选修三电离能及电负性导学案
第2课时 元素第一电离能和电负性的周期性变化
学习目标 1. 掌握元素第一电离能和电负性的概念及其周期性变化的规律。2. 知道电离能和电负性的简单应用。
一、元素第一电离能的周期性变化 1.第一电离能 (1)含义
元素________________失去一个电子形成+1价______________所需的最低能量,用符 号________表示。 (2)应用
第一电离能可以衡量元素的气态原子________________的难易程度。第一电离能数值越小,原子越________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。 (3)变化规律 ①变化规律
随着原子序数的增加,元素的第一⎧⎪同周期⎪电离能呈现 的趋势,碱金属的
⎪――→⎨第一电离能 ,稀有气体的第一变化
—⎪⎩电离能 。规律⎪
⎪――→随着电子层数的增加,元素的第一
⎪电离能逐渐减小
⎪同主族⎧
⎨
⎪⎩
②与原子的核外电子排布的关系
通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d 0、f 0) 、半满(p3、d 5、f 7) 和全满(p6、d 10、f 14) 结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。 2.第二电离能和第三电离能 (1)第二电离能
____________________失去1个电子,形成________________所需要的最低能量,用I 2表示。
(2)第三电离能
________________再失去1个电子,形成________________所需的最低能量,用I 3表示。
二、元素电负性的周期性变化 1.含义
电负性是用来衡量元素在化合物中______________能力的物理量。指定F 的电负性为________,并以此为标准确定其他元素的电负性。 2.变化规律
⎪――→表明其 的能力逐渐增强。 变化规律—⎪元素的电负性从上到下呈现 趋
――→
⎪势,表明其 能力逐渐减弱。
⎪主族元素的电负性从左到右逐渐 同周期⎧
⎨⎪⎩
,
⎧同主族⎪
⎨⎪⎩
1.下列各元素,最易形成离子化合物的是( )
①第3周期第一电离能最小的元素 ②外围电子构型为2s 22p 6的原子 ③2p 亚层为半满的元素 ④电负性最大的元素
A .①② B .③④ C .②③ D .①④ 2.下列说法中正确的是( )
A .第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小 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 .钾的第一电离能比镁的第一电离能大
3.已知X 、Y 元素同周期,且电负性X>Y,下列说法中错误的是( ) A .第一电离能Y 可能小于X
B .气态氢化物的稳定性:H m Y 强于H m X
C .最高价含氧酸的酸性:X 对应的酸的酸性强于Y 的 D .X 和Y 形成化合物时,X 显负价,Y 显正价
4.下列哪个系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序( ) A .K 、Na 、Li B .O 、Cl 、H C .As 、P 、H D .三者都是
5.有A 、B
;D________;E________。
练基础落实
知识点1 电离能及其变化规律、应用
1.下列元素的第一电离能依次减小的是( )
A .H 、Li 、Na 、K B .I 、Br 、Cl 、F C .Na 、Mg 、Al 、Si D .Si 、Al 、Mg 、Na 2.下列叙述中正确的是( )
A .同周期元素中,ⅦA 族元素的原子半径最大
B .ⅥA 族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子 C .室温时,零族元素的单质都是气体
D .同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大 知识点2 电负性及其变化规律、应用
3.下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是( ) A .O4.不能说明X 的电负性比Y 的大的是( ) A .X 单质比Y 单质容易与H 2化合
B .X 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y 的最高价氧化物对应水化物的酸性强 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 5.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 .判断化学键的类型 D .判断化合物的溶解度 练方法技巧
元素周期律的应用技巧
6.下列各组元素按最高正价递增顺序排列的是( ) A .N 、O 、F 、Ne B .Li 、Be 、B 、C C .Li 、Na 、Be 、Mg D .F 、Cl 、Br 、I
7.已知:①硫酸比次氯酸稳定;②硫酸的酸性弱于高氯酸;③H 2S 比HCl 易被氧化;④HCl 比H 2S 更容易由单质合成;⑤盐酸的酸性比H 2S 酸性强。上述事实能够说明硫的非金属性比氯弱的是( )
A .①②③ B .③④⑤ C .②③④ D .①③⑤
++--
8.已知短周期元素的离子a A 2、b B 、c C 3、d D 都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>C B .原子序数d >c >b >a
--++
C .离子半径C 3>D>B>A2 D .单质的还原性A>B>D>C
9.根据下表信息,判断以下叙述正确的是( )
A. 22B .单质与稀盐酸反应的速率为L
+-
D .L 2与R 2的核外电子数相等 判断元素性质递变规律的方法
10.下列各组元素各项性质比较正确的是( ) A .第一电离能:B>Al>Ga B .电负性:F>N>O C .最高正价:F>S>Si D .原子半径:P>N>C
11.下列说法不正确的是( )
A .同族元素在性质上的相似性,取决于原子价电子排布的相似性 B .电离能越小,表示气态时该原子越易失去电子
C .元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子能力越强 D .电负性大的元素易呈现正价,电负性小的元素易呈现负价 12.元素性质呈现周期性变化的根本原因是( ) A .元素的电负性呈周期性变化 B .元素的第一电离能呈周期性变化
C .元素原子的核外电子排布呈周期性变化
D .元素的金属性、非金属性呈周期性变化 练高考真题 13.(2008·海南,14) 根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。 (1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有______________(填两种化合物的化学式) ;
(2)属于稀有气体的是____________ (填元素符号,下同) ; (3)形成化合物种类最多的两种元素是________;
(4)原子半径最大的元素是(稀有气体除外) ,第一电离能最小的元素是
__________,第一电离能最大的元素是________,最强的含氧酸是________,最稳定的 气态氢化物是________;
(5)电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________,原子中p 轨道半充满
的元素是________,最活泼的气态非金属原子是____________;
(6)推测Si 、N 最简单氢化物的稳定性____________大于__________(填化学式) 。 练综合拓展
14.今有A 、B 、C 、D 四种元素, 已知A 元素是地壳中含量最多的元素;B 元素为金 属元素,它的原子核外K 、L 层电子数之和等于M 、N 层电子数之和;C 元素是第3周 期元素中第一电离能最小的元素,D 元素在第3周期元素中电负性最大。 (1)试推断A 、B 、C 、D 四种元素的符号:
A________、B________、C________、D________。
(2)写出A 元素原子的核外电子排布式________________;写出B 元素原子核外电子的价电子排布式________;用轨道表示式表示C 原子的核外电子排布情况____________。 (3)比较四种元素的第一电离能和电负性的大小:
第一电离能________;电负性_____________________________________________。
第2课时 元素第一电离能和电负性的周期性变化
基础落实 一、
1.(1)气态原子 气态阳离子 I 1 (2)失去一个电子 容易 (3)①增大 最小 最大
2.(1)+1价气态离子 +2价气态离子 (2)+2价气态离子 +3价气态离子 二、
1.吸引电子 4.0
2.增大 吸引电子 减小 吸引电子 课堂练习
1.D [本题考查最易形成离子化合物的元素的判断。活泼金属与活泼的非金属易形成离子化合物。第3周期第一电离能最小的元素是钠,易失去电子;外围电子构型为2s 22p 6的原子是氖,化学性质不活泼;2p 亚层为半满的元素是氮,为非金属;电负性最大的元素是氟,非金属性最强,故最易形成离子化合物的是钠和氟。]
2.A [同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体最大,故A 正确;B 不正确,由于Mg 为3s 2,而Al 为3s 23p 1,故第一电离能Al 的小于Mg 的;钾比镁更易失电子,钾的第一电离能小于镁的,D 不正确。]
3.B [据电负性X>Y推知,原子序数X>Y,由于是同周期元素,第一电离能Y 可能小于X ,例如Na 的第一电离能小于Mg ;也可能是Y 大于X ,例如Mg 的第一电离能大于Al ,A 项正确;气态氢化物稳定性H m Y 弱于H m X ,最高价含氧酸的酸性X 的强于Y 的,C 项正确;电负性值大的吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性值小的吸引电子能力弱,在化合物中显正价。]
4.B [金属性越强,元素的电负性越小,非金属性越强,元素的电负性越大。] 5.Na Al Be Mg Li
解析 先根据E 核外共3个电子可知E 是Li ;然后根据每个元素电离能数值出现突跃的情况,判断各元素原子最外层有几个电子,位于元素周期表的哪个主族。A 最外层有1个电子,B 最外层有3个电子,C 最外层有2个电子,D 最外层有2个电子。由于5种元素都是短周期元素,可得C 、D 只能分处于ⅡA 族的第2和第3周期,再根据第一电离能数值的大小可推知C 为Be ,D 为Mg 。A 和E(Li)均是ⅠA 族元素,且A 的第一电离能比E 小,则A 只能是Na 。最后推得B 为Al 。
层级训练
1.A 2.C 3.A
4.C [X的电负性比Y 的大,即X 的非金属性强于Y 的非金属性,A 、B 、D 均能说明X 的非金属性强于Y 的,C 不能。]
5.D [通常电负性大于2.0的为非金属,小于2.0的为金属,电负性在2.0左右的为“类金属”,两元素形成化合物时,当其电负性差大于1.7时,形成离子化合物,小于1.7时形成共价化合物。]
6.B [最高正价数=最外层电子数,A 中O 、F 一般没有正价;B 中Li 为+1价,Be 为+2价,B 为+3价,C 为+4价;C 中Li 、Na 为+1价,Be 、Mg 为+2价;D 中Cl 、Br 、I 均为+7价。]
7.C
++
8.C [A选项中,a A 2、b B 电子层结构相同,则A 、B 是同一周期元素且A 在B 的后面。根据同一周期元素原子半径的大小规律可知B 的原子半径>A的原子半径;同理可以推出C 、D 在A 、B 的上一周期,且C 在D 的前面,由此可得出A 、B 、C 、D 的原子半径大小为B>A>C>D,故A 选项错;由A 、B 、C 、D 的相对位置,不难判断出它们的原子序数的关系为a >b >d >c ,故B 选项错;依据“电子层结构相同的离子,原子序数越大,半径越小”的规律来判断,C 选项正确;同样由A 、B 在同一周期,随着原子序数增大(B到A) ,金属性逐渐减弱(B>A)来判断,D 选项错。]
9.C [由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T 为O ,R 为S ,Q 为Be ,M 为Al ,L 为Mg ,H 2O 的沸点比H 2S 的沸点高,Mg 的金属性比Be 强,Al 2O 3是两性氧化物,
+-
Mg 2、S 2的核外电子数分别为10、18。]
10.A [B、Al 、Ga 为同主族元素,从上往下第一电离能逐渐减小,故A 项正确;F 、N 、O 为同一周期元素,从左往右电负性增强,故电负性F>O>N,B 项错误;最高正价数=最外层电子数=主族序数,但F 无正价态,故C 项错误;C 、N 为同周期元素,从左往右原子半径逐渐减小,故r (C)>r (N),D 项错误。]
11.D
12.C [原子结构决定元素的性质,元素的性质(原子半径、主要化合价、第一电离能、电负性、金属性、非金属性) 的周期性变化是因为原子核外电子排布呈现周期性变化。]
13.(1)7 K 2O 、K 2O 2、KO 2(任选2个)
(2)He、Ne 、Ar (3)C、H (4)K K He HClO 4 (5)F K N 、P F (6)NH3 SiH 4
14.(1)O 4Ca Na Cl (2)1s22s 22p 4s 2
(3)Na
HF