　　　　　　　　　　　 　。  [解析] 从所给数据可知电负性:P<Cl,Cl对键合电子的吸引能力强,P与 Cl组成的化合物中,Cl元素显负价。 元素符号 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 负 Cl的电负性大于P,Cl对键合电子的吸引能力强 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 97 12.已知A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中原子序数依次增大 的常见元素,相关信息如下表: 元素 相关信息 A 宇宙中含量最多的元素 B 元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋平行 C 基态原子的价层电子排布:sp2 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 98 元素 相关信息 D 第一电离能至第四电离能分别如下: I1=578 kJ·mol-1,I2=1817 kJ·mol-1,I3=2745 kJ·mol-1, I4=11 575 kJ·mol-1 E 前四周期中电负性最小的元素 F 元素原子的最外层只有一个电子,其次外层的所有轨道的电子均成对 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 99 [解析] 宇宙中含量最多的元素是H,A为H元素;C基态原子的价层电子 排布为sp2, 应为2,故C为O元素;B元素原子最高能级的不同轨道 都有电子,并且自旋平行,B为N元素;前四周期中电负性最小的元素是K, E为K元素;D元素第一电离能至第四电离能分别是I1=578 kJ·mol-1, I2=1817 kJ·mol-1,I3=2745 kJ·mol-1,I4=11 575 kJ·mol-1,该元素第三电离 能与第四电离能差值较大,该元素显+3价,D为Al元素;F元素原子的最外 层只有一个电子,其次外层的所有轨道的电子均成对,该元素基态原子 的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,F为Cu元素。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 100 (1)元素:D　　　　、F　　　　(填元素符号)。  [解析] 根据分析,D为Al元素,F为Cu元素。 Al Cu 元素 相关信息 D 第一电离能至第四电离能分别如下: I1=578 kJ·mol-1,I2=1817 kJ·mol-1,I3=2745 kJ·mol-1, I4=11 575 kJ·mol-1 F 元素原子的最外层只有一个电子,其次外层的所有轨道的电子均成对 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 101 [解析] B2A4是N2H4,其电子式为 ; N3-、O2-、Al3+的电子层结构相同,核电荷数越多半径越小,故离子半径由大到小的顺序为N3->O2->Al3+。 (2)B2A4的电子式为　　　　 。B、C、D三种元素的简单离子半径由大 到小的顺序为 　　　　 　(用离子符号表示)。 N3->O2->Al3+ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 102 (3)与E元素同周期元素的基态原子中,未成对电子数与E相同的元素有 　　种。检验E元素的方法为　　　　　。 [解析] 基态K原子的核外电子排布式为[Ar]4s1,未成对电子为1个,与 E(K)元素同周期元素的基态原子中,未成对电子数与E相同的元素有 Sc([Ar]3d14s2)、Cu([Ar]3d104s1)、Ga([Ar]3d104s24p1)、 Br([Ar]3d104s24p5),共4种。 检验E(K)元素的方法为焰色试验。  4 焰色试验 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 103 (4)比较F元素与Ni的第二电离能:I2(F)  (填“<”或“>”)I2(Ni),其原因是  　　　　　　　 　　。  [解析] 基态F(Cu)原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,第二电离能是 失去全充满的3d10电子,基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2,第二 电离能是失去4s1电子,Cu较难失去,故Cu的第二电离能比Ni大。 > 铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 104 $