这是因为随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多。
4、Be有价电子排布为2s2,是全充满结构,比较稳定,而B的价电子排布为2s22p1,、比Be不稳定,因此失去第一个电子B比Be容易,第一电离能小。
镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大,为什么呢?
Mg:
1s22s22p63s2
P:
1s22s22p63s23p3
那是因为镁原子、磷原子最外层能级中,电子处于半满或全满状态,相对比较稳定,失电子较难。
如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O,Mg的第一电离能大于Al,Zn的第一电离能大于Ga。
5、Na的I1,比I2小很多,电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多,所以Na容易失去一个电子形成+1价离子;Mg的I1和I2相差不多,而I2比I3小很多,所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子;Al的I1、I2、I3相差不多,而I3比I4小很多,所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。
而电离能的突跃变化,说明核外电子是分能层排布的。
〖课堂练习〗
1、某元素的电离能(电子伏特)如下:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
14.5
29.6
47.4
77.5
97.9
551.9
666.8
此元素位于元素周期表的族数是
A.IAB.ⅡAC.ⅢAD、ⅣAE、ⅥAF、ⅤAG、ⅦA
2、某元素的全部电离能(电子伏特)如下:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
I8
13.6
35.1
54.9
77.4
113.9
138.1
739.1
871.1
回答下列各问:
(1)由I1到I8电离能值是怎样变化的?
___________________。
为什么?
______________________________________
(2)I1为什么最小?
________________________________
(3)I7和I8为什么是有很大的数值__________________________
(4)I6到I7间,为什么有一个很大的差值?
这能说明什么问题?
_________________________________________________________
(5)I1到I6中,相邻的电离能间为什么差值比较小?
______________________________________________
(6)I4和I5间,电离能为什么有一个较大的差值
__________________________________________________
(7)此元素原子的电子层有__________________层。
最外层电子构型为
______________,电子轨道式为________________________________,此元素的周期位置为________________________周期___________________族。
2、讨论氢的周期位置。
为什么放在IA的上方?
还可以放在什么位置,为什么?
答:
氢原子核外只有一个电子(1s1),既可以失去这一个电子变成+1价,又可以获得一个能。
电子变成一l价,与稀有气体He的核外电子排布相同。
根据H的电子排布和化合价不难理解H在周期表中的位置既可以放在IA,又可以放在ⅦA。
3、概念辩析:
(1)每一周期元素都是从碱金属开始,以稀有气体结束
(2)f区都是副族元素,s区和p区的都是主族元素
(3)铝的第一电离能大于K的第一电离能
(4)B电负性和Si相近
(5)已知在200C1molNa失去1mol电子需吸收650kJ能量,则其第一电离能为650KJ/mol
(6)Ge的电负性为1.8,则其是典型的非金属
(7)气态O原子的电子排布为:
↑↓↑↓↑↓↑↓,测得电离出1mol电子的能量约为1300KJ,则其第一电离能约为1300KJ/mol
(8)半径:
K+>Cl-
(9)酸性HClO>H2SO4,碱性:
NaOH>Mg(OH)2
(10)第一周期有2*12=2,第二周期有2*22=8,则第五周期有2*52=50种元素
元素的最高正化合价=其最外层电子数=族序数
4、元素的电离能与原子的结构及元素的性质均有着密切的联系,根据下列材料回答问题。
气态原子失去1个电子,形成+1价气态离子所需的最低能量称为该元素的第一电离能,+l价气态离子失去1个电子,形成+2价气态离子所需要的最低能量称为该元素的第二电离能,用I2表示,以此类推。
下表是钠和镁的第一、二、三电离能(KJ·mol-1)。
元素
I1
I2
I3
Na
496
4562
6912
Mg
738
1451
7733
(1)分析表中数据,请你说明元素的电离能和原子结构的关系是:
元素的电离能和元素性质之间的关系是:
(2)分析表中数据,结合你已有的知识归纳与电离能有关的一些规律。
(3)请试着解释:
为什么钠易形成Na+,而不易形成Na2+?
原子结构与元素的性质(第3课时)
知识与技能:
1、能说出元素电负性的涵义,能应用元素的电负性说明元素的某些性质
2、能根据元素的电负性资料,解释元素的“对角线”规则,列举实例予以说明
3、能从物质结构决定性质的视角解释一些化学现象,预测物质的有关性质
4、进一步认识物质结构与性质之间的关系,提高分析问题和解决问题的能力
教学过程:
〖复习〗1、什么是电离能?
它与元素的金属性、非金属性有什么关系?
2、同周期元素、同主族元素的电离能变化有什么规律?
(3)电负性:
〖思考与交流〗1、什么是电负性?
电负性的大小体现了什么性质?
阅读教材p20页表
同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律?
如何理解这些规律?
根据电负性大小,判断氧的非金属性与氯的非金属性哪个强?
[科学探究]
1.根据数据制作的第三周期元素的电负性变化图,请用类似的方法制作IA、VIIA元素的电负性变化图。
2.电负性的周期性变化示例
〖归纳志与总结〗
1、金属元素越容易失电子,对键合电子的吸引能力越小,电负性越小,其金属性越强;非金属元素越容易得电子,对键合电子的吸引能力越大,电负性越大,其非金属性越强;故可以用电负性来度量金属性与非金属性的强弱。
周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大;周期表从上到下,元素的电负性逐渐变小。
电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。
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”的电负性则在1.8左右,他们既有金属性又有非金属性。
2、同周期元素从左往右,电负性逐渐增大,表明金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
同主族元素从上往下,电负性逐渐减小,表明元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。
[思考5]对角线规则:
某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似,被称为对角线原则。
请查阅电负性表给出相应的解释?
3.在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的性质有些相似,被称为“对角线规则”。
查阅资料,比较锂和镁在空气中燃烧的产物,铍和铝的氢氧化物的酸碱性以及硼和硅的含氧酸酸性的强弱,说明对角线规则,并用这些元素的电负性解释对角线规则。
4.对角线规则
课时作业:
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
一、选择题
1.居室装修用石材的放射性常用22688Ra作为标准,居里夫人(MarieCurie)因对Ra元素的研究两度获得诺贝尔奖。
下列叙述中正确的是
A.RaCl2的熔点比CaCl2高B.Ra元素位于元素周期表中第六周期ⅡA族
C.一个22688Ra原子中含有138个中子D.Ra(OH)2是一种两性氢氧化物
2.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是()
A、D3O+B、Li+C、OD¯D、OH¯
3.最近,意大利科学家使用普通氧分子和带正电荷的氧离子制造出了由4个氧原子构成的氧分子,并用质谱仪探测到了它存在的证据。
若该氧分子具有空间对称结构,下列关于该氧分子的说法正确的是
A.是一种新的氧化物 B.不可能含有极性键
C.是氧元素的一种同位素 D.是臭氧的同分异构体
4.下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是()
A.N:
1s22s22p3B.S2-:
1s22s22p63s23p6
C.Na:
1s22s22p53s2D.Si:
1s22s22p63s23p2
5.有四种氯化物,它们的通式为XCl2,其中最可能是第
A族元素的氯化物是:
A.白色固体,熔点低,完全溶于水,得到一种无色中性溶液,此溶液导电性差
B.绿色固体,熔点高,易被氧化,得到一种蓝绿色溶液,此溶液具有良好的导电性
C.白色固体,极易升华,如与水接触,可慢慢分解
D.白色固体,熔点较高,易溶于水,得无色中性溶液,此溶液具有良好的导电性
6.气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是
A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p64s24p2→1s22s22p63s23p64s24p1
7.等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,VA=VB+VC,则在C的生成物中,该金属元素的化合价为
A.+1B.+2C.+3D.+4
8.元素周期表中ⅠA族元素有R′和R″两种同位素,R′和R″的原子量分别为a和b,R元素中R′和R″原子的百分组成分别为x和y,则R元素的碳酸盐的式量是
A、2(ax+by)+60B、ax+by+60C、(ax+by)/2+60D、ay+bx+60
9.下列具有特殊性能的材料中,由主族元素和副族元素形成的化合物是
A.半导体材料砷化镓
B.吸氢材料镧镍合金
C.透明陶瓷材料硒化锌
D.超导材K3C60
10.X和Y属短周期元素,X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Y位于X的前一周期,且最外层只有一个电子,则X和Y所形成的化合物的电子式可表示为()
A.XYB.XY2C.XY3D.X2Y3
11.A、B都是短周期元素,原子半径B>A,它们可形成化合物AB2,由此可以得出的正确判断是()
A.原子序数:
A<BB.A和B可能在同一主族
C.A可能在第2周期ⅣA族D.A肯定是金属元素
12.下列是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子是()
A.1s22s22p4B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p64s2
13.下列关于砷(As)元素的叙述中,正确的是
A、在AsCl3分子中,砷原子最外层电子数为8;
B、Na3AsO4溶液的pH大于7;
C、砷的氢化物的化学式为AsH3,它是一种强氧化剂;
D、砷的相对原子质量为74.92,由此可知砷原子核内有42个中子。
14.据酸碱质子理论,凡是能给出质子的分子或离子都是酸,凡是能给合质子的分子或离子都是碱,按照这种理论下列物质既属于酸又属于碱的是
A、NaClB、H2OC、NaHCO3D、Al2O3
15.下列说法中错误的是
A、原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数;
B、元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素;
C、除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8;
D、同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同
二、填空题(每空2分,共24分)
16.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。
O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。
O3分子的结构如图5,呈V型,键角116.5℃。
三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供1个电子,构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这4个电子。
请回答:
图5 O3的分子结构
(1)臭氧与氧气的关系是___________。
(2)选出下列分子与O3分子的结构最相似的的是。
A.H2OB.CO2C.SO2D.BeCl2
(3)分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子,那么O3分子有___________对孤对电子。
(4)O3分子是否为极性分子___________(是或否)。
(5)O3与O2间的转化是否为氧化还原反应___________(若否,请回答A小题;若是,请回答B小题)
A.O3具有强氧化性,它能氧化PbS为PbSO4而O2不能,试配平:
_____PbS+______O3——______PbSO4+______O2
B.O3在催化剂作用下生成1molO2转移电子数___________mol
17.已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样,也是元素的一种基本性质。
下面给出13种元素的X的数值:
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
X的数值
1.5
2.0
1.5
2.5
2.8
4.0
1.0
元素
Mg
Na
O
P
S
Si
X的数值
1.2
0.9
3.5
2.1
2.5
1.7
试结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)经验规律告诉我们:
当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。
试推断AlBr3中的化学键类型是______。
(2)根据上表给出的数据,简述主族元素的X的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系______________________________;简述第二周期元素(除惰性气体外)的X的数值大小与原子半径之间的关系_____________________________________________。
(3)请你预测Br与I元素的X数值的大小关系________。
(4)某有机化合物分子中含有S—N键,你认为该共用电子对偏向于________原子(填元素符号)。
三、计算题(共18分)
18.(8分)某核素ZAX的氯化物XCl21.11g配成溶液后,需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来,试计算:
(1)X的质量数。
(2)若X的核内中子数为20,求37gXCl2中所含质子的物质的量是多少?
19.(10分)电解普通水和重水(12H2O)的混合物,通电一段时间后,两极共生成气体18.5g,体积为33.6L(标况下)。
求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少?
参考答案:
一、选择题
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
D
B
C
D
B
A
A
C
A
AC
A
AB
BC
AD
二、填空题
16.
(1)同素异形体
(2)C(3)5(4)是
(5)否1414
17.
(1)共价键
(2)元素X的数值越大,元素的非金属性越强(或元素X的数值越小,元素的金属性越强)原子半径越小,X的数值越大
(3)Br大于I(4)N
二、计算题
18.
(1)40(2