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高考化学原子结构与元素的性质本讲稿第一页，共七十四页本讲稿第二页，共七十四页一、原子核外电子的运动规律一、原子核外电子的运动规律1.1.电子层与原子轨道及最多容纳的电子数的关系电子层与原子轨道及最多容纳的电子数的关系电电子子层层原子原子轨轨道道最多容最多容纳电纳电子数子数序数序数符号符号符号符号原子原子轨轨道数道数1 1K K1s1s1 1_2 2L L2s2s1 1_2p2p3 32 28 8本讲稿第三页，共七十四页电电子子层层原子原子轨轨道道最多容最多容纳电纳电子数子数序数序数符号符号符号符号原子原子轨轨道数道数3 3M M_1 1_3 3_5 54 4N N4s4s1 1_4p4p3 34d4d5 5_7 7n n_3s3s3p3p3d3d18184f4f32322n2n2 2本讲稿第四页，共七十四页2.2.原子原子轨轨道道(1)(1)轨轨道符号及形状道符号及形状:符号符号_d df f形状形状_纺锤纺锤形形形状形状较较复复杂杂个数个数1 1_s sp p3 35 57 7球形球形本讲稿第五页，共七十四页(2)(2)能量关系能量关系:nsnsnpnpndndnfnf1s1s2s2s3s3s4s4s=本讲稿第六页，共七十四页3.3.核外电子排布的原理核外电子排布的原理能量最能量最低原理低原理原子核外原子核外电电子先占据子先占据_的的轨轨道道,然后依次然后依次进进入入_的的轨轨道道,这样这样使整个原子使整个原子处处于于_的能量状的能量状态态。泡利不泡利不相容原相容原理理每个原子每个原子轨轨道上最多只能容道上最多只能容纳纳两个两个_的的电电子。子。洪特洪特规则规则原子核外原子核外电电子在能量相同的各个子在能量相同的各个轨轨道上排布道上排布时时,电电子尽可能子尽可能_,_,且自旋状且自旋状态态_,_,这样这样整个原子的整个原子的_。能量低能量低能量能量较较高高最低最低自旋状自旋状态态不同不同分占不同的原子分占不同的原子轨轨道道相同相同能量最低能量最低本讲稿第七页，共七十四页4.4.基态原子核外电子排布的表示方法基态原子核外电子排布的表示方法(以以S S为例为例)表示方法表示方法举举例例原子原子结结构示意构示意图图_电电子排布式子排布式_1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4本讲稿第八页，共七十四页表示方法表示方法举举例例简简化化电电子排布式子排布式_轨轨道表示式道表示式_外外围电围电子排布式子排布式_Ne3sNe3s2 23p3p4 43s3s2 23p3p4 4本讲稿第九页，共七十四页5.5.电电子的子的跃跃迁与原子光迁与原子光谱谱(1)(1)基基态态与激与激发态发态:吸收吸收低低高高高高低低释放释放本讲稿第十页，共七十四页(2)(2)原子光原子光谱谱:不同元素的原子不同元素的原子发发生生电电子子跃跃迁迁时时会会_或或_不同的光不同的光,用光用光谱仪记录谱仪记录下来便得到原子光下来便得到原子光谱谱。利用原子光。利用原子光谱谱的特征的特征谱线谱线可以可以鉴鉴定元素定元素,称称为为光光谱谱分析。分析。吸收吸收放出放出本讲稿第十一页，共七十四页二、元素性二、元素性质质的的递变规递变规律律1.1.原子核外原子核外电电子排布的周期性子排布的周期性(1)(1)各周期元素外各周期元素外围电围电子排布子排布:周期周期元素数目元素数目外外围电围电子排布子排布最多可容最多可容纳纳的的外外围电围电子数目子数目AA族族0 0族族1 1_2 22 2_8 83 3_8 82 21s1s1 11s1s2 28 82s2s1 12s2s2 22p2p6 68 83s3s1 13s3s2 23p3p6 6本讲稿第十二页，共七十四页周期周期元素数目元素数目外外围电围电子排布子排布最多可容最多可容纳纳的的外外围电围电子数目子数目AA族族0 0族族4 4_18185 5_18186 6_32327 726(26(未完未完)_未未满满18184s4s1 14s4s2 24p4p6 618185s5s1 15s5s2 25p5p6 632326s6s1 16s6s2 26p6p6 67s7s1 1本讲稿第十三页，共七十四页(2)(2)元素周期表中区的划分元素周期表中区的划分:s sf fd ddsdsp p本讲稿第十四页，共七十四页2.2.第一电离能第一电离能定定义义某元素的某元素的_失去失去1 1个个电电子形成子形成+1+1价价_所需的所需的_能量。能量。意意义义第一第一电电离能数离能数值值_,_,原子越容易失去一个原子越容易失去一个电电子子;第一第一电电离能数离能数值值_,_,原子越原子越难难失去一个失去一个电电子。子。变变化化规规律律同主族元素从上到下同主族元素从上到下,第一第一电电离能离能_;_;同周期元素从左到右同周期元素从左到右,第一第一电电离能离能_。气气态态原子原子气气态态阳离子阳离子最低最低越小越小越大越大逐逐渐渐减小减小逐逐渐渐增大增大本讲稿第十五页，共七十四页3.3.元素的元素的电负电负性性(1)(1)定定义义:衡量元素的原子在化合物中衡量元素的原子在化合物中_能力的数能力的数值值。(2)(2)变变化化规规律律:同一周期同一周期,主族元素的主族元素的电负电负性从左到右性从左到右_;_;同一主族同一主族,元素的元素的电负电负性从上到下呈性从上到下呈现现_的的趋势趋势。吸引吸引电电子子逐逐渐渐增大增大减小减小本讲稿第十六页，共七十四页【思考辨析】【思考辨析】1.p1.p轨轨道的能量一定比道的能量一定比s s轨轨道的能量高。道的能量高。()()【分析】【分析】决定电子能量高低的首先是电子层决定电子能量高低的首先是电子层,2p,2p轨道的能量比轨道的能量比3s3s轨轨道能量低。道能量低。2.2.钾钾元素的基元素的基态态原子的原子的电电子排布式子排布式为为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 1。()()【分析】【分析】基态原子的电子排布要遵守能量最低原理基态原子的电子排布要遵守能量最低原理,3d,3d轨道的能量高于轨道的能量高于4s4s轨道轨道,所以钾元素的基态原子的电子排布式为所以钾元素的基态原子的电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s1 1。本讲稿第十七页，共七十四页3.3.铁铁元素基元素基态态原子的核外原子的核外电电子排布式子排布式为为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s2 23d3d6 6。()()【分析】【分析】基态原子的核外电子填充原子轨道时基态原子的核外电子填充原子轨道时,是按构造原理的顺是按构造原理的顺序序,但书写电子排布式时但书写电子排布式时,应按电子层顺序应按电子层顺序,而不按填充顺序。而不按填充顺序。4.4.磷元素基磷元素基态态原子的原子的轨轨道表示式道表示式为为。()()【分析】【分析】由洪特规则可知由洪特规则可知,磷元素基态原子的轨道表示式为磷元素基态原子的轨道表示式为 。本讲稿第十八页，共七十四页5.5.非金属元素均在周期表的非金属元素均在周期表的p p区。区。()()【分析】【分析】非金属元素除非金属元素除H H位于位于s s区之外区之外,其余均在其余均在p p区。区。6.6.根据元素周期律根据元素周期律,氮与氧、氮与氧、镁镁与与铝铝相比相比,都是后者的第一都是后者的第一电电离离能大。能大。()()【分析】【分析】氮原子的氮原子的2p2p轨道电子是半充满、镁原子的轨道都是全轨道电子是半充满、镁原子的轨道都是全充满充满,二者稳定二者稳定,第一电离能较同周期紧邻的右边原子的大。第一电离能较同周期紧邻的右边原子的大。7.7.某元素某元素X X的的电负电负性性为为0.9,0.9,元素元素Y Y的的电负电负性性为为3.0,3.0,两者形成的化两者形成的化合物合物为为离子化合物。离子化合物。()()【分析】【分析】X X、Y Y两元素的电负性差值为两元素的电负性差值为2.1,2.1,大于大于1.7,1.7,因此两者形因此两者形成的化合物为离子化合物。成的化合物为离子化合物。本讲稿第十九页，共七十四页考点考点 1 1 原子核外电子排布规律及表示方法原子核外电子排布规律及表示方法 1.1.核外核外电电子排布子排布规规律律(1)(1)遵守三大基本原理遵守三大基本原理:能量最低原理、泡利不相容原理、洪特能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则规则。本讲稿第二十页，共七十四页(2)(2)核外电子排布的轨道能量顺序核外电子排布的轨道能量顺序:本讲稿第二十一页，共七十四页能量交能量交错现错现象象:核外核外电电子的能量并不是完全按子的能量并不是完全按电电子子层层序数的增加而升高序数的增加而升高,不同不同电电子子层层的原子的原子轨轨道之道之间间的能量高低有交的能量高低有交错现错现象象,如如E(3d)E(4s)E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)E(6d)E(7s)、E(4f)E(5p)E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)E(4f)E(6s)等。等。(3)(3)洪特洪特规则规则特例特例:当能量相同的原子当能量相同的原子轨轨道在全道在全满满(p(p6 6、d d1010、f f1414)、半、半满满(p(p3 3、d d5 5、f f7 7)和全空和全空(p(p0 0、d d0 0、f f0 0)状状态时态时,体系的能量最低。如体系的能量最低。如2424CrCr的基的基态态原子原子电电子排布式子排布式为为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 54s4s1 1,而不是而不是1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d4 44s4s2 2。本讲稿第二十二页，共七十四页2.2.表示方法表示方法(1)(1)电电子排布式子排布式:按按电电子排入各子排入各电电子子层层中各原子中各原子轨轨道的先后道的先后顺顺序序,用用轨轨道符号依道符号依次写出各次写出各轨轨道中的道中的电电子数子数,同同时时注意特例。注意特例。如如Cu:1sCu:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1(2)(2)简简化化电电子排布式子排布式:“稀有气体稀有气体+价价层电层电子子”的形式表示。的形式表示。如如Cu:Ar3dCu:Ar3d10104s4s1 1(3)(3)轨轨道表示式道表示式:用方框表示原子用方框表示原子轨轨道道,用用“”或或“”表示自旋方向不同表示自旋方向不同的的电电子子,按排入各按排入各电电子子层层中各中各轨轨道的先后道的先后顺顺序和在序和在轨轨道中的排布情况道中的排布情况书书写。写。如如S:S:本讲稿第二十三页，共七十四页【误区警示】【误区警示】(1)(1)在写基在写基态态原子的原子的轨轨道表示式道表示式时时,常出常出现现以下以下错误错误:(2)(2)当出当出现现d d轨轨道道时时,虽虽然然电电子按子按nsns、(n-1)d(n-1)d、npnp的的顺顺序填充序填充,但在但在书书写写电电子排子排布式布式时时,仍把仍把(n-1)d(n-1)d放在放在nsns前前,如如Fe:1sFe:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2正确正确,Fe:1sFe:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 64s4s2 23d3d6 6错误错误。本讲稿第二十四页，共七十四页【典例【典例1 1】(2013(2013舟山模舟山模拟拟)A)A、B B、C C、D D、E E、F F代表代表6 6种元素。种元素。请请根据各根据各项项信息填空信息填空:(1)A(1)A元素基元素基态态原子的最外原子的最外层层有有3 3个未成个未成对电对电子子,次外次外层层有有8 8个个电电子子,则则A A的元素符号的元素符号为为。(2)B(2)B元素的元素的负负一价离子和一价离子和C C元素的正一价离子的元素的正一价离子的电电子子层结层结构都与构都与氩氩相相同同,则则B B的元素符号的元素符号为为,C,C的元素符号的元素符号为为。本讲稿第二十五页，共七十四页(3)D(3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d3d轨轨道道为为半充半充满满,则则D D的元素符号的元素符号为为,其基其基态态原子的原子的轨轨道表示式道表示式为为 。(4)E(4)E元素基元素基态态原子的原子的M M层层全充全充满满,N,N层层只有一个只有一个电电子子,则则E E的元素符号的元素符号为为,其基其基态态原子的原子的电电子排布式子排布式为为 。(5)F(5)F元素的原子最外元素的原子最外层电层电子排布式子排布式为为nsnsn nnpnpn+1n+1,则则n=n=;原子中能原子中能量最高的是量最高的是电电子子,其原子其原子轨轨道呈道呈_形。形。本讲稿第二十六页，共七十四页【解题指南】【解题指南】解答本题应注意以下解答本题应注意以下2 2点点:(1)(1)要明确电子层与原子轨道之间的关系要明确电子层与原子轨道之间的关系,确定好电子数。确定好电子数。(2)(2)注意洪特规则特例。注意洪特规则特例。【解析】【解析】(1)(1)根据根据A A元素基态原子的电子排布情况元素基态原子的电子排布情况:最外层有最外层有3 3个未成对电子个未成对电子,次外层有次外层有8 8个电子个电子,其轨道表示式其轨道表示式为为 ,则该元素核外有则该元素核外有1515个个电子电子,为磷元素为磷元素,其元素符号为其元素符号为P P。(2)B(2)B-、C C+的电子层结构都与的电子层结构都与ArAr相同相同,即核外都有即核外都有1818个电子个电子,则则B B为为1717号元素号元素Cl,CCl,C为为1919号元素号元素K K。本讲稿第二十七页，共七十四页(3)D(3)D元素原子失去元素原子失去2 2个个4s4s电子和电子和1 1个个3d3d电子后变成电子后变成+3+3价离子价离子,其原子的其原子的核外电子排布式为核外电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64s4s2 2即即2626号元素铁。号元素铁。(4)(4)根据题意要求根据题意要求,首先写出电子排布式首先写出电子排布式:1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1,该元素为该元素为2929号元素号元素CuCu。(5)s(5)s轨道只有轨道只有1 1个原子轨道个原子轨道,故最多只能容纳故最多只能容纳2 2个电子个电子,即即n=2,n=2,所以所以元素元素F F的原子最外层电子排布式为的原子最外层电子排布式为2s2s2 22p2p3 3,由此可知由此可知F F是氮元素是氮元素;根据核根据核外电子排布的能量最低原理外电子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外电子中的可知氮原子的核外电子中的2p2p轨道能量最轨道能量最高高,p,p电子的原子轨道呈纺锤形。电子的原子轨道呈纺锤形。本讲稿第二十八页，共七十四页答案答案:(1)P(1)P(2)Cl(2)ClK K(3)Fe(3)Fe(4)Cu(4)Cu1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1或或Ar3dAr3d10104s4s1 1(5)2(5)22p2p纺锤纺锤本讲稿第二十九页，共七十四页【互【互动动探究】探究】(1)F(1)F元素的气元素的气态氢态氢化物与其最高价氧化物化物与其最高价氧化物对应对应的水化物能的水化物能够够反反应应,试试写出反写出反应应的离子方程式。的离子方程式。提示提示:NHNH3 3+H+H+=NH=NH4 4+(2)G(2)G元素基元素基态态原子的原子的N N层层只有一个只有一个电电子子,若若M M层层未填未填满满,则则M M层层的未成的未成对电对电子最多能有几个子最多能有几个?G?G是什么元素是什么元素?提示提示:N N层有一个电子时层有一个电子时,M,M层的未成对电子只能在层的未成对电子只能在3d3d轨道轨道,3d,3d轨道最多轨道最多能有能有5 5个不成对电子。该原子的价电子排布为个不成对电子。该原子的价电子排布为3d3d5 54s4s1 1,是铬元素。是铬元素。本讲稿第三十页，共七十四页【变变式式训练训练】下列下列说说法法错误错误的是的是()A.nsA.ns电电子的能量不一定高于子的能量不一定高于(n-1)p(n-1)p电电子的能量子的能量B.B.6 6C C的的电电子排布式写子排布式写为为1s1s2 22s2s2 22p2px x2 2,违违反了洪特反了洪特规则规则C.C.电电子排布式子排布式(2121Sc)1sSc)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d3 3违违反了能量最低原理反了能量最低原理D.D.电电子排布式子排布式(2222Ti)1sTi)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1010违违反了泡利不相容原理反了泡利不相容原理【解析】【解析】选选A A。根据原子核外电子排布的轨道能量顺序图可知。根据原子核外电子排布的轨道能量顺序图可知,ns,ns电子的能量一定高于电子的能量一定高于(n-1)p(n-1)p电子的能量电子的能量,所以选项所以选项A A不正确不正确;2p;2p轨道轨道有有3 3个轨道个轨道,根据洪特规则根据洪特规则,电子应尽量分占不同的轨道电子应尽量分占不同的轨道,B,B项正确项正确;4s;4s的能量低于的能量低于3d3d的能量的能量,电子应先排满电子应先排满4s4s后再排布后再排布3d,3d,违反了能量违反了能量最低原理最低原理,C,C项正确项正确;3p;3p轨道有轨道有3 3个轨道个轨道,最多容纳最多容纳6 6个电子个电子,3p,3p1010违反违反了泡利不相容原理了泡利不相容原理,D,D项正确。项正确。本讲稿第三十一页，共七十四页考点考点 2 2 原子原子结结构与元素周期表、元素的性构与元素周期表、元素的性质质的关系的关系1.1.原子原子结结构与元素周期表构与元素周期表(1)(1)周期数周期数=基基态态原子原子电电子子层层数。数。(2)(2)主族序数主族序数=基基态态原子的最外原子的最外层电层电子数子数=元素的最高化合价元素的最高化合价(O,F(O,F除外除外)。(3)(3)元素的外元素的外围电围电子子:主族元素主族元素(s(s、p p区区):):最外最外层电层电子。子。过过渡元素渡元素(d(d、dsds、f f区区):):最外最外层电层电子子+次外次外层层(甚至倒数第三甚至倒数第三层层)部部分分电电子。子。本讲稿第三十二页，共七十四页2.2.原子结构与元素性质的递变规律原子结构与元素性质的递变规律项项目目同周期同周期(从左从左右右)同主族同主族(从上从上下下)原子核外原子核外电电子排布子排布电电子子层层数相同数相同,最外最外层电层电子数逐子数逐渐渐增多增多最外最外层电层电子数相同子数相同,电电子子层层数数递递增增原子半径原子半径逐逐渐渐减小减小(0(0族除外族除外)逐逐渐渐增大增大元素主要化元素主要化合价合价最高正价由最高正价由+1+7(O+1+7(O、F F除外除外););最低最低负负价由价由-4-1-4-1最高正价最高正价=主族序数主族序数(O(O、F F除外除外););非金属最低非金属最低负负价价=主主族序数族序数-8-8本讲稿第三十三页，共七十四页项项目目同周期同周期(从左从左右右)同主族同主族(从上从上下下)原子得、失原子得、失电电子能力子能力得得电电子能力逐子能力逐渐渐增增强强;失失电电子能力逐子能力逐渐渐减弱减弱得得电电子能力逐子能力逐渐渐减弱减弱;失失电电子能力逐子能力逐渐渐增增强强元素的第一元素的第一电电离能离能增大的增大的趋势趋势逐逐渐渐减小减小元素的元素的电负电负性性逐逐渐渐增大增大逐逐渐渐减小减小元素金属性、元素金属性、非金属性非金属性金属性逐金属性逐渐渐减弱减弱;非金属性逐非金属性逐渐渐增增强强金属性逐金属性逐渐渐增增强强;非金属性逐非金属性逐渐渐减弱减弱本讲稿第三十四页，共七十四页【误误区警示】区警示】元素的第一元素的第一电电离能大小离能大小还还与其与其电电子的核外子的核外电电子排布子排布(特特别别是外是外围电围电子排布子排布)有关。通常情况下有关。通常情况下,当原子核外当原子核外电电子排布在能量相等的子排布在能量相等的轨轨道上形成全空道上形成全空(p(p0 0、d d0 0、f f0 0),),半半满满(p(p3 3、d d5 5、f f7 7)和全和全满满(p(p6 6、d d1010、f f1414)结结构构时时,原子的能量原子的能量较较低低,该该元素具有元素具有较较大的第一大的第一电电离能离能,如第如第2 2、3 3、4 4周期的同周期主族元周期的同周期主族元素素,第第AA族族(ns(ns2 2npnp0 0)和第和第AA族族(ns(ns2 2npnp3 3),),因因p p轨轨道道处处于全空和半充于全空和半充满满状状态态,比比较稳较稳定定,所以其第一所以其第一电电离能大于同周期相离能大于同周期相邻邻的的AA和和AA族元素族元素,如第一如第一电电离能离能MgAl,PSMgAl,PS。本讲稿第三十五页，共七十四页【典例【典例2 2】如如图为图为一一张张没有填写内容的元素周期表。没有填写内容的元素周期表。(1)(1)已知已知A A、B B、C C、D D、E E、F 6F 6种短周期元素的原子半径和某些化合价如下种短周期元素的原子半径和某些化合价如下表所示表所示:本讲稿第三十六页，共七十四页试试将将B B、E E两种元素的元素符号填入上两种元素的元素符号填入上图图所示周期表中的相所示周期表中的相应应位置。位置。(2)(2)写出基写出基态态G G原子的原子的电电子排布式子排布式:。(3)(3)图图中阴影部分所示区域属于中阴影部分所示区域属于区元素区元素,下列元素属于下列元素属于该该区域的是区域的是。A.BaA.BaB.FeB.FeC.BrC.BrD.RbD.Rb(4)A(4)A、B B、C C三种元素原子的三种元素原子的电电离能大小离能大小为为 (填元素符号填元素符号)。元素元素A AB BC CD DE EF F化合价化合价-2-2+5+5、-3-3+4+4、-4-4+6+6、-2-2+2+2+1+1原子半原子半径径/nm/nm0.0740.0740.0750.0750.0770.0770.1020.1020.1600.1600.1860.186本讲稿第三十七页，共七十四页【解题指南】【解题指南】解决本题要注意以下解决本题要注意以下3 3点点:(1)(1)熟练掌握原子序数与周期表之间的关系。熟练掌握原子序数与周期表之间的关系。(2)(2)根据表中数据推出各元素。根据表中数据推出各元素。(3)(3)氮原子的氮原子的2p2p轨道的电子填充为半满状态。轨道的电子填充为半满状态。【解析】【解析】(1)(1)根据原子半径及化合价可以推知根据原子半径及化合价可以推知B B、E E分别为氮、镁。分别为氮、镁。(2)(2)根据根据G G在元素周期表中的位置可推断在元素周期表中的位置可推断G G为铜元素。为铜元素。(3)(3)阴影部分的元素属于阴影部分的元素属于d d区和区和dsds区元素。区元素。(4)(4)比较电离能时要注意氮元素的反常现象。比较电离能时要注意氮元素的反常现象。本讲稿第三十八页，共七十四页答案答案:(1)(1)(2)1s(2)1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s1 1(3)d(3)d区与区与dsdsB B(4)NOC(4)NOC本讲稿第三十九页，共七十四页【互【互动动探究】探究】(1)(1)如何判断如何判断C C元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置?提示提示:根据主族元素的周期数根据主族元素的周期数=电子层数电子层数,主族序数主族序数=最外层电子数最外层电子数可以判断可以判断C C元素即碳元素的位置为第元素即碳元素的位置为第2 2周期周期AA族。族。(2)D(2)D元素的原子核外有几个不成元素的原子核外有几个不成对电对电子子?提示提示:D D元素为元素为S,S,其电子排布式为其电子排布式为1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4轨道表示式轨道表示式为为 ,因此因此D D元素的原子核外有元素的原子核外有2 2个不成对电子。个不成对电子。本讲稿第四十页，共七十四页【变变式式训练训练】元素在元素周期表中的位置与元素在元素周期表中的位置与结结构、性构、性质质密切相关。密切相关。.某元素原子的某元素原子的电电子排布式子排布式为为Ar3dAr3d10104s4s2 24p4p1 1,根据原子核外根据原子核外电电子排布子排布与元素在元素周期表中的位置关系与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各完成下列各题题:(1)(1)该该元素元素处处于元素周期表的第于元素周期表的第周期周期,该该周期的元素种数是周期的元素种数是;(2)(2)该该元素元素处处于元素周期表的第于元素周期表的第族族,该该族的非金属元素种数是族的非金属元素种数是;(3)(3)该该元素元素处处于元素周期表的于元素周期表的区区,该该区包括的元素族有区包括的元素族有。本讲稿第四十一页，共七十四页.根据元素周期表及元素周期律的知根据元素周期表及元素周期律的知识识回答下列回答下列问题问题:(1)(1)金属金属钠钠在一定条件下可与在一定条件下可与氢氢气反气反应应生成生成氢氢化化钠钠(2Na+H(2Na+H2 2 2NaH)2NaH)。则则生成物中的阴离子的半径与生成物中的阴离子的半径与LiLi+相比是相比是(填填“大大”“”“相等相等”或或“小小”)。(2)(2)元素周期表中元素的性元素周期表中元素的性质质存在存在递变规递变规律律,下列比下列比较较正确的是正确的是。a.a.离子半径离子半径:Na:Na+MgMg2+2+SS2-2-ClCl-b.b.酸性酸性:H:H4 4SiOSiO4 4HH3 3POPO4 4HH2 2SOSO4 4HClOHClO4 4c.c.氢氢化物化物稳稳定性定性:PH:PH3 3HH2 2SHClSMgAl:NaMgAl一定条件一定条件本讲稿第四十二页，共七十四页(3)(3)第第3 3周期元素的气周期元素的气态态原子失去最外原子失去最外层层一个一个电电子所需能量子所需能量(设为设为E)E)如如图图所所示示:同周期内同周期内,随着原子序数的增大随着原子序数的增大,E,E值变值变化的化的总趋势总趋势是是。根据上根据上图图提供的信息提供的信息,试试推断推断E E氟氟E E氧氧(填填“”“”“MgMg2+2+,S,S2-2-ClCl-,Cl,Cl-有有3 3个电子层个电子层,Na,Na+有有2 2个电子层个电子层,所以所以ClCl-NaNa+,非金属性越强非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强最高价氧化物对应水化物酸性越强,则酸性则酸性H H4 4SiOSiO4 4HH3 3POPO4 4HH2 2SOSO4 4HClOEE氧氧。答案答案:.(1)4.(1)41818(2)A(2)A1 1(3)p(3)pAAAA族、族、0 0族族.(1).(1)大大(2)c(2)c(3)(3)增大增大本讲稿第四十五页，共七十四页考点考点 3 3 电离能和电负性的应用电离能和电负性的应用 1.1.电电离能的离能的应应用用(1)(1)判断元素金属性的判断元素金属性的强强弱弱:电电离能越小离能越小,金属越容易失去金属越容易失去电电子子,金属性金属性越越强强;反之越弱。反之越弱。(2)(2)判断元素的化合价判断元素的化合价:如果某元素的如果某元素的I In+1n+1I In n,则该则该元素的常元素的常见见化合价化合价为为+n,+n,如如钠钠元素元素I I2 2I I1 1,所以所以钠钠元素的化合价元素的化合价为为+1+1。(3)(3)判断核外判断核外电电子的分子的分层层排布情况排布情况:多多电电子原子中子原子中,元素的各元素的各级电级电离能逐离能逐级级增大增大,有一定的有一定的规规律性。当律性。当电电离能的离能的变变化出化出现现突突变时变时,电电子子层层数就可数就可能能发发生生变变化。化。本讲稿第四十六页，共七十四页(4)(4)反映元素原子的核外反映元素原子的核外电电子排布特点子排布特点:同周期元素从左向右同周期元素从左向右,元素元素的第一的第一电电离能并不是逐离能并不是逐渐渐增大的增大的,当元素原子的核外当元素原子的核外电电子排布是全子排布是全空、半充空、半充满满和全充和全充满满状状态时态时,该该元素第一元素第一电电离能就会大于与其相离能就会大于与其相邻邻的后一种元素的第一的后一种元素的第一电电离能。离能。2.2.电负性的应用电负性的应用判断金属性与判断金属性与非金属性的非金属性的强强弱弱金属的金属的电负电负性一般小于性一般小于1.8,1.8,金属元素的金属元素的电电负负性越小性越小,金属元素越活金属元素越活泼泼非金属的非金属的电负电负性一般大于性一般大于1.8,1.8,非金属元素非金属元素的的电负电负性越大性越大,非金属元素越活非金属元素越活泼泼本讲稿第四十七页，共七十四页续表续表判断元素在化合判断元素在化合物中的价物中的价态态电负电负性大的元素易呈性大的元素易呈现负现负价价电负电负性小的元素易呈性小的元素易呈现现正价正价判断化学判断化学键类键类型型电负电负性差性差值值大于大于1.71.7的元素原子之的元素原子之间间形成形成的化学的化学键键主要是离子主要是离子键键电负电负性差性差值值小于小于1.71.7的元素原子之的元素原子之间间形成形成的化学的化学键键主要是共价主要是共价键键本讲稿第四十八页，共七十四页【误区警示】【误区警示】利用利用“电负性与电负性与1.81.8的关系的关系”判断金属性与非金属性只是一般规律判断金属性与非金属性只是一般规律,不是不是绝对的绝对的,如第如第族元素。利用电负性的差值判断化学键类型也不是绝对族元素。利用电负性的差值判断化学键类型也不是绝对的。的。本讲稿第四十九页，共七十四页【典例【典例3 3】(2013(2013宁波模宁波模拟拟)根据信息回答下列根据信息回答下列问题问题:信息信息A:A:第一第一电电离能离能I I1 1是指气是指气态态原子原子X(g)X(g)处处于基于基态时态时,失去一个失去一个电电子成子成为为气气态态阳离子阳离子X X+(g)(g)所需的能量。如所需的能量。如图图是部分元素原子的第一是部分元素原子的第一电电离能离能I I1 1随原子序数随原子序数变变化的曲化的曲线图线图(其中其中1212号号1717号元素的有关数据缺失号元素的有关数据缺失)。本讲稿第五十页，共七十四页本讲稿第五十一页，共七十四页信息信息B:B:不同元素的原子在分子内吸引不同元素的原子在分子内吸引电电子的能力大小可用子的能力大小可用电负电负性表示。一性表示。一般般认为认为:如果两个成如果两个成键键原子原子间间的的电负电负性差性差值值大于大于1.7,1.7,原子之原子之间间通常形成离子通常形成离子键键;如果两个成如果两个成键键原子原子间间的的电负电负性差性差值值小于小于1.7,1.7,通常形成共价通常形成共价键键。下表是某。下表是某些元素的些元素的电负电负性性值值:元素符元素符号号LiLiBeBeB BC CO OF FNaNaAlAlSiSiP PS SClCl电负电负性性值值0.980.981.571.572.042.042.552.553.443.443.983.980.930.931.611.611.901.902.192.192.582.583.163.16本讲稿第五十二页，共七十四页(1)(1)认认真分析真分析A A图图中同周期元素第一中同周期元素第一电电离能的离能的变变化化规规律律,推断推断NaNaArAr元素元素中中,Al,Al的第一的第一电电离能的大小范离能的大小范围为围为AlAl(填元素符号填元素符号););(2)(2)从从A A图图分析可知分析可知,同一主族元素原子的第一同一主族元素原子的第一电电离能离能I I1 1变变化化规规律是律是 ;本讲稿第五十三页，共七十四页(3)A(3)A图图中第一中第一电电离能最小的元素在周期表中的位置是第离能最小的元素在周期表中的位置是第_周期周期族族;(4)(4)通通过过分析分析电负电负性性值变值变化化规规律律,确定确定镁镁元素元素电负电负性性值值的最小范的最小范围围 ;(5)(5)请归纳请归纳元素的元素的电负电负性和金属性、非金属性的关系是性和金属性、非金属性的关系是 ;(6)(6)从从电负电负性角度性角度,判断判断AlClAlCl3 3是离子化合物是离子化合物还还是共价化合物是共价化合物?请说请说出理由出理由(即即写出判断的方法和写出判断的方法和结论结论)。本讲稿第五十四页，共七十四页【解题指南】【解题指南】解答本题要注意解答本题要注意3 3点点:(1)(1)熟练掌握元素的第一电离能、电负性的周期性变化规律。熟练掌握元素的第一电离能、电负性的周期性变化规律。(2)(2)根据原子结构的特点把握规律中共性与个性的关系。根据原子结构的特点把握规律中共性与个性的关系。(3)(3)认真分析图标的含义认真分析图标的含义,与已知知识有机结合。与已知知识有机结合。本讲稿第五十五页，共七十四页【解析】【解析】(1)(1)由所给的图可以看出由所给的图可以看出,同周期的同周期的AA族元素的第一电离能最小族元素的第一电离能最小,而而AA族元素第一电离能小于族元素第一电离能小于AA族元素第一电离能族元素第一电离能,故故NaAlMgNaAlMg。(2)(2)同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。(3)(3)根据第一电离能的递变规律可以看出根据第一电离能的递变规律可以看出,图中所给元素中图中所给元素中RbRb的第一的第一电离能最小电离能最小,其位置为第其位置为第5 5周期第周期第AA族。族。(4)(4)根据电负性的递变规律根据电负性的递变规律:同周期从左到右电负性逐渐增大同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从同主族从上到下电负性逐渐减小上到下电负性逐渐减小,可知可知,在同周期中电负性在同周期中电负性NaMgAl,NaMgMgCa,BeMgCa,最小范围应为最小范围应为0.930.931.571.57。本讲稿第五十六页，共七十四页(5)(5)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力大小因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力大小,所以所以,电负性越大电负性越大,原子原子吸引电子能力越强吸引电子能力越强,非金属性越强非金属性越强,反之金属性越强。反之金属性越强。(6)AlCl(6)AlCl3 3中中AlAl与与ClCl的电负性差值为的电负性差值为1.55,1.55,根据信息根据信息,电负性差值若小于电负性差值若小于1.7,1.7,则形成共价键则形成共价键,所以所以AlClAlCl3 3为共价化合物。为共价化合物。答案答案:(1)Na(1)NaMgMg(2)(2)从上到下依次减小从上到下依次减小(3)5(3)5AA(4)0.93(4)0.931.571.57(5)(5)非金属性越强非金属性越强,电负性越大电负性越大;金属性越强金属性越强,电负性越小电负性越小(6)(6)铝元素和氯元素的电负性差值为铝元素和氯元素的电负性差值为1.551.7,1.55:B.B.原子半径原子半径:C.C.电负电负性性:D.D.最高正化合价最高正化合价:本讲稿第五十九页，共七十四页【解析】【解析】选选A A。根据电子排布式。根据电子排布式,可得可得为为S,S,为为P,P,为为F,FF,F为最活泼非金属为最活泼非金属元素元素,第一电离能最大第一电离能最大(除稀有气体除稀有气体);S);S和和P P为同周期相邻元素为同周期相邻元素,由于磷元素由于磷元素3p3p处于半充满状态处于半充满状态,因此第一电离能因此第一电离能PS