元素周期律学案— 高中化学人教版（2019）选择性必修二.doc

第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第2课时【学法指导】1.理解原子半径、第一电离能、电负性的周期性变化规律。2.能应用元素的电离能、电负性解释元素的某些性质。3.理解元素的“位置、结构、性质”三者之间的关系。【基础梳理】一.原子半径的变化规律从上到下，电子层数逐渐增多，虽然核电荷数增大，但电子的能层数成为主要因素，从而使原子半径逐渐 。从左到右，电子层数相同，但随着核电荷数增大，原子核对电子的吸引作用增大，从而使原子半径逐渐 。练习：判断粒子半径的大小K Na O F Mg2+ Al3+ Na+ Cl-O2- Mg2+ S2- K+离子半径的判断方法：随着核电荷数增多，同周期最高价阳离子半径或最低阴离子半径依次 ；随着核电荷数增多，同主族最高价阳离子半径或最低阴离子半径依次 ；具有相同电子层结构的微粒，随着核电荷数增多，半径依次 ；同种元素形成的微粒半径：阳离子 原子 阴离子。2、 电离能1.定义第一电离能：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。用符号 表示，常用单位是 。第二电离能：气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的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.2.第一电离能的规律同周期元素从左到右，第一电离能逐渐 。但同周期过渡元素第一电离能从左到右略有 。同主族元素自上而下，第一电离能逐渐 。3.电离能的应用(1)判断元素金属性的强弱电离能越小、金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。(2)判断元素的化合价（I1、I2示各级电离能）如果某元素的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)判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就有可能发生变化。(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逐渐增大的，当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大，如I1(N)I1(O)，I1(Mg)I1(Al)。3、 电负性1.相关概念化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产生的强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。键合电子：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 吸引力的大小。2.电负性的衡量标准以氟的电负性为4.0和锂的负电性为1.0作为相对标准，得出了各元素的电负性(稀有气体)。3.电负性的应用（1）判断元素的金属性、非金属性强弱（2）判断化合物的类型（3）判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能力弱，元素的化合价为 值。b.电负性大的元素原子在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为 值。【课堂练习】1.X元素的简单阳离子和Y元素的简单阴离子的核外电子层结构相同，下列叙述正确的是( )A.简单离子半径：X>YB.原子半径：X<YC.原子序数：X<YD.原子最外层电子数：X<Y2.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是( )基态X的原子结构示意图为基态Y的价层电子排布式为基态的轨道表示式为W基态原子有2个能层，其电子式为A.>>>B.>>>C.>>>D.>>>3.电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是( )A.同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐变大B.同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐变大C.电负性越大，金属性越强D.电负性越小，非金属性越强4.短周期主族元素X、Y在同一周期，且电负性：X>Y，下列说法不正确的是( )A.X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价B.第一电离能：Y<XC.原子半径：Y<XD.简单气态氢化物的稳定性：弱于5.已知X、Y是短周期的两种元素，下列结论正确的是( )选项条件结论A原子半径：X>Y原子序数：X<YB化合物中X显负价元素的电负性：X>YC价电子数：X>Y最高正价：X>YDX、Y最外层电子数分别为1、7X、Y之间可能形成共价键6.M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示。下列说法正确的是( )A.M的单质通常保存在煤油中B.图中阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构C.Z的氢化物的沸点一定低于X氢化物的沸点D.Y是其同周期元素中第一电离能最大的元素7.下列说法正确的是( )A.钾的第一电离能比钠的第一电离能大B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大D.第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小8.如图所示为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中正确的是( )A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同C.p能级未成对电子数最多的是Z元素的原子D.X元素是电负性最大的元素答案以及解析1.答案：D解析：具有相同核外电子层结构的离子，核电荷数越大，离子半径越小，由题意知，X元素的核电荷数大于Y，则离子半径：X<Y，原子序数：X>Y，A、C错误；电子层数越多，原子半径越大，X位于Y的下一个周期，则原子半径：X>Y，B错误；同周期元素从左到右，最外层电子数依次增大，X形成阳离子，Y形成阴离子，则X最外层电子数小于4，Y最外层电子数大于4，所以原子最外层电子数：X<Y，D正确。2.答案：C解析：基态X的原子结构示意图：，则X为S原子；基态Y的价层电子排布式：，则Y为Cl原子；基态的轨道表示式：，则为；W基态原子有2个能层，结合电子式可知，W为F原子。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则半径F<Cl，同周期主族元素随原子序数增大，原子半径逐渐减小，则半径：S>Cl，同种元素的阴离子的半径大于原子半径，则半径：。所以半径：，即>>>，故选C。3.答案：A解析：同周期主族元素从左到右，元素非金属性逐渐增强，所以电负性逐渐变大，A正确；同主族元素从上到下，元素非金属性逐渐减弱，所以电负性逐渐减小，B错误；元素的电负性越大，原子对键合电子的吸引力越大，则元素非金属性越强，金属性越弱，C、D错误。4.答案：BC解析：因为电负性：X>Y，所以X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，A正确；由题意可知，X与Y位于同一周期，且X的原子序数大于Y，若Y位于第A族或第A族，则第一电离能可能有Y>X，B错误；同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，简单气态氢化物稳定性逐渐增强，所以原子半径：X<Y，简单气态氢化物的稳定性：弱于，C错误，D正确。5.答案：BD解析：若原子半径：X>Y，原子序数不一定为X<Y，如原子半径：Na>O，原子序数：Na>O，A项错误；电负性大的元素原子吸引电子能力强，化合物中电负性大的元素显负价，B项正确；F的价电子数大于N的价电子数，但F没有正价，C项错误；由H、Cl元素组成的HCl是共价化合物，二者形成的是共价键，D项正确。6.答案：B解析：M、W、X、Y、Z是同周期主族元素，X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，说明W原子次外层电子数为2，则M、W、X、Y、Z是第二周期主族元素，且X为O，根据带一个正电荷，所以M为Li，Y与其他原子形成一个共价键，所以Y为F，Z与其他原子形成四个共价键，所以Z为C，带一个单位的负电荷，所以W为B。锂密度比煤油小，不能保存在煤油中，应保存在固体石蜡中，A错误；该化合物的阴离子中，F、B、O、C均满足8电子稳定结构，B正确；碳的氢化物有多种，碳原子数多的氢化物的沸点可能高于O的氢化物沸点，C错误；第二周期Ne元素原子核外电子排布为，2p轨道为全充满稳定状态，第一电离能最大，D错误。7.答案：D解析： K、Na同主族，同主族元素从上到下第一电离能变小，所以钾的第一电离能比钠小，A错误；镁原子的3s轨道处于全充满状态，更稳定，第一电离能比铝大，B错误；在所有元素中，氟的电负性最大，He最难失去电子，He的第一电离能最大，C错误；第三周期所含的元素中，钠原子半径最大，最容易失去一个电子，所以钠的第一电离能最小，D正确。8.答案：D解析：根据元素在周期表中的相对位置可知，X是F，Y是S，Z是Br，W是P，R是Ar。P原子的3p轨道处于半充满状态，更稳定，其元素第一电离能大于S元素，A错误；Br的阴离子比Ar原子多一个电子层，结构不同，B错误；p能级未成对电子数最多的是P原子，C错误；F的非金属性最强，电负性最大，D正确。