高二化学选择性必修第二册第一章第二节讲义

第二节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表[核心素养发展目标]1.了解元素周期律、元素周期系和元素周期表的关系。2.能从核外电子排布角度，解释元素周期系的基本结构。3.通过原子结构和元素在周期表中的位置分析推理其他元素的位置及性质，培养学生的模型认知能力。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1．元素周期律：元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。2．元素周期系：元素按其原子核电荷数递增排列的序列。3．元素周期表：呈现周期系的表格，元素周期系只有一个，元素周期表多种多样。4．三张有重要历史意义的周期表(1)门捷列夫周期表门捷列夫周期表又称短式周期表，重要特征是从第四周期开始每个周期截成两截，第1～7族分主副族，第八族称为过渡元素。(2)维尔纳周期表维尔纳周期表是特长式周期表，每个周期一行，各族元素、过渡金属、稀有气体、镧系和锕系，各有各的位置，同族元素上下对齐，它确定了前五个周期的元素种类。(3)玻尔元素周期表玻尔元素周期表特别重要之处是把21～28、39～46等元素用方框框起，这说明他已经认识到，这些框内元素的原子新增加的电子是填入内层轨道的，他已经用原子结构解释元素周期系了，玻尔元素周期表确定了第六周期为32种元素。为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表(部分如下)150周年，联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。关于下表的说法正确的是()A．表中数字代表元素的原子序数B．表中元素的排列依据是元素的原子结构C．推测表中“？＝70”指代的元素的最高化合价为＋4D．每一纵列都对应现在常用的元素周期表中的一族答案C解析表中数字代表元素的相对原子质量，故A错误；表中元素的排列依据是相对原子质量的大小，故B错误；推测表中“？＝70”和C、Si在同一横排，属于同主族，所以元素的最高化合价为＋4，故C正确；每一横行都对应现在常用的元素周期表中的同一族，故D错误。二、构造原理与元素周期表1．元素周期表的基本结构(1)周期元素种数的确定第一周期从1s1开始，以1s2结束，只有两种元素。其余各周期总是从ns能级开始，以np结束，从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数目。周期ns～np电子数元素数目一1s1～222二2s1～22p1～688三3s1～23p1～688四4s1～23d1～104p1～61818五5s1～24d1～105p1～61818六6s1～24f1～145d1～106p1～63232七7s1～25f1～146d1～107p1～63232(2)元素周期表的形成若以一个方格代表一种元素，每个周期排一个横排，并按s、p、d、f分段，左侧对齐，可得到如下元素周期表：若将p段与p段对齐，d段与d段对齐、f段单独列出，将2s2与p段末端对齐，则得到书末的元素周期表2．元素周期表探究(1)元素周期表的结构元素周期表eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(周期：7个共7个横行\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(短周期：3个第一、二、三周期,长周期：4个第四、五、六、七周期)),族：16个共18个纵列\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主族：7个ⅠA～ⅦA族,副族：7个ⅢB～ⅦB族，ⅠB～ⅡB族,Ⅷ族：1个第8、9、10纵列,0族：1个稀有气体元素))))(2)元素周期表的分区①根据核外电子的排布分区按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为s、p、d、f4个区，而ⅠB、ⅡB族这2个纵行的元素的核外电子因先填满了(n－1)d能级而后再填充ns能级而得名ds区。5个区的位置关系如下图所示。②根据元素的金属性和非金属性分区3．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(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“对角线规则”。(2)处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性。实例分析：①锂和镁的相似性a．锂与镁的沸点较为接近：元素LiNaBeMg沸点/℃1341881.424671100b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。4Li＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2Li2O、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO。c．锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。d．锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。e．锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。f．在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。②铍和铝的相似性a．铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。b．二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O；Be(OH)2＋2HCl=BeCl2＋2H2O，Be(OH)2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O。c．二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。d．BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。③硼和硅的相似性a．自然界中B与Si均以化合物的形式存在。b．B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B＋2KOH＋2H2O=2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O=K2SiO3＋2H2↑。c．硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。d．硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。(1)价电子一定是最外层电子()(2)元素的价电子数一定等于其所在族的族序数()(3)同一族元素的价电子数一定相同()(4)基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA元素()(5)原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是过渡元素()(6)基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√1．在元素周期表中，同族元素的价层电子数相同，这是同族元素性质相似的结构基础。ⅠA、ⅡA、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、零族最外层电子排布的通式分别为ns1、ns2、ns2np1、ns2np2、ns2np3、ns2np4、ns2np5、ns2np6。2．从第四周期开始，比短周期多出的元素全部是金属元素的原因。提示四、五周期多出来的各10种元素，它们的最外层电子数不超过2个，即为ns1～2(Pd除外)；而六、七周期比四、五周期又多出来的各14种元素，它们基态原子最外层也只有2个s电子，所以它们都是金属元素。3．(1)s区、d区、p区分别有几个列。提示s区有两列；d区有8列，p区有6列。(2)写出s区、p区、d区、ds区、f区价电子排布式的通式。提示s区：ns1～2p区：ns2np1～6(He除外)d区：(n－1)d1～9ns1～2(钯除外)ds区：(n－1)d10ns1～2f区：(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2(3)元素周期表中的第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞为什么称为ds区？提示第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞，由于该区开始的第11列铜、银、金按构造原理进行电子排布时，电子排布式中最后两个能级的电子排布应为(n－1)d9ns2，而事实上却是(n－1)d10ns1，可理解为先填满了(n－1)d能级而后再填充ns能级，因而得名ds区。(4)为什么s区(H除外)、d区、ds区的元素都是金属元素？提示因为s区、d区和ds区元素的最外层电子数为1～2个。(5)典型非金属元素的价电子数有什么特点。提示一般典型非金属元素的价电子数大于或等于4个(注：H、B除外)。(6)为什么副族元素又称为过渡元素？提示由于副族元素是从典型的金属元素(s区元素)过渡到非金属元素(p区元素)的中间元素，因而又被称为过渡元素。4．(1)写出13Al、24Cr、26Fe、29Cu、30Zn、33As等元素原子的核外电子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。①13Al：__________________，____________________。②24Cr：__________________，____________________。③26Fe：__________________，____________________。④29Cu：__________________，____________________。⑤30Zn：__________________，____________________。⑥33As：__________________，____________________。(2)Cu、Cr的电子排布式不符合构造原理，此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理。答案(1)①1s22s22p63s23p1第三周期ⅢA族②1s22s22p63s23p63d54s1第四周期ⅥB族③1s22s22p63s23p63d64s2第四周期Ⅷ族④1s22s22p63s23p63d104s1第四周期ⅠB族⑤1s22s22p63s23p63d104s2第四周期ⅡB族⑥1s22s22p63s23p63d104s24p3第四周期ⅤA族(2)Mo(钼)、Ag(银)、Au(金)、Ru(钌)、Rh(铑)、Pd(钯)、Pt(铂)5．(1)写出下列价电子层所对应的元素在周期表中的位置和所属的区，并指明属于金属还是非金属。序号①4s24p5②4d105s2③5s1④3d74s2在周期表中的位置所属的区金属还是非金属(2)预言119号元素基态原子的最外层电子排布式。答案(1)①第四周期ⅦA族p区非金属②第五周期ⅡB族ds区金属③第五周期ⅠA族s区金属④第四周期Ⅷ族d区金属(2)8s1根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置电子排布式eq\o(→,\s\up7(确定))价电子排布式eq\o(→,\s\up7(确定))1．(2019·广南县第三中学校高二开学考试)下列对元素周期表的认识正确的是()A．有9行7个周期B．有16列16个族C．有三个短周期四个长周期D．非金属元素存在于主族与副族中答案C解析元素周期表有7个横行，分为7个周期，故A错误；元素周期表有18列16个族，其中7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族，故B错误；元素周期表有7个周期，其中一、二、三为短周期，四、五、六、七为长周期，故C正确；副族中没有非金属元素，非金属元素全部是主族或0族元素，故D错误。2．下列叙述中正确的是()A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数B．除短周期外，其他周期均有18种元素C．副族元素中没有非金属元素D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素答案C解析A项中F的最高化合价为0价，O的最高化合价不是＋6，与族序数不等；B项中六、七周期所含元素数均不是18种；D项中H不属于碱金属。3．外围电子排布为4d55s1的元素在周期表中的位置是()A．第四周期ⅠB族 B．第五周期ⅠB族C．第四周期ⅥB族 D．第五周期ⅥB族答案D解析由于该元素的能级最高为5s，所以处于第五周期，外围电子排布为4d55s1。所以位于第ⅥB族。因此该元素在周期表中的位置是第五周期ⅥB族。4．已知M2＋的3d轨道中有6个电子。试推断：(1)M原子的电子排布式。(2)M原子的最外层电子数为多少？(3)M元素在周期表中的位置。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)2(3)第四周期Ⅷ族解析因3d能级未满，4p能级肯定无电子，故M应在过渡元素区，M一定为第四周期元素。该元素失电子时应先失去4s电子再失3d电子，故4s轨道应有2个电子。综上可推知M的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，应在第四周期Ⅷ族，最外层有2个电子。5.仔细观察下图，回答下列问题：(1)B的原子结构示意图为________，B元素位于元素周期表的第________周期________族。(2)铍的最高价氧化物的水化物是________(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物，证明这一结论的有关离子方程式是_________________________________________________。(3)根据周期律知识，硼酸酸性比碳酸______________，理由是__________________________________________________________________________________________________。(4)根据Mg在空气中的燃烧情况，Li在空气中燃烧生成的产物为________(用化学式表示)。答案(1)二ⅢA(2)两性Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O，Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O(3)弱硼的非金属性比碳弱(4)Li2O、Li3N解析(1)B是5号元素，原子结构示意图为。(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似，但差别在于Be的化合价是＋2价。(3)B比C的非金属性弱。(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2，将Li与Mg类比得答案。6．在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在一起。据此，人们将元素周期表分为5个区，如图所示。请回答下列问题：(1)在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子的电子云形状为________。(2)在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其常见离子的电子排布式为________________，其中较稳定的是________。(3)在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，其原子的价电子排布式为________。(4)在p区中，第二周期ⅤA族元素原子的价电子的轨道表示式为________。(5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们在______区中。答案(1)球形(2)Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5Fe3＋(3)3d104s2(4)(5)f解析(1)s区为ⅠA族、ⅡA族，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价电子的电子云形状为球形。(2)d区为ⅢB～ⅦB族(不包括镧系、锕系)、Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，其常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知Fe3＋的3d能级为半充满状态，其稳定性大于Fe2＋。(3)符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价电子排布式为3d104s2。(4)符合题意的元素为N，其价电子的轨道表示式为。(5)铀和钚均为锕系元素，位于f区。一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是()A．元素周期表的s区全部是金属元素B．元素周期表的d区包含所有的过渡元素C．过渡元素包括d区和ds区的元素D．p区元素都是非金属元素答案C解析s区中的H是一个特例，它属于非金属元素，故A错误；d区包括ⅢB～ⅦB族(镧系和锕系除外)元素和Ⅷ族元素，ds区包括ⅠB族和ⅡB族元素，过渡元素包括所有的副族元素和Ⅷ族元素，即包括了d区和ds区的元素，故B错误、C正确；p区包括ⅢA～ⅦA族元素和0族元素，其中的铝、铅等都是金属元素，故D错误。2．(2019·山东济宁高二期末)下列说法中正确的是()A．所有金属元素都分布在d区和ds区B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素C．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量D．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了洪特规则答案B解析在周期表中金属元素分布在s区、d区、ds区、f区和p区，故A错误；元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素，称为过渡元素，全部为金属，故B正确；电子能量与能层和能级都有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，故C错误；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道后排能量高的轨道，则21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，故D错误。3．下面元素周期表中全部是金属元素的区域为()A．只有s区 B．只有d区C．s区、d区和ds区 D．d区和ds区答案D解析s区的氢为非金属，d区和ds区全部为金属，p区包含大多数非金属元素。4．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是()A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钛元素在周期表中处于第四周期C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素答案C解析题给三种同位素原子中，中子数最小为26，故A项正确；Ti位于第四周期ⅣB族，属于d区元素，故B、D项正确；同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同，故C项错误。5．元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是()A．第9列元素中没有非金属元素B．第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列D．第11、12列为d区元素答案A解析A项，第9列为Ⅷ族，全部为金属元素；B项，第15列为ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3；C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列；D项，第11、12列元素原子的价电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。6．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于()A．ⅤB族 B．ⅡB族C．Ⅷ族 D．ⅡA族答案D解析由题意推知，该元素的外围电子排布为4s2，故该元素位于第四周期ⅡA族。7．某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2，其应在()A．s区B．p区C．d区D．f区答案D解析元素在周期表中的分区，取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级，因最后一个电子进入f能级，所以该元素为f区元素。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。8．外围电子排布为3d104s2的元素在周期表中的位置是()A．第三周期ⅦB族 B．第三周期ⅡB族C．第四周期ⅦB族 D．第四周期ⅡB族答案D解析该元素的最大能层为4，应位于第四周期，3d和4s电子数之和为12，应在第12列，是ⅡB族。9．某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是()A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2B．该元素为VC．该元素为ⅡA族元素D．该元素位于ds区答案CD解析某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，说明最外层电子数和价电子数不相等，则价电子应存在d能级电子，并且是同族中原子序数最小的元素，则可知应为第四周期元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，为第四周期ⅤB族元素，为V元素，位于d区。10．已知某元素原子的价电子排布式为(n－1)dansb，则下列说法正确的是()A．该元素是金属元素B．该元素可能位于周期表中d区C．该元素的族序数为a＋bD．该元素位于周期表中第四周期答案AB解析由原子的价电子排布式为(n－1)dansb可知该元素应为过渡元素，是金属元素，A正确；该元素可能位于周期表的d区或ds区，B正确；其族序数不一定是a＋b(如铜)，C错误；该元素可能位于周期表中的第四、第五或第六周期，D错误。11．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是()A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是第ⅠA族元素B．基态原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定是副族元素C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区D．基态原子的价电子排布为(n－1)dxnsy的元素的族序数一定为x＋y答案C解析基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为主族元素，Cr、Cu为副族元素，故A错误；副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误；基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，故C正确；ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序数为外围电子中d、s能级含有的电子数目之和，族序数一定为x＋y，ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数，族序数为y，故D错误。三、非选择题12．某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：(1)该元素处于元素周期表的第________周期，该周期的元素种数是________。(2)该元素处于元素周期表的第________族，该族的非金属元素种数是________。(3)该元素处于元素周期表的________区，该区包括________族的元素。答案(1)四18(2)ⅢA1(3)pⅢA～ⅦA、0解析(1)根据元素原子有4个电子层容纳电子，则该元素处于第四周期，故共有18种元素。(2)由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，为主族元素，最外层电子数为3，处于第ⅢA族，该族元素只有一种非金属元素——硼。(3)由外围电子排布为4s24p1可以知道，该元素处于p区，由该区元素的价层电子的电子排布为ns24p1～6，可以确定所包含元素族的种数为ⅢA～ⅦA族、0族。13．下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状物名称为________。(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的核外最外层电子数为________。答案(1)⑨(2)苯(3)5解析(1)⑨属于d区元素。(2)元素①是氢元素，元素③是碳元素，依题意，形成的环状物是苯。(3)从nsnnpn＋1可知，n＝2，该元素为N元素，最外层电子数为5。14．结合元素周期表回答下列问题：(1)表中的实线是元素周期表的部分边界，请在图中用实线补全元素周期表的边界。(2)表中所列元素，属于短周期元素的有________(用元素符号回答，下同)，属于主族元素的有________。(3)g元素位于第________周期________族；i元素位于第________周期________族。(4)元素f是第________周期________族元素，请按氦元素的式样写出该元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量________。(5)写出b元素的基态原子的电子排布式________，写出h元素的符号________，该原子的价层电子的轨道表示式________。答案(1)(2)H、C、Na、Mg、Al、S、ArH、C、Na、Mg、Al、S(3)三0四ⅡB(4)三ⅥA(5)1s22s22p2Ti15．有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：(1)写出下列元素的符号：D________，G________。(2)E元素位于周期表________区，________族。(3)写出C的电子排布式：________。(4)B的原子结构示意图为________。(5)基态A原子中含有的未成对电子数为________。答案(1)SMg(2)sⅠA(3)1s22s22p3(4)(5)1解析A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第四周期ⅠA族元素，即E为K；B、C、D、F元素位于p区，C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1，n＝2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布式为1s22s22p2，则B为C元素；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二，D排在N元素之后则D为S；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，F的原子序数比C元素的大，其电子排布为1s22s22p4，即F为O元素，G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G电子排布式为1s22s22p63s2，则G为Mg元素。

第2课时元素周期律(一)[核心素养发展目标]1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对大小。2.通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。一、原子半径1．影响原子半径大小的因素(1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的排斥作用使原子半径增大。(2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸引作用就越大，使原子半径减小。2．原子半径的递变规律(1)同周期：从左至右，核电荷数越大，半径越小。(2)同主族：从上到下，核电荷数越大，半径越大。3．原子或离子半径的比较方法(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl－)＞r(Cl)，r(Fe)＞r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)。(2)能层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。(3)带相同电荷的离子：能层数越多，半径越大。例如：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)，r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)。(4)核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比较r(K＋)与r(Mg2＋)，可选r(Na＋)为参照，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)。(1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径()(2)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同()(3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大()(4)各元素的原子半径总比离子半径大()(5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×1．下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是()A．Na、K、Rb B．F、Cl、BrC．Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D．Cl－、Br－、I－答案C解析同主族元素，从上到下，原子半径(离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2＋、Al3＋能层数相同但铝的核电荷数大，所以Al3＋的半径小，故C项微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。2．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．MgI2C．BaI2 D．KBr答案B解析题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Ba2＋)，阴离子半径由大到小的顺序为r(I－)＞r(Br－)＞r(F－)。要使r(阳)/r(阴)最小，应取r(阳)最小的与r(阴)最大的相比，即r(Mg2＋)/r(I－)最小。粒子半径比较的一般思路(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。二、元素的电离能1．元素第一电离能的概念与意义(1)概念①第一电离能：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，符号：I1。②逐级电离能：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3……(2)意义：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；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。2．元素第一电离能变化规律(1)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。3．电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去一个电子形成＋1价阳离子。(2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。特别提醒——电离能的影响因素及特例(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强()(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小()(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大()(4)H的第一电离能大于C的第一电离能()(5)在所有元素中，氟的第一电离能最大()(6)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大()(7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√1．某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899kJ·mol－1、1757kJ·mol－1、14840kJ·mol－1、18025kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于()A．第ⅠA族 B．第ⅡA族C．第ⅢA族 D．第ⅣA族答案B解析分析该元素的各级电离能可知，第一、二电离能较小，第三电离能剧增，说明该元素原子易失去2个电子，则该元素原子的最外层电子数为2，该元素位于第ⅡA族。2．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是()元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.Q元素可能是0族元素B．R和S均可能与U在同一主族C．U元素可能在元素周期表的s区D．原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素答案B解析根据第一电离能的数据可知，R的最外层应该有1个电子，S的最外电子层应该有2个电子，不属于同一主族的元素，B项错误；U的最外层有1个电子，可能属于s区元素，C项正确；T元素最外层有3个电子，价电子排布式为ns2np1，D项正确。电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价，如K：I1≪I2＜I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。(2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。1．(2019·扬州高二月考)下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是()A．LiI B．NaBrC．KCl D．CsF答案A解析碱金属离子半径：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Cs＋)，卤素离子半径：r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)，显然，阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI。2．若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是()A．离子半径：Am＋<Bn－B．原子半径：A<BC．A的原子序数比B的大m＋nD．b＝a－n－m答案B解析因为aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，即b＋n＝a－m，推知a－b＝m＋n，故A的原子序数比B的大m＋n；由上式可知b＝a－m－n；核外电子层结构相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Am＋<Bn－；比较原子半径需要考虑两原子的电子层数，故原子半径：A>B。3．气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是()A．一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱B．元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D．金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关答案C4．(2019·福建三明一中段考)短周期元素X的第一至第六电离能分别为I1＝578kJ·mol－1I2＝1817kJ·mol－1I3＝2745kJ·mol－1I4＝11575kJ·mol－1I5＝14830kJ·mol－1I6＝18376kJ·mol－1以下说法正确的是()A．X原子的最外层只有1个电子B．元素X常见化合价为＋3价C．X原子核外有3个未成对电子D．元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱答案B解析结合题给电离能数据可知，元素X的常见化合价为＋3价，应为Al元素，据此判断各选项。5．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是__________________________________________。(2)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是________(填编号)。①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒)③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)(3)估计1mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：________＜E＜________。(4)10号元素E值较大的原因是___________________________________________________。答案(1)随着原子序数的增大，E值变小(2)①③(3)485738(4)10号元素为氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构解析本题主要考查元素第一电离能的变化规律。(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数的增大，E值变小。(2)从第二、第三周期看，第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低，可以推出E(砷)＞E(硒)、E(溴)＞E(硒)。(3)据同主族、同周期元素E值变化规律可知，E(K)＜E(Ca)＜E(Mg)。(4)10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．下列有关微粒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答案C解析A项，同一主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大；B项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；C项，半径大小应为Mg2＋＜Na＋＜F－；D项，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。2．下列关于粒子半径的比较不正确的是()①r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)②r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)＜r(I－)③r(Na＋)＜r(Mg2＋)＜r(Al3＋)＜r(F－)＜r(O2－)④r(Fe3＋)＞r(Fe2＋)＞r(Fe)A．②③④ B．①④C．③④ D．①②③答案C解析同主族元素，从上到下，同价态离子半径逐渐增大，所以①②正确；电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，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。3．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A．原子半径：A>B>D>CB．原子序数：d>c>b>aC．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋D．单质的还原性：A>B>D>C答案C解析aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则四种元素在元素周期表中的相对位置如下：……CDBA……据此可知，原子半径：B＞A＞C＞D；原子序数：a＞b＞d＞c；离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋；单质的还原性：B＞A＞C＞D。4．下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是()①基态X的原子结构示意图：②基态Y的价电子排布式：3s23p5③基态Z2－的轨道表示式：④W基态原子有2个能层，电子式：A．③>①>②>④ B．③>②>①>④C．①>③>④>② D．①>④>③>②答案A解析①根据结构示意图可知X为S；②基态Y的价电子排布式为3s23p5，可知Y为Cl；③根据基态Z2－的轨道表示式可知Z2－为S2－；④根据W基态原子有2个能层，电子式为，可知W为F；能层数越多，半径越大，则F<Cl，同周期元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，则Cl<S，同种元素的阴离子半径大于原子半径，则S<S2－；综上半径大小关系为S2－>S>Cl>F，即③>①>②>④；A正确。5．(2019·蒙山县第一中学高二期末)以下说法不正确的是()A．第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子B．同一元素的电离能，各级电离能逐级增大C．在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大D．在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势答案C解析第一电离能越小，气态原子失去一个电子所需要的最小能量越小，越容易失电子，故A正确；同一元素的电离能，各级电离能逐级增大，故B正确；在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大，故C错误；在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势，这是因为同主族元素的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱，故D正确。6．(2019·兰州一中高二期末)下列叙述正确的是()A．通常，同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大B．在同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，第一电离能越大D．主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等答案B解析稀有气体不容易失电子，则同周期元素中稀有气体的第一电离能最大，故A错误；在同一主族中，自上而下元素的失电子能力增强，则自上而下元素的第一电离能逐渐减小，故B正确；第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其半径越大，失电子能力越强，越容易失电子，第一电离能越小，故C错误；有的主族元素的原子形成单原子阳离子时的最高化合价数等于其族序数，如Cl元素等，但F元素形成的最高化合价为－1价，不等于其族序数，故D错误。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。7．(2019·石河子第二中学高二月考)下列各组元素中，第一电离能依次减小的是()A．HLiNaKB．NaMgAlSiC．IBrClFD．FONC答案A解析H、Li、Na、K属于同一主族元素且原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能依次减小，故A正确；Na、Mg、Al、Si属于同一周期元素且原子序数依次增大，其第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族的，所以其第一电离能由大到小的顺序为Si、Mg、Al、Na，故B错误；I、Br、Cl、F属于同一主族元素且原子序数依次减小，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以I、Br、Cl、F第一电离能依次增大，故C错误；F、O、N、C属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能由大到小的顺序是F、N、O、C，故D错误。8．(2019·蒙山县第一中学高二期末)在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是()A．ns2np3B．ns2np4C．ns2np5D．ns2np6答案B解析同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小。A中ns2np3属于第ⅤA族元素、B中ns2np4属于第ⅥA族元素、C中ns2np5属于第ⅦA族元素、D中ns2np6属于0族元素，如果这几种元素都是第二周期元素，其第一电离能大小顺序是Ne＞F＞N＞O，所以第一电离能最小的原子可能是第ⅥA族元素，故选B。9．Li、Be、B原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难失去第二个电子的原子是()A．LiB．BeC．BD．相差不大答案A解析Li、Be、B原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s2、1s22s1、1s22s2，Li原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失电子较难；而Be、B原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子，相对容易些，故Li失去第二个电子时要更难些。10．(2019·黄陵中学高新部高二期末)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500……下列关于元素R的判断中一定正确的是()A．R的最高正价为＋3价B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外层共有2个电子D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2答案BC解析由表中数据I3≫I2，可知元素R的最高正价为＋2价，A项错误；元素R一定位于第ⅡA族，B项正确；元素R一定位于第ⅡA族，最外层有2个电子，但R不一定是Be元素，C项正确、D项错误。三、非选择题11．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。元素符号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600V420310044005900(1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________(填字母，下同)。A．Q和RB．S和TC．T和VD．R和TE．R和V(2)它们的氯化物的化学式中，最有可能正确的是___________。A．QCl2B．RClC．SCl3D．TClE．VCl4(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。A．硼B．铍C．锂D．氢E．氦(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。A．QB．RC．SD．TE．V(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。A．HB．LiC．NaD．K理论根据是___________________________________________________________________。答案(1)E(2)B(3)E(4)E(5)DR和V都是I2≫I1，应该均属于ⅠA族元素，因为R和V都存在第四电离能，核外电子数应该至少为4个，故应该是Na或K，并且V的第一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K解析各级电离能中发生突跃式升高的情况是R：I2≫I1、S：I3≫I2、T：I4≫I3、V：I2≫I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体元素。(2)各元素价态与化合物中氯原子数相同的只有选项B。(3)最有可能与Q元素处于同一族的元素的第一电离能应该特别大或者性质很不活泼，只有选项E符合要求。(4)最容易与氯元素形成离子化合物的元素应该是第一电离能最小的，选项E符合要求。(5)R和V都显＋1价，应为ⅠA族元素，都有第四电离能，核外电子数应该至少为4个，R和V的目标元素锁定在Na、K，V的第一电离能较小，应为K，所以选项D正确。12．判断下列微粒半径的大小。(1)Mg________Ba。(2)K________Ca。(3)基态原子X外围电子排布为3s23p5________基态原子Y价电子排布3s23p4。(4)S2－________S。(5)N3－________Na＋。(6)Ne________Ar。(7)基态原子W________基态原子Z。答案(1)＜(2)＞(3)＜(4)＞(5)＞(6)＜(7)＞13．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示[I1表示失去第1个电子的电离能，In(n＝2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)表示失去第n个电子的电离能，单位为eV]。符号I1I2I3I4I5I6电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5符号I7I8I9I10I11电离能224.9226.0327.9367.41761(1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子所带电荷数越多，在失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。(2)上述11个电子分属________个能层。(3)失去11个电子后，该元素还有________个电子。(4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。答案(1)小大(2)3(3)1(4)Mg(OH)2解析(1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子越容易，则电离能越小；阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，原子核对核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大。(2)根据题目数据知，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，又由于核电荷数小于18，所以A为Mg。(3)Mg元素的原子失去11个电子后，还有1个电子。(4)Mg元素的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2。14．如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题：(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。(2)由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是________。(3)图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。(4)图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。(5)写出图中6号元素的价电子排布式：________。(6)分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围________<Al<________(填元素符号)。答案(1)(2)从上到下依次减小(3)三ⅤA(4)五ⅠA(5)3s23p5(6)NaMg解析同一周期元素第一电离能的变化规律：从左到右，第一电离能呈增大趋势，但有反常现象，第ⅡA族、第ⅤA族元素价电子分别是全充满和半充满，能量低，比较稳定，第一电离能分别大于第ⅢA族和第ⅥA族元素的第一电离能。(1)依据第二周期第一电离能的递变规律，可以连出第三周期第一电离能的变化图像。(2)由图可以得出同一主族元素第一电离能的变化规律：从上到下依次减小。(3)图中5号元素是P，P在周期表中处于第三周期ⅤA族。(4)依据同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，同一主族从上到下逐渐增强，可以得出图中出现的元素中最活泼的金属元素是Rb，处于第五周期ⅠA族。(5)图中6号元素是Cl，价电子排布式为3s23p5。(6)依据第一电离能递变规律，可以得出Al的第一电离能的大小范围：Na<Al<Mg。

第3课时元素周期律(二)[核心素养发展目标]1.能从原子结构角度理解元素的电负性规律，能用电负性解释元素的某些性质。2.理解元素的第一电离能、电负性与金属性、非金属性之间的关系。3.掌握元素周期律，分析“位—构—性”之间的关系。一、电负性1．有关概念与意义(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称为键合电子。(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。(3)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。2．递变规律(1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。(2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。3．应用(1)判断元素的金属性和非金属性强弱①金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。(2)判断元素的化合价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。(3)判断化合物的类型如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。特别提醒电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。(1)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()(2)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强()(3)同一周期电负性最大的元素为稀有气体元素()(4)第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而第ⅦA元素的电负性从上到下逐渐增大()(5)NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA的观点()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)√1．按照电负性的递变规律推测：元素周期表中电负性最大的元素和电负性最小的元素位于周期表中的哪个位置？提示根据电负性的递变规律，在元素周期表中，越往右，电负性越大；越往下，电负性越小，由此可知，电负性最强的元素位于周期表的右上方，最弱的元素位于周期表的左下方。2．(1)根据化合物SiC、CCl4判断，Si、C、Cl的电负性大小的顺序是________。答案Cl＞C＞Si(2)根据化合物HCl、HClO判断，H、Cl、O的电负性大小顺序是________。答案O＞Cl＞H3．一般认为，如果两个成键元素的电负性相差大于1.7，它们通常形成离子键；如果两个成键元素的电负性相差小于1.7，它们通常形成共价键。查阅下列元素的电负性数值，判断下列化合物：①NaF②AlCl3③NO④MgO⑤BeCl2⑥CO2(1)属于共价化合物的是_____________________________________。(2)属于离子化合物的是_____________________________________。元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8答案(1)②③⑤⑥(2)①④解析根据表格中的数据分别分析上述各化合物中两种元素的电负性的差值与1.7作比较，得出结论。二、元素周期律的综合应用1．同周期、同主族元素性质的递变规律性质同一周期(从左到右)同一主族(从上到下)核外电子的排布能层数相同增加最外层电子数1→2或8相同金属性减弱增强非金属性增强减弱单质的氧化性、还原性氧化性增强减弱还原性减弱增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性酸性增强减弱碱性减弱增强气态氢化物的稳定性增强减弱第一电离能增大(但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA)减小电负性变大变小2.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系特别提醒第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA。(1)在同周期中，稀有气体元素的第一电离能最大()(2)同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增强，非金属性逐渐增强，第一电离能也逐渐增大()(3)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大()(4)同一周期(第一周期除外)元素中，第ⅦA族元素的原子半径最大()(5)同主族(第ⅠA族除外)元素中，第二周期对应元素的电负性最大，第一电离能最大()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√1．下列选项中的各组元素(从左到右)同时满足下列三个条件的是()①原子半径依次减小；②第一电离能逐渐升高；③电负性逐渐增大。A．Na、Mg、Al B．C、O、NC．Li、Na、K D．I、Cl、F答案D解析Na、Mg、Al为同周期元素，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，电负性逐渐增大，Mg原子的3s能级处于全充满状态，故Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，A项错误；C、O、N为同周期元素，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：N>O，B项错误；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故Li、Na、K的原子半径逐渐增大，C项错误；I、Cl、F是同主族元素，同主族元素从下到上，原子半径逐渐减小，第一电离能逐渐升高，电负性逐渐增大，D项正确。2．如图是第三周期主族元素的某些性质随原子序数变化的柱形图，则y轴可表示()①第一电离能②电负性③原子半径④简单离子半径⑤最高正化合价⑥形成简单离子转移的电子数A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤C．②④⑤ D．②⑤答案D解析第三周期元素中Mg元素原子的3s能级为全充满状态，P元素原子的3p能级为半充满状态，均较稳定，则第一电离能：Mg>Al，P>S，①错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，②正确；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，③错误；对于电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，同周期金属元素形成的简单阳离子半径从左到右逐渐减小，④错误；Na→Cl，最高正化合价由＋1→＋7，⑤正确；同周期主族元素形成简单离子转移的电子数，从左到右，金属元素逐渐增多，非金属元素逐渐减少，⑥错误。综上可知，D项正确。1．下列各元素电负性大小顺序正确的是()A．K＞Na＞Li B．F＞O＞SC．As＞P＞N D．C＞N＞O答案B解析K、Na、Li为同主族元素，从下到上电负性逐渐增强，应为K<Na<Li，A错误；F、O为同周期元素，电负性：F＞O；O、S为同主族元素，电负性：O＞S，B正确；As、P、N为同主族元素，从下到上电负性逐渐增强，电负性：As<P<N，C错误；C、N、O为同周期元素，从左到右电负性逐渐增强，电负性：C<N<O，D错误。2．不能说明X的电负性比Y的大的是()A．与H2化合时X单质比Y单质容易B．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来答案C解析A项，与H2化合时X单质比Y单质容易，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大；B项，X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性强，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大；C项，X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X的电负性比Y的大，如Si的电负性比H小；D项，X单质可以把Y从其氢化物中置换出来，则X的非金属性强于Y，元素非金属性越强电负性越大，能说明X的电负性比Y的大。3．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性：X>YD．第一电离能：X<Y答案D解析X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，X处于Y的下一周期，且X为金属元素，Y为非金属元素。X处于Y的下一周期，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：X>Y，A错误；Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，假设X的核电荷数为a，Y的核电荷数为b，则a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B错误；X为金属元素，Y为非金属元素，元素的金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以元素的电负性：X<Y，C错误；元素的金属性越强，其第一电离能越小，故第一电离能：X<Y，D正确。4．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是()A．第一电离能：④＞③＞②＞①B．原子半径：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞②＞①＞③D．最高正化合价：④＞③＝②＞①答案A解析由四种元素基态原子的电子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：N＜F，但P元素原子的3p能级容纳3个电子，为半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能：S＜P，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能：N＞P，所以第一电离能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；同周期自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞S、N＞F，电子层数越多原子半径越大，故原子半径：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；同周期自左而右电负性增大，所以电负性：P＜S、N＜F，同主族自上而下电负性减小，所以电负性：P＜N，N元素的非金属性比S元素强，故电负性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。5．X、Y是同周期的两种非金属元素，不能说明X元素的非金属性比Y元素强的事实是________(填字母)。A．将X的单质通入HnY溶液中产生浑浊B．加热至300℃，HnY发生分解而HmX不分解C．第一电离能：X>YD．电负性：X>YE．单质的熔点：X>YF．气态氢化物的水溶液的酸性：HmX>HnYG．X与Y形成的化合物YmXn中X元素显负价答案CEF解析将X的单质通入HnY溶液中产生浑浊，X能够置换出Y，说明X元素的非金属性比Y元素强，A错误；加热至300℃，HnY发生分解而HmX不分解，说明HmX稳定而HnY不稳定，说明X元素的非金属性比Y元素强，B错误；第一电离能指的是气态电中性基态原子失去一个电子时需要的能量，第一电离能：I1(Cl)>I1(P)>I1(S)，而非金属性：Cl>S>P，不能说明X元素的非金属性比Y元素强，C正确；电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，非金属性强的电负性大，能说明X元素的非金属性比Y元素强，D错误；判断物质熔、沸点高低先看晶体类型，不能说明X元素的非金属性比Y元素强，E正确；水溶液的酸性：HCl>HF、HCl>H2S，而非金属性Cl<F、Cl>S，不能说明X元素的非金属性比Y元素强，F正确；X与Y形成的化合物YmXn中X元素显负价，可以说明X元素的非金属性比Y元素强，G错误。6．元素的电负性(用γ表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。下表给出了14种元素的电负性：元素AlBBeCClFH电负性1.52.01.52.53.04.02.1元素MgNNaOPKSi电负性1.23.00.93.52.10.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)估计钙元素的电负性的取值范围：________<γ<________。(3)请指出下列化合物中显正价的元素：NaH：__________、NH3：__________、CH4：__________、ICl：____________。(4)表中符合“对角线规则”的元素有Be和________________、B和____________，它们的性质分别有一定的相似性，原因是__________________________________________________，写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式：____________________________________________。答案(1)同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小(2)0.81.2(3)NaHHI(4)AlSi电负性的值相近Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O、Be(OH)2＋2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)＋2H2O解析(1)由题给信息可知，同周期从左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族从上到下，元素原子的电负性逐渐减小。(2)结合电负性变化规律和元素周期表知，电负性大小：K<Ca<Mg，所以Ca的电负性的取值范围为0.8<γ<1.2。(3)电负性数值小的元素在化合物中显正价，NaH、NH3、CH4、ICl中电负性数值小的元素分别是Na、H、H、I。(4)“对角线规则”指在元素周期表中某些主族元素与其右下方的主族元素的性质相似，其原因是元素的电负性的值相近。一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．下列不是元素的电负性的应用的是()A．判断一种元素是金属元素还是非金属元素B．判断化合物中元素化合价的正负C．判断化学键的类型D．判断化合物的溶解性答案D2．(2019·蒙山县第一中学高二期末)下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．P＜S＜O＜F B．C＜N＜O＜FC．O＜S＜Se＜Te D．K＜Na＜Mg＜Al答案C解析同一周期从左到右，元素电负性逐渐增大，因此F＞O、S＞P，同一主族从上到下，元素电负性逐渐减小，所以电负性O＞S，故电负性：F＞O＞S＞P，故A正确；同周期自左而右电负性逐渐增大，则电负性：C＜N＜O＜F，故B正确；元素的非金属性越强，电负性越强，元素的非金属性：Te＜Se＜S＜O，则电负性：Te＜Se＜S＜O，故C错误；一般来说，元素的金属性越强，电负性越小，则电负性：K＜Na＜Mg＜Al，故D正确。3．已知X、Y元素同周期，且电负性：X＞Y，下列说法错误的是()A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价B．第一电离能可能Y小于XC．最高价含氧酸的酸性：X对应酸的酸性弱于Y对应酸的酸性D．气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX答案C解析同周期元素从左到右，原子序数依次增大，原子半径依次减小，非金属性依次增强，电