课时精讲06-电负性和化合物类型(教师版)

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质课时精讲06电负性和化合物类型【目标导航】1．能说出元素电负性的涵义。2．了解电负性的应用。3．知道元素化合价的判断方法。4．理解电负性的涵义，并能依据电负性判断某些元素的金属性和非金属性的强弱。【知识导图】一、电负性1．电负性(1)概念：元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。(2)标准：指定氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。2．电负性的变化规律(1)同一周期，从左到右，元素的电负性递增；(2)同一主族，自上而下，元素的电负性递减。二、电负性的应用1．判断元素的金属性和非金属性及其强弱(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．判断元素化合价的正负(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．判断化学键的类型一般认为：(1)如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键。(2)如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。4．对角线规则元素周期表中处于对角线位置的元素电负性数值相近，性质相似。例如，处于对角线的Li与Mg、Be与Al、B与Si及其化合物性质相似。三、元素的化合价1．元素化合价的决定因素元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。2．化合价规律(1)元素的最高化合价等于它所在的族的序数(ⅠB、0族、氧、氟以及Ⅷ族的某些元素除外)。(2)非金属元素的最高化合价和它的负化合价的绝对值之和等于8(氢元素除外)。(3)稀有气体元素的化合价通常为0，过渡金属元素的价电子较多，且各级电离能相差不大，因此具有多种价态。(4)金属元素在化合物中只表现正价，非金属元素既可显正价，也可显负价。(5)氟无正价，氧无最高正价。【小试牛刀】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。1．第ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小，而第ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大()【答案】×【解析】同主族自上而下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小。2．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()【答案】√【解析】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。3．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()【答案】√【解析】电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。4．NaH的存在能支持“可将氢元素放在第ⅦA族”的观点()【答案】√【解析】NaH中H为-1价，与卤化钠相似，能支持“可将氢元素放在第ⅦA族”的观点。5．元素的电负性越大，原子在化合物中吸引电子的能力越强()【答案】√【解析】元素电负性的大小，表示其原子在化合物中吸引电子能力大小，元素电负性越大，原子吸引电子能力越大。6．在元素周期表中，元素电负性从左到右呈现递增的趋势()【答案】√【解析】对于主族元素同周期自左而右电负性逐渐增大。7．形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价()【答案】√【解析】电负性越小的元素在化合物吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值，电负性越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。8．在元素周期表中，同周期主族元素电负性从左到右越来越大()【答案】√【解析】在元素周期表中，同周期主族元素电负性从左到右越来越大，金属性越来越弱、非金属性越来越强，正确。9．电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据()【答案】√【解析】电负性指元素的原子在化合物中吸引电子能力的强弱，其变化规律与非金属性一致，故可以用来判断非金属性强弱。10．电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大()【答案】×【解析】电负性越大，元素的非金属性越强，元素的电负性越大，元素原子的第一电离能不一定越大，例如氧元素的电负性大于氮元素，但氮元素原子的第一电离能大于氧元素原子的第一电离能。考点一电负性【例1】下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．O＜S＜Se＜Te B．C＜N＜O＜FC．P＜S＜O＜F D．K＜Na＜Mg＜Al【答案】A【解析】同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小。【例2】如表给出的是8种元素的电负性的值，运用表中数据解答下题元素NaMgAlSiPSClK电负性0.91.21.51.72.12.33.00.8估计钙元素的电负性的取值范围()A．小于0.8 B．大于1.2C．在0.8与1.2之间 D．在0.8与1.5之间【答案】C【解析】同一周期从左至右，电负性增大；同一主族从上到下，电负性减小，钙元素的电负性应小于Mg的而大于K的，即Ca的电负性的取值范围：0.8<X<1.2，C项正确；故选C。【解题技法】1．决定元素电负性大小的因素：质子数、原子半径、核外电子排布。2．同一周期从左到右，电子层数相同，核电荷数增大，原子半径递减，原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强，因而电负性递增。3．同一主族自上而下，电子层数增多，原子半径增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减弱，因而电负性递减。4．在周期表中，右上方氟的电负性最大(稀有气体除外)，左下方铯的电负性最小(放射元素除外)；同一周期，碱金属元素的电负性最小，卤族元素的电负性最大。【对点训练1】1．下列是几种基态原子的电子排布，电负性最大的原子是()A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s1【答案】A【解析】由元素的核外电子排布式可知，A为O元素，B为P元素，C为Si元素，D为K元素，根据电负性在周期表中的变化规律可知电负性最大的为O元素。2．不能说明X的电负性比Y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酸性强C．X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来【答案】C【解析】元素的非金属性越强，其电负性越大，A、B、D均能说明非金属性：X>Y，即说明电负性X>Y。考点二电负性的应用【例3】关于元素化合价的下列叙述中正确的是()A．化合价是元素性质的一种重要体现B．元素的化合价与价电子的排布无关C．元素的最高化合价等于它所在的族的族序数D．非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢除外)【答案】A【解析】化合价是价电子排布的一种表现，是元素性质的体现；元素的最高化合价等于族序数，只对全部主族元素成立，副族及Ⅷ族元素有的不成立；D项应是绝对值之和等于8。【例4】已知：元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质；两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。下表给出了14种元素的电负性，则下列说法错误的是()元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.52.84.01.01.23.00.93.52.12.51.7A．随着原子序数递增，元素的电负性呈周期性变化B．元素电负性越大，其非金属性越强C．根据电负性数据可知Mg3N2中含有离子键D．BeCl2因含金属元素铍，故属于离子化合物【答案】D【解析】元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。根据已知条件及表中数值可知，Mg3N2中两元素的电负性差值为1.8，大于1.7，形成的是离子键，此化合物为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中两元素的电负性差值分别为1.3、1.3、0.8，均小于1.7，均形成共价键，所以这三种物质为共价化合物。详解：A项，随着原子序数递增，元素的电负性呈周期性变化，故A项正确；B项，元素电负性越大，其非金属性越强，故B项正确；C项，根据电负性数据可知Mg3N2中含有离子键，故C项正确；D项，BeCl2属于共价化合物，故D项错误；故选D。【解题技法】【对点训练2】3．下列对电负性的理解错误的是(

)A．

电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准B．

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C．

元素的电负性越大，则元素的非金属性越强D．

元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关【答案】D【解析】一般来说，同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小，因此，电负性与原子结构有关，D符合题意；故选D。4．下列不是元素电负性的应用的是()A．判断一种元素是金属还是非金属B．判断化合物中元素化合价的正负C．判断化合物的类型D．判断化合物溶解度的大小【答案】D【解析】化合物的溶解度是其物理性质，不能用电负性来描述。考点三“位、构、性”关系的综合应用【例5】如图所示为元素周期表中短周期的一部分，下列关于Y、Z、M的说法正确的是 ()A．电负性：Y>Z>MB．简单离子半径：M>Z>YC．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D．Z元素基态原子的最外层电子的轨道表示式为【答案】C【解析】由Y、Z、M在周期表中的位置关系可知，Y为F元素，M为Cl元素，Z为S元素。同周期主族元素自左而右非金属性增强，同主族元素自上而下非金属性减弱，非金属性：Y>M>Z，故电负性：Y>M>Z，A错误；电子层排布相同，核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同，电子层数越多离子半径越大，离子半径：S2->Cl->F-，B错误；ZM2为SCl2，分子中S元素化合价为+2价，S原子满足8电子稳定结构，Cl元素化合价为-1价，Cl原子满足8电子稳定结构，C正确；Z为S元素，最外层含有6个电子，其基态原子的最外层电子的轨道表示式为，D错误。【例6】下图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法错误的是()A．电负性：a>fB．第一电离能：d>cC．气态氢化物的稳定性：f>eD．a和b形成的化合物可能含有共价键【答案】B【解析】a为-2价、f为+6价，a的原子序数小于f，可推知a为O、f为S；b有+1价，原子序数大于O，则b为Na；由原子序数可知c、d处于第三周期，化合价分别为+2、+3，则c为Mg、d为Al；e的化合价为+5价，结合原子序数可知e为P。电负性：O>S，A正确；Mg原子核外电子排布为全满状态，第一电离能：Mg>Al，B错误；元素的非金属性越强，其气态氢化物稳定性越强，气态氢化物的稳定性：H2S>PH3，C正确；a和b形成的化合物有氧化钠和过氧化钠，过氧化钠中含有共价键，D正确。【解题技法】原子结构与元素的性质【对点训练3】5．短周期主族元素、、、、、的原子序数依次增加，六种元素分别位于第二、三周期，的最外层电子数等于最内层电子数，的最外层电子数是最内层电子数的倍，为短周期元素中电负性最强的元素，是短周期元素中原子半径最大的元素，与同主族，与同主族。已知：短周期主族元素中处于“左上角与右下角相邻对角线位置”的两种元素的化学性质相似。下列说法错误的是()A．单质能与的最高价氧化物对应的水化物反应B．简单氢化物的稳定性：C．单质可以从的盐溶液中置换出来单质D．的氧化物为光导纤维的主要成分【答案】C【解析】X的最外层电子数等于最内层电子数且是第二周期元素，电子排布为2、2，则为4号元素，X为Be元素，Y的最外层电子数是最内层电子数的2倍，则电子排布为2、4，Y为C元素，Z为短周期元素中电负性最强的元素，则Z为F元素，W是短周期元素中原子半径最大的元素，则W为Na元素，M与Y同主族，则M为Si元素，Q与Z同主族，则Q为Cl元素。A项，X为Be元素，与Al元素处于对角线位置，其化学性质与铝相似具有两性，W为Na元素，最高价氧化物对应的水化物即NaOH，Be能与NaOH溶液反应，A正确；B项，Y为C元素，M为Si元素，同主族元素从上到下非金属性减弱，则非金属性：C>Si，非金属性越强其简单氢化物的稳定性越稳定，则稳定性：C>Si，B正确；C项，Z为F元素，Q为Cl元素，F2通入溶液中与水反应生成HF和氧气，不能置换出单质氯气，C错误；D项，M为Si元素，其氧化物SiO2具有良好的导光性，是光导纤维的主要成分，D正确；故选C。6．X、Y、Z、W为周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次增大。X的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；Y与X同周期，Y的第一电离能高于同周期与之相邻的元素；Z的基态原子2p能级上的未成对电子数与X原子相同；W元素原子最外层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。(1)请写出W基态原子的电子排布式：。

(2)写出X原子价层电子的轨道表示式：。

(3)X、Y、Z三种元素第一电离能由大到小的顺序是(填元素符号，下同)，三种元素的电负性由大到小的顺序是。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)(3)N>O>CO>N>C【解析】X、Y、Z、W为周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次增大。X的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等，则其核外电子排布式为1s22s22p2，是碳元素；Y与X同周期，其第一电离能高于同周期与之相邻的元素，Y为氮元素；Z的基态原子2p能级上的未成对电子数与X原子相同，为氧元素；W元素原子最外层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素，则其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，为29号铜元素。(1)W为铜元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。(2)X是碳元素，基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，其价层电子的轨道表示式为。(3)X是C，Y为N，Z为O，同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，N的2p能级为半充满状态，较稳定，第一电离能N>O>C；一般同周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性O>N>C。1．下列价电子排布式表示的四种元素中，电负性最大的是()A．4s1B．2s22p3C．3s23p4 D．3d64s2【答案】B【解析】由价电子排布式可知A是钾、B是氮、C是硫、D是铁，根据元素的性质及元素周期律可知氮的电负性最大。2．下列原子的价电子排布中，电负性最小的是()A．3s2B．3s23p3C．3s23p4 D．3s23p5【答案】A【解析】同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，A、B、C、D分别为Mg、P、S、Cl，故Mg的电负性最小，选A。3．下列各组元素中，电负性依次减小的是 ()A．O、Cl、HB．K、Na、AlC．As、P、HD．O、S、Cl【答案】A【解析】A项，三种元素电负性从大到小的顺序为O、Cl、H，正确；B项，三种元素电负性从大到小的顺序为Al、Na、K，错误；C项，P、H的电负性比As的大，错误；D项，三种元素电负性从大到小的顺序为O、Cl、S，错误。4．下列化合物中，组成元素的电负性相差最大的为()A．HI B．LiI C．CsF D．KI【答案】C【解析】电负性最强的元素在元素周期表的右上方即氟元素，电负性最小的在元素周期表的左下方即Cs元素，故选C。5．有反应P4+16H2O+10CuSO4=10Cu+4H3PO4+10H2SO4。下列说法正确的是()A．第一电离能大小：I1(P)<I1(S) B．电负性大小：χ(O)<χ(S)C．离子半径大小：r(P3-)>r(S2-) D．酸性强弱：H3PO4>H2SO4【答案】C【解析】A项，P的价层电子排布为3s22p3，S的价层电子排布为3s22p4，P的3p轨道电子排布处于半充满状态，相对稳定，其第一电离能大于S的第一电离能，A错误；B项，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，χ(O)＞χ(S)，B错误；C项，P3－和S2－的核外电子排布相同。核外电子结构相同的离子，其核电荷数越大，半径越小，则离子半径大小：r(P3-)＞r(S2-)，C正确；D项，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，则有酸性强弱：H3PO4＜H2SO4，D错误；故选C。6．已知X、Y两元素同周期，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可以显正价，Y显负价B．气态氢化物的稳定性：HaX大于HbYC．最高价含氧酸的酸性：X对应酸的酸性强于Y对应酸的酸性D．第一电离能Y可能大于X【答案】A【解析】X、Y两元素同周期，且电负性X>Y，则非金属性X>Y。A项，X与Y形成化合物时，电负性强的显负价，电负性X>Y，则X显负价，Y显正价，故A错误；B项，非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，非金属性X>Y，则稳定性：HaX大于HbY，故B正确；C项，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性X>Y，则最高价含氧酸的酸性：X>Y，故C正确；D项，同周期元素从左