高中化学 专题2 原子结构与元素的性质 第二单元 元素性质的递变规律课件 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学课件

1、第二单元元素性质的递变规律第二单元元素性质的递变规律专题专题2 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质课程标准课程标准1认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的认识周期表中各区、周期、族元素的原子核外电子排布的规律。规律。2理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。电子排布的周期性变化。3了解元素电离能、电负性的概念和随原子序数递增的周期了解元素电离能、电负性的概念和随原子序数递增的周期性变化的规律。性变化的规律。4了解电离能和电负性的简单应用。了解电离能和电负性的简单应用。专题专题2 原子结构与元素的

2、性质原子结构与元素的性质一、原子核外电子排布的周期性一、原子核外电子排布的周期性1随着随着_的递增，元素原子的外围电子的递增，元素原子的外围电子 排排 布布呈呈_的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的变化：每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从的外围电子排布重复出现从_到到_的周期的周期性变化性变化(第第1周期除外周期除外)。原子序数原子序数周期性周期性ns1ns2np62元素的分区元素的分区根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表 分分 成成五个区域：五个区域：s区、区、p区、区、d区、区、ds区和区和f区。区。(1)s区

3、：主要包括区：主要包括_两族元素，外围电子两族元素，外围电子 排排 布布为为_，容易失去最外层电子，形成阳离子，除，容易失去最外层电子，形成阳离子，除氢元素外，这些元素都是活泼的金属元素。氢元素外，这些元素都是活泼的金属元素。(2)p区：包括从区：包括从_共六族共六族 元素元素, 它它们原子的外围电子排布为们原子的外围电子排布为_ (氦元素除外氦元素除外)。A和和Ans12A到到A族、族、0族族ns2np16(3)d区：包括区：包括_ 的的 元元素素(镧系和锕系元素除外镧系和锕系元素除外)，外围电子排布为，外围电子排布为_。(4)ds区：包括区：包括_元素，它们原子的元素，它们原子的(n1)d

4、轨道为充满电子的轨道，外围电子排布为轨道为充满电子的轨道，外围电子排布为_。(5)f区：包括区：包括_元素。元素。B族族B族和第族和第族族(n1)d19ns12B族和族和B族族(n1)d10ns12镧系和锕系镧系和锕系1最外层电子排布为最外层电子排布为ns1或或ns2的元素是否一定为金属元素的元素是否一定为金属元素?提示：提示：不一定。不一定。H的最外层电子排布为的最外层电子排布为1s1，He的最外层电子的最外层电子排布为排布为1s2，二者都是非金属元素。，二者都是非金属元素。二、元素第一电离能的周期性变化二、元素第一电离能的周期性变化1某元素的气态原子失去一个电子形成某元素的气态原子失去一个

5、电子形成1价气态阳离子价气态阳离子 所所需的最低能量，叫做该元素的需的最低能量，叫做该元素的_，符号，符号 用用_。2第一电离能数值越小，表示在气态时该原子越第一电离能数值越小，表示在气态时该原子越_一个电子。一个电子。3对于同一周期元素而言，对于同一周期元素而言，_的第一电的第一电 离离 能能最小，最小，_的第一电离能最大，从左到右的第一电离能最大，从左到右第一电离能呈现第一电离能呈现_的趋势；对于同一主族元素，随的趋势；对于同一主族元素，随着电子层数的增加，第一电离能逐渐着电子层数的增加，第一电离能逐渐_。第一电离能第一电离能I1容易失去容易失去碱金属碱金属稀有气体元素稀有气体元素增大增大

6、减小减小提示：提示：应远大于其第一电离能的应远大于其第一电离能的2倍。因为首先失去倍。因为首先失去 的电的电 子子是能量最高的电子，故第一电离能最小，再失去的电子是能是能量最高的电子，故第一电离能最小，再失去的电子是能级较低的电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力级较低的电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强，从而使电离能越来越大。更强，从而使电离能越来越大。三、元素电负性的周期性变化三、元素电负性的周期性变化1电负性：用来衡量元素在化合物中电负性：用来衡量元素在化合物中_电电 子子的能力。的能力。2同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐_

7、,表表明其吸引电子的能力逐渐明其吸引电子的能力逐渐_，金属性逐渐，金属性逐渐_，非金属性逐渐，非金属性逐渐_；同；同 一一 主主族，元素的电负性从上到下呈现减小的趋势，表明其吸引族，元素的电负性从上到下呈现减小的趋势，表明其吸引 电电子的能力逐渐子的能力逐渐_，金属性逐渐，金属性逐渐_，非，非金属性逐渐金属性逐渐_。吸引吸引增大增大增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱增强增强减弱减弱1下列关于元素周期表五个区的说法，不正确的是下列关于元素周期表五个区的说法，不正确的是()As区的元素都是活泼的金属元素区的元素都是活泼的金属元素Bd区、区、ds区的元素都是金属元素区的元素都是金属元素Cp区的元素既有

8、非金属元素，又有金属元素区的元素既有非金属元素，又有金属元素Df区的元素是镧系和锕系元素区的元素是镧系和锕系元素解析：解析：s区的元素区的元素(除除H外外)都是活泼的金属元素，都是活泼的金属元素，A不正确；不正确；d区、区、ds区的元素都是过渡元素，都是金属元素，区的元素都是过渡元素，都是金属元素，B正确；正确；p区区的元素既有金属元素又有非金属元素，的元素既有金属元素又有非金属元素，C正确；正确；f区的元素是区的元素是镧系和锕系元素，镧系和锕系元素，D正确。正确。A2下列说法正确的是下列说法正确的是()A元素的第一电离能越大元素的第一电离能越大,该元素原子越容易失去第一个电子该元素原子越容易

9、失去第一个电子B同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能一定同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能一定增大增大C同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能增大同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能增大D元素的第一电离能一定小于元素的第二电离能元素的第一电离能一定小于元素的第二电离能解析：元素的第一电离能越大，元素越不容易失去电子，解析：元素的第一电离能越大，元素越不容易失去电子，A 项项错；同一周期中，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈错；同一周期中，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈增大的趋势，但增大的趋势，但A和和A这两个主族分别为全满和半充这两个主族分别

10、为全满和半充 满满 状状态，第一电离能较大，态，第一电离能较大，B项错；同一主族，随着电子层数的项错；同一主族，随着电子层数的 增增加，元素的第一电离能逐渐减小，加，元素的第一电离能逐渐减小，C项错。项错。D3按按F、Cl、Br、I顺序递增的是顺序递增的是()A外围电子外围电子 B第一电离能第一电离能C电负性电负性 D原子半径原子半径解析：同一主族元素，随着核电荷数的增加，原子半径逐解析：同一主族元素，随着核电荷数的增加，原子半径逐 渐渐增大，最外层电子数不变，第一电离能逐渐减小，电负性增大，最外层电子数不变，第一电离能逐渐减小，电负性 逐逐渐减小，故渐减小，故D项正确。项正确。D4在下列空格

11、中，填上适当的元素符号：在下列空格中，填上适当的元素符号：(1)在第在第3周期中，第一电离能最小的元素是周期中，第一电离能最小的元素是_， 第第 一一电离能最大的元素是电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是在元素周期表中，电负性最大的元素是_，电负，电负 性性最小的元素是最小的元素是_。(3)最活泼的金属元素是最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的气态非金属元素是最活泼的气态非金属元素是_。(5)第第2、3、4周期原子中周期原子中p轨道半充满的元素是轨道半充满的元素是_.(6)电负性相差最大的元素是电负性相差最大的元素是_。NaArFCsCsFN、P、AsF、Cs解析：同

12、周期中从左到右，元素的第一电离能解析：同周期中从左到右，元素的第一电离能(除第除第A、A 族反常外族反常外)逐渐增大，同周期中金属元素最小逐渐增大，同周期中金属元素最小,稀有气体最稀有气体最大大,故第故第3周期中第一电离能最小的为周期中第一电离能最小的为Na，最大的为，最大的为Ar。电。电 负负性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上性的递变规律：同周期从左到右逐渐增大，同主族从上 到到 下下逐渐减小，故周期表中，电负性最大的元素是氟，电负逐渐减小，故周期表中，电负性最大的元素是氟，电负 性最性最小的为铯。小的为铯。探究导引探究导引1碱金属元素第一电离能有什么变化规律？碱金属元素第一电

13、离能有什么变化规律？提示：提示：碱金属元素从上到下，第一电离能逐渐减小。第一电碱金属元素从上到下，第一电离能逐渐减小。第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。第一电离能的变化规律第一电离能的变化规律探究导引探究导引2如何理解如何理解I2、I3 、I4、I5？提示：提示：1价气态离子失去一个电子价气态离子失去一个电子,形成形成2价气态离子所需价气态离子所需的最低能量叫做该元素的第二电离能的最低能量叫做该元素的第二电离能(用用I2表示表示)，依次，依次 类类 推推,可得到可得到I3、I4、I5同一种元素的逐级电离能的大小关系同一种元素的逐级电离能的

14、大小关系:I1I2I3I4I5即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。即一个原子的逐级电离能是逐渐增大的。这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。耗的能量也越来越多。1元素的第一电离能元素的第一电离能气态原子失去一个电子形成气态原子失去一个电子形成1价气态阳离子所需要的价气态阳离子所需要的 能能 量量,符号为符号为I1.它可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程它可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程 度度.I1数

15、值越小，原子越易失去一个电子；数值越小，原子越易失去一个电子；I1数值越大，原子越数值越大，原子越 难难失去一个电子。失去一个电子。2元素的第一电离能的周期性变化元素的第一电离能的周期性变化(1)同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小(稀稀有气体除外有气体除外),原子核对核外电子的吸引越来越强，元素的原子原子核对核外电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失去电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势越来越难失去电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势.同同一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体

16、的第 一电一电 离离能最大，如下图所示。能最大，如下图所示。(2)同一主族，随着元素原子序数的递增同一主族，随着元素原子序数的递增(电子层数的增加电子层数的增加), 元元素的第一电离能呈现减小趋势。素的第一电离能呈现减小趋势。(3)第第A元素和第元素和第A元素的第一电离能比相邻元素均要元素的第一电离能比相邻元素均要 大大,是因为是因为A为全充满结构为全充满结构(即即ns2)，A为半充满结构为半充满结构(即即ns2np3)，从稳定结构失去电子需要能量更多。，从稳定结构失去电子需要能量更多。3应用应用(1)用来衡量元素的原子或离子气态时失去电子能力的强弱用来衡量元素的原子或离子气态时失去电子能力的

17、强弱.电离能数值越小，该元素的原子或离子越容易失去电子。电离能数值越小，该元素的原子或离子越容易失去电子。(2)确定元素通常以何种价态存在。确定元素通常以何种价态存在。(3)同一元素不同电子的电离能各不相同是核外电子分层排布同一元素不同电子的电离能各不相同是核外电子分层排布的有力证据。的有力证据。1下列原子的价电子排布中，对应的第一电离能最大的是下列原子的价电子排布中，对应的第一电离能最大的是()A3s23p1 B3s23p2C3s23p3 D3s23p4解析：四种元素均为第解析：四种元素均为第3周期元素，由电离能的变化规律及核周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知外电子的排布情况

18、知C中中3p能级处于半充满状态，第能级处于半充满状态，第 一电一电 离离 能最大。能最大。C探究导引探究导引1什么是电负性？电负性与金属性、非金属性的什么是电负性？电负性与金属性、非金属性的关系？关系？提示：提示：电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引 力力的大小。电负性的大小体现了元素的金属性与非金属性的的大小。电负性的大小体现了元素的金属性与非金属性的 强强弱，电负性越大元素的非金属性越强，电负性越小元素的弱，电负性越大元素的非金属性越强，电负性越小元素的 金金属性越强。属性越强。电负性的变化规律及应用电负性的变化规律及应用探究导引探究导引

19、2电负性的变化规律是什么？电负性的变化规律是什么？提示：提示：同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，金属性逐同周期元素从左往右，电负性逐渐增大，金属性逐 渐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上往下，电负性减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上往下，电负性 逐逐渐减小，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。渐减小，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。1电负性的概念电负性的概念元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度.通俗地说是衡通俗地说是衡 量量元素的原子在化合物中吸引电子的能力元素的原子在化合物中吸引电子的能力.鲍林的电负性是指鲍林的电负性是指 定定氟的电负性为

20、氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性，并以此为标准确定其他元素的电负性.电负电负性是相对值，所以没有单位。性是相对值，所以没有单位。2元素的电负性的周期性变化元素的电负性的周期性变化同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上同一周期从左到右，电负性递增；同一主族，从上 到下，到下， 电电负性递减；副族元素的电负性没有明显的规律。负性递减；副族元素的电负性没有明显的规律。3应用应用(1)元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系元素的电负性与元素的金属性和非金属性的关系:元素电负元素电负性数值的大小可用于衡量元素的金属性、非金属性的强弱性数值的大小可用于衡量元素的金属性、非金属

21、性的强弱. 电电负性数值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱；负性数值越大，元素的非金属性越强，金属性越弱； 电负电负 性性数值越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。一般电负数值越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。一般电负 性性大于大于1.8的元素大部分为非金属元素的元素大部分为非金属元素.电负性最大的元素为氟电负性最大的元素为氟,电负性最小的为铯。电负性最小的为铯。(2)元素的电负性数值的大小与化合物类型的关系元素的电负性数值的大小与化合物类型的关系:一般认为一般认为:如果两个成键元素间的电负性差值大于如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形，它们之间通常形成离子键，相应的

22、化合物为离子化合物；如果两个成成离子键，相应的化合物为离子化合物；如果两个成 键元键元 素素 间的电负性差值小于间的电负性差值小于1.7,它们之间通常形成共价键，相应的化它们之间通常形成共价键，相应的化合物为共价化合物，如合物为共价化合物，如H：2.1，Cl：3.0,3.02.10.91.7,故故HCl为共价化合物。为共价化合物。(3)元素的电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负的元素的电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负的 关关系：电负性数值的大小能够衡量元素在化合物中吸引电子系：电负性数值的大小能够衡量元素在化合物中吸引电子 能能力的大小。电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力的

23、大小。电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能 力力弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸弱，元素的化合价为正值；电负性大的元素在化合物中吸 引引电子的能力强，元素的化合价为负值。电子的能力强，元素的化合价为负值。2在其原子具有下列外层电子构型的各元素中，电负性最大在其原子具有下列外层电子构型的各元素中，电负性最大的是的是()Ans2np6 Bns2np3Cns2np4 Dns2np5解析：题目所给的四个选项中的电子层解析：题目所给的四个选项中的电子层n相同，说明它们处于相同，说明它们处于同一周期，并且同一周期，并且A、B、C、D四种元素分别位于：四种元素分别位于：0族、族、 A族

24、、族、A族、族、A族。根据电负性的递变规律：在同一周期中族。根据电负性的递变规律：在同一周期中从左到右，元素的电负性递增；同一主族，自上而下，元从左到右，元素的电负性递增；同一主族，自上而下，元 素素的电负性递减；金属的电负性一般小于非金属的电负性，的电负性递减；金属的电负性一般小于非金属的电负性， 并并且惰性气体的电负性特殊。所以同一周期中电负性，最大且惰性气体的电负性特殊。所以同一周期中电负性，最大 是是A族元素，即族元素，即D项。项。D 已知已知X、Y是主族元素，是主族元素，I为电离能为电离能,单位是单位是kJmol1.请根据下表所列数据判断，错误的是请根据下表所列数据判断，错误的是()

25、A.元素元素X的常见化合价是的常见化合价是1B元素元素Y是是A族元素族元素C元素元素X与氯形成化合物时，化学式可能是与氯形成化合物时，化学式可能是XClD若元素若元素Y处于第处于第3周期，它可与冷水剧烈反应周期，它可与冷水剧烈反应电离能电离能元素元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8002 70011 600思路点拨思路点拨核外的电子是分层排布的，其电离能有核外的电子是分层排布的，其电离能有I1、I2、I3等，这些数据之间若有突变，则说明失去的电子已经不等，这些数据之间若有突变，则说明失去的电子已经不在同一个电子层中，由此可以判断出元素的化合价。在同一个电子层中，由此可以判断出元素的化合价。解析解析X的第一电离能的第一电离能(I1)显著小