2013高二化學(xué)歸納整理教案:第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》(新人教版選修3)_第1頁(yè)
2013高二化學(xué)歸納整理教案:第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》(新人教版選修3)_第2頁(yè)
2013高二化學(xué)歸納整理教案:第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》(新人教版選修3)_第3頁(yè)
2013高二化學(xué)歸納整理教案:第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》(新人教版選修3)_第4頁(yè)
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1、第九講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 主要知識(shí)點(diǎn):復(fù)習(xí)必修中學(xué)習(xí)的原子核外電子排布規(guī)律: (1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層,然后由里向外,依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。 (2)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子。 (3)原于最外層電子數(shù)目不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)。 (4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè)),倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個(gè)。 說明:以上規(guī)律是互相聯(lián)系的,不能孤立地理解。例如;當(dāng)M層是最外層時(shí),最多可排8個(gè)電子;當(dāng)M層不是最外層時(shí),最多可排18個(gè)電子 1. 能層與能級(jí)由必修的知識(shí),我們已經(jīng)知道多電子原子的核外電子的

2、能量是不同的,由內(nèi)而外可以分為: 第一、二、三、四、五、六、七能層符號(hào)表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、 Q 能量由低到高例如:鈉原子有11個(gè)電子,分布在三個(gè)不同的能層上,第一層2個(gè)電子,第二層8個(gè)電子,第三層1個(gè)電子。由于原子中的電子是處在原子核的引力場(chǎng)中,電子總是盡可能先從內(nèi)層排起,當(dāng)一層充滿后再填充下一層。理論研究證明,原子核外每一層所能容納的最多電子數(shù)如下:能 層 一 二 三 四 五 六 七符 號(hào) K L M N O P Q最多電子數(shù) 2 8 18 32 50即每層所容納的最多電子數(shù)是:2n2(n:能層的序數(shù))但是同一個(gè)能層的電子,能量也可能不同,還可以把它們分成能級(jí)(S、P、d

3、、F),就好比能層是樓層,能級(jí)是樓梯的階級(jí)。各能層上的能級(jí)是不一樣的。能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)如下:能 層 K L M N O 能 級(jí) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 最多電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 各能層電子數(shù) 2 8 18 32 50 (1) 每個(gè)能層中,能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf(2) 任一能層,能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)(3) s、p、d、f可容納的電子數(shù)依次是1、3、5、7的兩倍 各能層所包含的能級(jí)類型及各能層、能級(jí)最多容納的電子數(shù)見下表:能 層(n)一二三四五六七符 號(hào)KLMNOPQ能 級(jí)(l)1s2s2p3s3p3d

4、4s4p4d4f5s最 多 電 子 數(shù)226261026101422818322n22、構(gòu)造原理 根據(jù)構(gòu)造原理,只要我們知道原子序數(shù),就可以寫出幾乎所有元素原子的電子排布。即電子所排的能級(jí)順序:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s電子填充的先后順序(構(gòu)造原理)為:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p.ns (n2)f (n1)d np構(gòu)造原理揭示了原子核外電子的能級(jí)分布。不同能層的能級(jí)有交錯(cuò)現(xiàn)象,如E(3d)E(4s)、E(4d)E(5s)、E(5d)E(6s)、E(6d)E(7s)、E(4f)E

5、(5p)等。構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù),也是繪制基態(tài)原子電子排布圖(即軌道表示式)的主要依據(jù)之一。如:Na:1s22s22p63s1,能級(jí)符號(hào)上面數(shù)字是該能級(jí)上的電子數(shù)。元素原子的電子排布:(136號(hào))氫 H 1s1 鈉 Na 1s22s22p63s1 鉀 K 1s22s22p63s23p64s1 【Ar】4s1 有少數(shù)元素的基態(tài)原子的電子排布對(duì)于構(gòu)造原理有一個(gè)電子的偏差,如:鉻 24Cr Ar3d54s1 銅 29Cu Ar3d104s1例如:寫出17Cl(氯)、21Sc(鈧)、35Br(溴)的電子排布氯:1s22s22p63s23p5鈧:1s22s22p63s23p63d14s

6、2溴:1s22s22p63s23p63d104s24p53.電子云和原子軌道: (1)電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)量極小 運(yùn)動(dòng)空間極小 極高速運(yùn)動(dòng)。因此,電子運(yùn)動(dòng)來能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來描述,只能用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)來描述。我們不可能像描述宏觀運(yùn)動(dòng)物體那樣,確定一定狀態(tài)的核外電子在某個(gè)時(shí)刻處于原子核外空間如何,而只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率。概率分布圖看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電子云。常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來,人們把這種電子云輪廓圖成為原子軌道。S的原子軌道是球形的,能層序數(shù)越大,原子軌道的半徑越大。 P的原子軌道是紡錘形的,每個(gè)P能級(jí)有3個(gè)軌道,它們互相垂直,分別以Px、Py、Pz為

7、符號(hào)。P原子軌道的平均半徑也隨能層序數(shù)增大而增大。 s電子的原子軌道都是球形的(原子核位于球心),能層序數(shù),2越大,原子軌道的半徑越大。這是由于1s,2s,3s電子的能量依次增高,電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大,電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展。這是不難理解的,打個(gè)比喻,神州五號(hào)必須依靠推動(dòng)(提供能量)才能克服地球引力上天,2s電子比1s電子能量高,克服原子核的吸引在離核更遠(yuǎn)的空間出現(xiàn)的概率就比1s大,因而2s電子云必然比1s電子云更擴(kuò)散。(2) 重點(diǎn)難點(diǎn)泡利原理和洪特規(guī)則量子力學(xué)告訴我們:ns能級(jí)各有一個(gè)軌道,np能級(jí)各有3個(gè)軌道,nd能級(jí)各有5個(gè)軌道,nf能級(jí)各有7個(gè)軌道.而每個(gè)軌道里

8、最多能容納2個(gè)電子,通常稱為電子對(duì),用方向相反的箭頭“”來表示。 一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,而且自旋方向相反,這個(gè)原理成為泡利原理。推理各電子層的軌道數(shù)和容納的電子數(shù)。當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同,這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。洪特規(guī)則的特例:對(duì)于同一個(gè)能級(jí),當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí),是比較穩(wěn)定的。 特例: 24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 3d 3d 半充滿 全充滿軌道表示式:用“”表示軌道,用“”或“”表示容納的電子。 1s 1s如:1H 2He 1s 2s

9、 1s 2s 2p 3Li 6C注意:、ns能級(jí)各有1個(gè)軌道,np能級(jí)各有3個(gè)軌道,nd能級(jí)各有5個(gè)軌道,nf能級(jí)各有7個(gè)軌道。而每個(gè)軌道里最多能容納2個(gè)電子,通常稱為電子對(duì),用方向相反的箭頭“”來表示。“” “”表示自選方向相反。4. 基態(tài)、激發(fā)態(tài)、光譜 1基態(tài):最低能量狀態(tài)。如處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子。 2激發(fā)態(tài):較高能量狀態(tài)(相對(duì)基態(tài)而言)。如基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子躍遷至較高能級(jí)成為激發(fā)態(tài)原子。 3光譜:不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收(基態(tài)激發(fā)態(tài))和放出(基態(tài)激發(fā)態(tài))能量,產(chǎn)生不同的光譜原子光譜(吸收光譜和發(fā)射光譜)。利用光譜分析可以發(fā)現(xiàn)新元素或利用特征譜線鑒定元素。小

10、結(jié):原子的電子排布遵循構(gòu)造原理能使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài),簡(jiǎn)稱能量最低原理。處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會(huì)躍遷到較高能級(jí),變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí),將釋放能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。 不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。許多元素是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)的。在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析?!纠}解析】例1 下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是( ) A原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周

11、圍,故稱電子云Bs能級(jí)的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)Cp能級(jí)的原子軌道呈紡錘形,隨著能層的增加,p能級(jí)原子軌道也在增多D與s電子原子軌道相同,p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大 分析 電子云是對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的形象化描述,它僅表示電子在某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率,并非原子核真被電子云霧所包裹,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。原子軌道是電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間輪廓,它表明電子在這一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大,在此區(qū)域外出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。無論能層序數(shù)n怎樣變化,每個(gè)p能級(jí)都是3個(gè)原子軌道且相互垂直,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于按1p、2p、3p的順序,電子的能量依次增高,電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概

12、率逐漸增大,電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展,原子軌道的平均半徑逐漸增大。答案 D例2 已知錳的核電荷數(shù)為25,以下是一些同學(xué)繪制的基態(tài)錳原子核外電子的軌道表示式(即電子排布圖),其中最能準(zhǔn)確表示基態(tài)錳原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是( ) A B C D 分析 由構(gòu)造原理可知E(4s)E(3d),而選項(xiàng)A、B中 E(3d)E(4s)。洪特規(guī)則指出:“電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)優(yōu)單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋方向相同”而選項(xiàng)A中未單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,選項(xiàng)C 中雖然單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道但自旋方向不相同。根據(jù)泡利原理:“1個(gè)原子軌道里最多可容納2個(gè)自旋方向相反的電子”而選項(xiàng)B中的s軌道的自旋方向相同。答案 D例3 若

13、某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s2,則下列說法正確的是( )A該元素基態(tài)原子中共有3個(gè)電子 B該元素原子核外有5個(gè)電子層C該元素原子最外層共有3個(gè)電子 D該元素原子M能層共有8個(gè)電子 分析 : 根據(jù)核外電子排布規(guī)律,該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可見:該元素原子中共有39個(gè)電子,分5個(gè)電子層,其中M能層上有18個(gè)電子,最外層上有2個(gè)電子。答案 B【鞏固練習(xí)】1、下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是( ) A、原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍,故稱電子云B、s能級(jí)的原子軌道呈球形,處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C

14、、p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形,隨著能層的增加,p能級(jí)原子軌道也在增多D、與s電子原子軌道相同,p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大 2、當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2 1s22s22p63p2時(shí),以下認(rèn)識(shí)正確的是( ) A、鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),這一過程中吸收能量B、鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),這一過程中釋放能量C、轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于同一軌道,且自旋方向相同 D、轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相似3、一個(gè)電子排布為1s22s22p63s23p1的元素最可能的價(jià)態(tài)是 ( )A、+1 B、+2 C、+3 D、14、下列關(guān)于稀有氣體的敘述不正確的是 ( ) A、

15、原子的電子排布最外層都是以P6結(jié)束B、其原子與同周期A、A族陽(yáng)離子具有相同電子排布式C、化學(xué)性質(zhì)非常不活潑 D、一定條件下,也可以形成稀有氣體化合物4、下列基態(tài)原子的電子構(gòu)型中,正確的是 ( ) A、3d94s2 B、3d44s2 C、4d105s0 D、4d85s25、同一原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)相比較 ( )A、基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)高 B、基態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定C、基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)低 D、激發(fā)態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定6、若某基態(tài)原子的外圍電子排布為4d15s2,則下列說法正確的是 ( )A、該元素基態(tài)原子中共有3個(gè)電子 B、該元素原子核外有5個(gè)電子層C、該元素原子最外層共有3個(gè)電子 D、該元素原子M能層共有

16、8個(gè)電子7、下表列出了核電荷數(shù)為2125的元素的最高正化合價(jià),回答下列問題:元素名稱鈧鈦釩鉻錳元素符號(hào)ScTiVCrMn核電荷數(shù)2122232425最高正價(jià)+3+4+5+6+7(1)寫出下列元素基態(tài)原子的核外電子排布式: Sc_ _ _ Ti_ V _ Mn _(2)對(duì)比上述五種元素原子的核外電子排布與元素的最高正化合價(jià),你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是_;出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是_。8、以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況。試判斷,哪些違反了泡利不相容原理,哪些違反了洪特規(guī)則。(1) (2) (3) (4) (5)違反泡利不相容原理的有 ,違反洪特規(guī)則的有 。9、某元素的激發(fā)態(tài)原子的電子排布式

17、為1s22s22p63s23p34s1,則該元素基態(tài)原子的電子排布式為 ;元素符號(hào)為 。二、原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) (一)、原子結(jié)構(gòu)與周期表1、周期系: 隨著元素原子的核電荷數(shù)遞增,每到出現(xiàn)堿金屬,就開始建立一個(gè)新的電子層,隨后最外層上的電子逐漸增多,最后達(dá)到8個(gè)電子,出現(xiàn)稀有氣體。然后又開始由堿金屬到稀有氣體,如此循環(huán)往復(fù)這就是元素周期系中的一個(gè)個(gè)周期。例如,第11號(hào)元素鈉到第18號(hào)元素氬的最外層電子排布重復(fù)了第3號(hào)元素鋰到第10號(hào)元素氖的最外層電子排布從1個(gè)電子到8個(gè)電子;再往后,盡管情形變得復(fù)雜一些,但每個(gè)周期的第1個(gè)元素的原子最外電子層總是1個(gè)電子,最后一個(gè)元素的原子最外電子層總是8個(gè)電

18、子??梢?,元素周期系的形成是由于元素的原子核外屯子的排布發(fā)生周期性的重復(fù)。2、周期表在周期表中,把能層數(shù)相同的元素,按原子序數(shù)遞增的順序從左到右排成橫行,稱之為周期,有7個(gè);在把不同橫行中最外層電子數(shù)相同的元素,按能層數(shù)遞增的順序由上而下排成縱行,稱之為族,共有18個(gè)縱行,16 個(gè)族。16個(gè)族又可分為主族、副族、0族。元素在周期表中的位置由原子結(jié)構(gòu)決定:原子核外電子層數(shù)決定元素所在的周期,原子的價(jià)電子總數(shù)決定元素所在的族。S區(qū)元素價(jià)電子特征排布為S12,價(jià)電子數(shù)等于族序數(shù)。區(qū)元素價(jià)電子排布特征為(-1)d110ns12;價(jià)電子總數(shù)等于副族序數(shù);ds區(qū)元素特征電子排布為(n-1)d10ns12,

19、價(jià)電子總數(shù)等于所在的列序數(shù);p區(qū)元素特征電子排布為ns2np16;價(jià)電子總數(shù)等于主族序數(shù)。原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中的位置是有一定的關(guān)系的。 (1)原子核外電子總數(shù)決定所在周期數(shù) 周期數(shù)=最大能層數(shù)(鈀除外)46Pd Kr4d10, 最大能層數(shù)是4,但是在第五周期。(2)外圍電子總數(shù)決定排在哪一族,如:29Cu 3d104s1, 10+1=11尾數(shù)是1所以,是IB。 元素周期表是元素原子結(jié)構(gòu)以及遞變規(guī)律的具體體現(xiàn)。(二)、元素周期律1、原子半徑同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小。其主要原因是由于核電荷數(shù)的增加使核對(duì)電子的引力增加而帶來原子半徑減小的趨勢(shì)大于增加電子后電子間斥力增大帶來原子半

20、徑增大的趨勢(shì)。 同主族元素從上到下,原子半徑逐漸增大。其主要原因是由于電子能層增加,電子間的斥力使原子的半徑增大。 原子半徑的大小取決于兩個(gè)相反的因素:一是電子的能層數(shù),另一個(gè)是核電荷數(shù)。顯然電子的能層數(shù)越大,電子間的負(fù)電排斥將使原子半徑增大,所以同主族元素隨著原子序數(shù)的增加,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。而當(dāng)電子能層相同時(shí),核電荷數(shù)越大,核對(duì)電子的吸引力也越大,將使原子半徑縮小,所以同周期元素,從左往右,原子半徑逐漸減小。粒子半徑大小的比較 1、原子半徑大小比較:電子層數(shù)越多,其原子半徑越大。當(dāng)電子層數(shù)相同時(shí),隨著核電荷數(shù)增加,原子半徑逐漸減小。最外層電子數(shù)目相同的原子,原子半徑隨核電

21、荷數(shù)的增大而增大 2、核外電子排布相同的離子,隨核電荷數(shù)的增大,半徑減小。 3、同種元素的不同粒子半徑關(guān)系為:陽(yáng)離子<原子<陰離子,并且價(jià)態(tài)越高的粒子半徑越小。2、電離能(1)定義:氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個(gè)電子所需要的最小能量叫做電離能. 常用符號(hào)I表示,單位為KJmol1 意義:通常用電離能來表示原子或離子失去電子的難易程度。(2)元素的第一電離能:處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去1個(gè)電子,生成+1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需要的能量稱為第一電離能,常用符號(hào)I1表示。原子為基態(tài)原子,保證失去電子時(shí)消耗能量最低。電離能用來表示原子或分子失去電子的難易程度。電離能越大,表示原子或離子越難失電子;電離能越

22、小,表示原子或離子易失電子。氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。上述表述中的“氣態(tài)”“基態(tài)”“電中性”“失去一個(gè)電子”等都是保證“最低能量”的條件。原子的第一電離能有什么變化規(guī)律1、遞變規(guī)律周一周期同一族第一電離能從左往右,第一電離能呈增大的趨勢(shì)從上到下,第一電離能呈增大趨勢(shì)。 2、第一電離能越小,越易失電子,金屬的活潑性就越強(qiáng)。因此堿金屬元素的第一電離能越小,金屬的活潑性就越強(qiáng)。 3氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(用I1表示),從一價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需消耗的能量叫做第二電離能(用I

23、2表示),依次類推,可得到I3、I4、I5同一種元素的逐級(jí)電離能的大小關(guān)系:I1<I2<I3<I4<I5即一個(gè)原子的逐級(jí)電離能是逐漸增大的。這是因?yàn)殡S著電子的逐個(gè)失去,陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)越來越大,再要失去一個(gè)電子需克服的電性引力也越來越大,消耗的能量也越來越多。 4、Be有價(jià)電子排布為2s2,是全充滿結(jié)構(gòu),比較穩(wěn)定,而B的價(jià)電子排布為2s22p1,、比Be不穩(wěn)定,因此失去第一個(gè)電子B比Be容易,第一電離能小。 5、Na的I1,比I2小很多,電離能差值很大,說明失去第一個(gè)電子比失去第二電子容易得多,所以Na容易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)離子;Mg的I1和I2相差不多,而I2

24、比I3小很多,所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成十2價(jià)離子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以A1容易失去三個(gè)電子形成+3價(jià)離子。而電離能的突躍變化,說明核外電子是分能層排布的。電離能的應(yīng)用、根據(jù)電離能數(shù)據(jù),確定元素核外電子的排布如Li I1<<I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上,且最外層上只有一個(gè)電子根據(jù)電離能數(shù)據(jù),確定元素在化合物中的化合價(jià)。 如K元素 I1<<I2<I3,表明K原子易失去一個(gè)電子形成+1價(jià)陽(yáng)離子。一般來講,在電離能較低時(shí),原子失去電子形成陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)為該元素的常見的價(jià)態(tài)。如Na的第一電離能較小,第二電

25、離能突然增大(相當(dāng)于第一電離能的10倍),故Na的化合價(jià)為+1,而Mg 在第三電離發(fā)生突變,故Mg的化合價(jià)為+2、判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱 I1越大,元素的非金屬性越強(qiáng),I1越小,元素的金屬性越強(qiáng)。 需要我們注意的是,金屬活動(dòng)性表示的是在水溶液中金屬單質(zhì)中的原子失去電子的能力,而電離能是指金屬元素在氣態(tài)時(shí)失去電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子的能力,二者對(duì)應(yīng)條件不同,所以排列順序不完全一致。3、電負(fù)性(1) 鍵合電子:元素相互化合時(shí),原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子孤電子:元素相互化合時(shí),元素的價(jià)電子中沒有參加形成化學(xué)鍵的電子的孤電子。(2)定義:用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。 (

26、3)意義:元素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng);反之,電負(fù)性越小,相應(yīng)原子在化合物中吸引電子的能力越弱。(4) 電負(fù)性大小的標(biāo)準(zhǔn):以F的電負(fù)性為4.0和Li的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。元素的電負(fù)性用于判斷一種元素是金屬元素還是非金屬元素,以及元素的活潑性。通常,電負(fù)性小于2的元素,大部分是金屬元素;電負(fù)性大于2的元素,大部分是非金屬元素。非金屬元素的電負(fù)性越大,非金屬元素越活潑;金屬元素的電負(fù)性越小,金屬元素越活潑。例如,氟的電負(fù)性為4,是最強(qiáng)的非金屬元素;鈁的電負(fù)性為0.7,是最強(qiáng)的金屬元素,(5) 元素電負(fù)性的應(yīng)用 元素的電負(fù)性與元素的金屬性和非金屬性的關(guān)系金屬的電負(fù)

27、性一般都小于1.8,非金屬的電負(fù)性一般都大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性在1.8左右,它們既有金屬性,又有非金屬性。電負(fù)性與化合價(jià)的關(guān)系電負(fù)性數(shù)值的大小能夠衡量元素在化合物中吸引電子能力的大小。電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱,元素的化合價(jià)為正值;電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng),元素的化合價(jià)為負(fù)價(jià)判斷化學(xué)鍵的類型一般電負(fù)性差值大的元素原子間形成的主要是離子鍵,電負(fù)性差值小于1.7或相同的非金屬原子之間形成的主要是共價(jià)鍵;當(dāng)電負(fù)性差值為零時(shí),通常形成非極性鍵,不為零時(shí)易形成極性鍵。當(dāng)電負(fù)性差值大于1.7,形成的是離子鍵對(duì)角線規(guī)則:元素

28、周期中處于對(duì)角線位置的元素電負(fù)性數(shù)值相近,性質(zhì)相似。Li、Mg在空氣中燃燒產(chǎn)物分別為L(zhǎng)i2O、MgO,Be(OH)2、Al(OH)3均為兩性氫氧化物,硼和硅的含氧酸均為弱酸,由此可以看出對(duì)角線規(guī)則的合理性。Li、Mg的電負(fù)性分別為1.0、1.2,Be、Al電負(fù)性均為1.5,B、Si的電負(fù)性分別為2.0、1.8數(shù)值相差不大,故性質(zhì)相似.)電負(fù)性的周期性變化 1、金屬元素越容易失電子,對(duì)鍵合電子的吸引能力越小,電負(fù)性越小,其金屬性越強(qiáng);非金屬元素越容易得電子,對(duì)鍵合電子的吸引能力越大,電負(fù)性越大,其非金屬性越強(qiáng);故可以用電負(fù)性來度量金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱。周期表從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大;周期

29、表從上到下,元素的電負(fù)性逐漸變小。電負(fù)性的大小可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強(qiáng)弱的尺度。金屬的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”的電負(fù)性則在1.8左右,他們既有金屬性又有非金屬性。 2、同周期元素從左往右,電負(fù)性逐漸增大,表明金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。同主族元素從上往下,電負(fù)性逐漸減小,表明元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。小結(jié)原子半徑、電離能、電負(fù)性的周期性變化規(guī)律:在元素周期表中同周期元素從左到右,原子半徑逐漸減小,第一電離能逐漸增大(趨勢(shì)),電負(fù)性逐漸增大。在元素周期表中同主族從上到下原子半徑逐漸增大,第一電離能逐漸減小

30、,電負(fù)性逐漸減小。典例解析例1:鎂的第一電離能比鋁的大,磷的第一電離能比硫的大,為什么呢? Mg:1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3解析:那是因?yàn)殒V原子、磷原子最外層能級(jí)中,電子處于半滿或全滿狀態(tài),相對(duì)比較穩(wěn)定,失電子較難。如此相同觀點(diǎn)可以解釋N的第一電離能大于O,Mg的第一電離能大于Al,Zn的第一電離能大于Ga。例2.下列說法正確的是( )A.第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有元素中,氟的電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析:考查元素第一電離能的變化規(guī)律,一般同周期從左到右第一電離能逐漸增大,堿金屬元素的第一電離能最小,稀有氣體最大故A正確C不正確;但有反常,第A和VA族元素比同周期相鄰兩種元素第一電離能都低。同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小。,由于核外價(jià)電子排布鎂為3S2,Al為3S23P1,故Al的第一電離能小于Mg的,所以B錯(cuò)誤;根據(jù)同主族同周期規(guī)律可以推測(cè):第一電離能K&l

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