2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质2.2元素周期律学案新人教版选择性必修2

PAGE10-元素周期律【学法指导】1、理解电离能和电负性概念的基础上，运用相关的原子结构理论，分析并驾驭元素的原子半径、第一电离能、电负性及元素主要化合价等元素性质同周期性改变的规律并建立模型。2、了解元素周期律的应用价值。【基础梳理】一、元素周期律(1)含义：元素的性质随原子的发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律。(2)实质：元素性质的周期性改变是元素原子的周期性改变的必定结果。二、半径原子半径的大小取决于和。①同周期，随着核电荷数增多，原子(最高价阳离子或最低价阴离子)半径都依次。②同主族，随着核电荷数增多，原子(同价阳离子或同价阴离子)半径都依次。③核外电子排布(即电子层结构)相同，随核电荷数增多，离子半径依次。④同种元素形成的粒子半径：阳离子＜中性原子＜阴离子。三、电负性(1)定义：气态电中性基态原子转化为气态基态正离子所须要的最低能量叫做第一电离能。用符号I1表示，常用单位是kJ/mol。(2)元素原子的第一电离能的改变规律①同周期元素从左到右，第一电离能渐渐。但同周期过渡元素第一电离能从左到右略有。②同主族元素自上而下，第一电离能渐渐。试说明同周期第一电离能的改变趋势。(3)逐级电离能①含义：原子的+1价气态离子所须要的最低能量叫做其次电离能，以此类推。I1(第一电离能)I2(其次电离能)I3(第三电离能)②改变规律同一元素的逐级电离能是渐渐增大的，即，这是由于原子失去一个电子变成+1价阳离子，半径变小，核电荷数未变而电子数变少，核对外层电子的吸引作用增加，使其次个电子比第一电子难失去，失去其次个电子比失去第一个电子须要更多的能量。(1)推断元素金属性的强弱电离能越小、金属越简洁失去电子，金属性越强；反之越弱。(2)推断元素的化合价（I1、I2示各级电离能）假如某元素的In+1>In，则该元素的常见化合价为+n价。如钠元素I2>I1，所以钠元素的常见化合价为+1价。(3)推断核外电子的分层排布状况多电子原子中，元素的各级电离能渐渐增大，有肯定的规律性。当电离能的改变出现突变时，电子层数就有可能发生改变。(4)反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是渐渐增大的，当能量相同的原子轨道在全空、半充溢和全充溢状态时，第一电离能就会反常得大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。四、电负性(1)含义：元素相互化合，可理解为原子之间产生化学作用力，形象地叫做化学键，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来描述不同元素的原子对的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越。(2)衡量标准以氟的电负性为和锂的负电性为作为相对标准，得出了各元素的电负性(稀有气体)。(3)改变规律①同周期（稀有气体元素除外），自左向右，元素的电负性渐渐，元素的非金属性渐渐、金属性渐渐。②同主族，自上而下，元素的电负性渐渐，元素的金属性渐渐、非金属性渐渐。(4)电负性的应用①推断元素的金属性、非金属性强弱②推断化合物的类型③推断化合物中各元素化合价的正、负a.电负性小的元素原子在化合物中吸引电子的实力，元素的化合价为。b.电负性大的元素原子在化合物中吸引电子的实力，元素的化合价为。电负性之差大于1.7肯定是离子化合物，电负性之差小于1.7肯定是共价化合物吗？基础达标训练典例1现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（）A.第一电离能：③＞②＞①B.原子半径：③＞②＞①C.电负性：③＞②＞①D.最高正化合价：③＞②＞①典例2已知X、Y元素同周期，且电负性：X>Y，下列说法错误的是()A.第一电离能：Y肯定小于XB.气态氢化物的热稳定性：小于C.最高价氧化物对应水化物的酸性：X的强于Y的D.X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价典例3某元素的第一电离能至第七电离能（kJ/mol）如下：5781817274511575148301837623293该元素最有可能位于元素周期表的族是（

）A、ⅠA B、ⅡA C、ⅢA D、ⅣA典例4下列有关原子结构与性质的说法正确的是()A.基态Cr原子的价层电子排布式为B.基态C原子的电子排布图：C.第一电离能：D.基态Cl原子的最高能层有4个原子轨道典例5第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数改变的曲线图。请回答以下问题：⑴细致分析上图中同周期元素第一电离能的改变规律，将Na-Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。⑵从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1改变规律是____________；⑶上图中5号元素在周期表中的位置是_____________、_______________；⑷同周期内，随原子序数增大，I1值增大。但个别元素的I1值出现反常现试预料下列关系式中正确的是()A.E(砷)>E（硒） B.E（砷）<E（硒） C.E（溴）>E（硒） D.E（溴）<E（硒）【课后练习】1.以下有关元素性质的说法不正确的是(

)A.具有下列电子排布式①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4的原子中,原子半径最大的是①。

B.具有下列价电子排布式①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4的原子中,第一电离能最大的是③。

C.①Na,K,Rb

②N,P,Si③Na,P,Cl元素的电负性随原子序数增大而增大的是③。

D.某主族元素基态原子的逐级电离能分别为738,1451,7733,10540,13630,17995,21703······当它与氯气反应时生成的阳离子是X3+。2.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)。下列关于元素R的推断中肯定正确的是(

)II1I2I3I4……R740100770010500

①R的最高正价为+3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A.①② B.②③ C.③④ D.①④3.下列关于原子结构与元素周期表的说法正确的是()A.电负性最大的元素位于周期表的左下角B.基态原子最外层电子排布为的元素都位于周期表ⅡAC.某基态原子的电子排布式为，该元素位于周期表第四周期AD.基态原子p能级电子半充溢的原子第一电离能肯定大于p能级有一对成对电子的4.下表是某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2······表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的推断中肯定正确的是(

)I1I2I3I4······7401500770010500······①R的最高正价为+3②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素的第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排式为1s22s2A.①②

B.②③

C.③④

D.①④5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是()A.第一电离能：W>X>Y>Z B.简洁离子的还原性：Y>X>WC.简洁离子的半径：W>X>Y>Z D.氢化物水溶液的酸性：Y>W6.下列说法正确的是()A.第一电离能大的元素，不易失电子，肯定易得电子，具有较强非金属性

B.同主族金属元素从上到下，单质的熔沸点渐渐降低，而非金属元素的单质则相反；

C.非金属性最强的元素其第一电离最大

D.电负性最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性很强7.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①②③④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>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①8.()A.Na、Mg、AlB.VCrMnC．的半径渐渐减小D．O、F、Ne的电负性渐渐增大9.W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>Y。W原子的最外层没有p电子，X原子核外s电子与p电子数之比为1∶1，Y原子最外层s电子与p电子数之比为1∶1，Z原子核外电子中p电子数比Y原子多2个。（1）X元素的单质与Z、Y所形成的化合物反应，其化学方程式：。（2）W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为<（用化学式表示）。（3）四种元素原子半径的大小为>>>（填元素符号）。（4）四种元素的电负性由小到大的依次为。（5）从四种元素中任选元素形成化合物为离子化合物的化学式；共价化合物的化学式。（任填一种）10.已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素的一种基本性质。短周期元素的电负性数值表。元素HLiBeBCNOFNaMgAlSiPSClK电负性2.11.01.52.02.53.03.54.00.91.21.51.82.12.53.00.8请细致视察表格中的数据，回答下列有关问题：(1)依据表中的数据，可推想元素的电负性具有的改变规律是：__________________。(2)由表中数据可得出同主族元素的电负性改变规律是_________________。(3)由表中数据预料电负性最大的元素为________；电负性较大与电负性较小的两元素之间易形成的化学键类型是________。答案及解析1.答案：D解析：A、核外电子排布：①；②；③；④，则①为；②为；③为；④为，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：，，故原子半径最大，即①的原子半径最大，故A正确；B、同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，ⅤA族能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：③④②①，故B正确；C、同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故①、、电负性依次减小，②、、；的电负性依次减小，③、、的电负性依次增大，故C正确；D、该元素第三电离能剧增，最外层应有个电子，表现价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是，故D错误。故选D。2.答案：B3.答案：C4.答案：B解析：由表中数据可知,R元素的第三电离能与其次电离能的差距最大,故最外层有两个电子,最高正价为+2,位于第ⅡA族,可能为Be或Mg,①不正确,②正确,④不正确;短周期第ⅡA族的元素(价电子排布式为ns2),因s轨道处于全满状态,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻元素,③正确。5.答案：C解析：依据第一电离能递变规律，可知其相对大小依次为：F>O>Cl>Na，A项错误；依据非金属性：F>O>Cl，可知简洁离子的还原性：，B项错误；依据离子半径的改变规律，可知简洁离子半径：，C项正确；氢化物水溶液的酸性：HF<HCl，D项错误。6.答案：D7.答案：A解析：A.同周期自左而右第一电离能增大，由于P为半充溢状态，较稳定，所以第一电离能S<P，N<F，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；B.同周期自左而右原子半径减小，所以原子半径P>S，N>F，同主族自上而下原子半径增大，所以原子半径P>N，故原子半径P>S>N>F，即②>①>③>④，故B错误；C.同周期自左而右电负性增大，所以电负性O>S，N<F，同主族自上而下电负性降低，所以电负性P<N，故电负性P<S<N<F，即②<①<③<④，故C错误；D.最高正化合价等于最外层电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①>②=③，故D