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1、学年人教版化学选修三江苏专用学案第一章 第二节 第2课时 元素周期律 Word版含答案第2课时元素周期律1了解元素的电离能、电负性的含义。2.理解元素原子半径、元素的第一电离能、电负性的周期性变化。3能应用元素的电离能、电负性说明元素的某些性质。原子半径1影响原子半径大小的因素(1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的负电排斥使原子半径增大。(2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的引力就越大，使原子半径缩小。2原子半径的递变规律(1)同周期：从左至右，核电荷数越大，半径越小。(2)同主族：从上到下，核电荷数越大，半径越大。3原子或离子半径的比较方法(1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，

2、原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl)r(Cl)，r(Fe)r(Fe2)r(Fe3)。(2)电子层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。(3)带相同电荷的离子：电子层数越多，半径越大。例如：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，r(O2)r(S2)r(Se2)r(Na)r(Mg2)。正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径(2)核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同(3)质子数相同的不

3、同单核粒子，电子数越多半径越大(4)原子序数越大，原子半径越大答案：(1)不一定，如r(Li)r(Cl)(2)核电荷数不同，半径不同(3)(4)原子序数增大，原子半径不是一直增大，而是呈周期性变化的1下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是()ANa、K、Rb BF、Cl、BrCMg2、Al3、Zn2 DCl、Br、I解析：选C。同主族元素，从上到下，原子半径(离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2、Al3电子层数相同但铝的核电荷数大，所以Al3的半径小，故C项微粒半径不是逐渐增大。2下列有关微粒半径的大小比较错误的是()A

4、KNaLi BNaMg2Al3CMg2NaF DClFF解析：选C。A项，同一主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大；B项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小；C项，应为Mg2NaF；D项，Cl比F多一个电子层，故半径ClF，F比F多一个电子，故半径FF。3下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是()ANaF BMgI2CBaI2 DKBr解析：选B。题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg2)r(Na)r(K)r(Br)r(F)。要使r(阳)/r(阴)最小，应取r(阳)最小的与r(阴)最大的相比，即r(Mg2)/r(I)最小。粒子半径比较的一般思路(1)“一层”：先看电子层

5、数，电子层数越多，一般微粒半径越大。(2)“二核”：若电子层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。(3)“三电子”：若电子层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 电离能1电离能的概念(1)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，通常用I1表示。(2)各级电离能：1价气态正离子失去一个电子，形成2 价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能，用I2表示；2价气态正离子再失去一个电子，形成3价气态正离子所需要的最低能量叫做第三电离能，用I3表示，以此依次类推。2元素第一电离能变化规律(1)同一周期：一般来说，同一周

6、期的元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子的半径减小，核对外层电子的引力加大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能也就越大。(2)同一族：同一族元素电子层数不同，最外层电子数相同，原子半径增大起主要作用，半径越大，核对电子的引力越小，越易失去电子，电离能也就越小。(3)电子排布：各周期中稀有气体元素的电离能最大，原因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的最外层8电子(He为2电子)构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型，稳定性也较高，如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、P(3s23p3)比同周期相邻元素的第一电离能大。3电离能的应用可以衡量元素的原子失去一个

7、电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，元素金属性越强。正误判断(正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例)。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大(4)在所有元素中，氟的第一电离能最大(5)同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大(6)可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价答案：(1)电离能越大的原子失电子的能力越弱(2)(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能小(4)同周期的第A族元素的第一电离能最小，0族元素的最大(5)有反常，

8、如I1(N)I1(O)(6)1气态原子生成1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是()A一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱B元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能C金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关答案：C2(2019福建三明一中段考)短周期元素X的第一至第六电离能分别为I1578 kJmol1I21 817 kJmol1I32 745 kJmol1I4

9、11 575 kJmol1I514 830 kJmol1I618 376 kJmol1以下说法正确的是()AX原子的最外层只有1个电子B元素X常见化合价为3价CX原子核外有3个未成对电子D元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱解析：选B。结合题给电离能数据可知，元素X的常见化合价为3价，应为Al元素，据此判断各选项。3(1)(2019高考全国卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_(填标号)。 (2)(2018高考全国卷)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。解析：(1)由题给信息知，A项和D

10、项代表Mg，B项和C项代表Mg。A项，Mg再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量A大于B；3p能级的能量高于3s，3p能级上的电子较3s能级上的电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量AC、AD，选A。(2)Cu原子的价电子排布式为3d104s1，4s能级处于半充满状态，而Zn原子的价电子排布式为3d104s2，4s能级处于全充满状态，Zn原子更不易失去1个电子，所以Zn原子的第一电离能较大。答案：(1)A(2)大于Zn核外电子排布为全充满的稳定结构，较难失电子4不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表

11、中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是_。(2)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是_(填编号)。E(砷)E(硒) E(砷)E(硒)E(溴)E(硒) E(溴)E(硒)(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：_E_。(4)10号元素E值较大的原因是_。解析：本题主要考查元素第一电离能的变化规律。(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数增大，E值变小。(2)从第二、三周期看，第A族和A族元素比同周期相邻两元素E值

12、都低，可以推出E(砷)E(硒)、E(溴)E(硒)。(3)据同主族、同周期元素E值变化规律可知，E(K)E(Ca)E(Mg)。(4)10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。答案：(1)随着原子序数增大，E值变小(2)(3)485738(4)10号元素为氖，该元素原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1I2I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子。(2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1I2CSi。1(双选)下列说法不正确的是()A第A族元素的

13、电负性从上到下逐渐减小，而第A族元素的电负性从上到下逐渐增大B电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度C元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越弱DNaH的存在能支持可将氢元素放在第A族的观点解析：选AC。同主族自上而下元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，A族和A族元素的电负性从上到下都逐渐减小，A项不正确；电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度，B项正确；电负性越大，原子对键合电子的吸引力越大，C项不正确；NaH中H为1价，与卤素相似，能支持可将氢元素放在A族的观点，D项正确。2下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是()A1

14、s22s22p4B1s22s22p63s23p3C1s22s22p63s23p2D1s22s22p63s23p64s2解析：选A。根据四种原子的基态电子排布式可知，选项A中原子有两个电子层，最外层有6个电子，最容易得到电子，电负性最大。3(2019江苏部分重点中学高二期中)XY是由电负性相差最大的两种主族元素所形成的化合物(放射性元素除外)，下列有关XY及其组成元素的说法中不正确的是()AX元素的第一电离能远大于其第二电离能BY元素的单质中含有共价键CY元素位于元素周期表的右上角DXY一定是离子化合物解析：选A。同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故电负性最

15、大的元素是F，最小的是第 A族的Cs。A.Cs元素的第一电离能远小于其第二电离能，故A错误； B氟气中氟原子之间存在共价键，故B正确； C氟元素位于元素周期表第二周期A族，所以位于元素周期表的右上角，故C正确； D氟化铯是由离子键形成的离子化合物，故D正确。4根据元素周期表中的“对角线规则”，金属铍与铝的单质及其化合物性质相似，又已知氯化铝的熔、沸点较低，易升华。回答下列问题：(1)写出铍与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_。(2)氢氧化铍与氢氧化镁可用_鉴别。氯化铍属于_(填“离子”或“共价”)化合物。(3)根据“对角线规则”，锂和镁的性质也相似。锂在空气中燃烧的主要产物的电子式是_，同时还有

16、少量的_生成。解析：(1)根据铍和铝的性质相似，推断出单质铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和氢气。(2)氢氧化铍为两性氢氧化物，与氢氧化钠反应生成Na2BeO2和水，可用氢氧化钠溶液鉴别氢氧化镁和氢氧化铍。根据氯化铝的性质及“对角线规则”可知，氯化铍为共价化合物。(3)镁能和空气中的氧气、氮气反应，锂的性质与镁类似，也会发生与镁相似的反应，生成相似的产物。答案：(1)Be2OH=BeOH2(2)NaOH溶液共价学习小结1.随着核电荷数的递增，同周期从左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大。2.第一电离能(I1)：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

17、低能量叫做第一电离能。同族元素从上到下第一电离能变小，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，但第A族与第A族、第A族与第A族之间出现反常。3.电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大；同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。课后达标检测学生用书P59(单独成册)一、单项选择题1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解析：选C。元素原子的核外电子排布的周期性变化是元素性质呈现周期性变化的根本原因。2如图表示前20号元素的

18、原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量的变化关系，其中A、B、C各点表示的元素是()AN、S、P BF、Cl、OCHe、Ne、Ar DSi、C、B解析：选C。稀有气体元素的原子最外层电子排布为稳定结构，失去一个电子所需能量是同周期元素中最高的，故A、B、C分别代表He、Ne、Ar。3下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是()A原子半径：NaSOB稳定性：PH3H2SH2OC离子半径：KCa2Ga3D第一电离能：OFCa2Ga3，C项错误。4(2019东营胜利一中高二周测)下列有关电离能的说法中正确的是()A对于同一元素而言，原子的电离能I1I2I3B钾比钠活泼，所以钾的第一电离能大于钠

19、的第一电离能C同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D可通过一种元素各级电离能的数值，判断该元素可能的化合价答案：D5下列说法中不正确的是()A第一电离能、电负性的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果B元素电负性：NAlGaB电负性：AsSeBrC最高正价：FSSiD原子半径：PNC解析：选A。B、Al、Ga为同主族元素，同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，A项正确；As、Se、Br电负性大小顺序应为BrSeAs，B项错误；F无正化合价，C项错误；原子半径：PCN，D项错误。7已知X、Y元素同周期，且电负性XY，下列说法错误的是()A第一电离能Y可能大于XB气态氢化物

20、的稳定性：HmY大于HnXC最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性DX和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价解析：选B。据电负性XY推知，原子序数XY，由于X、Y同周期，第一电离能Y可能大于X，A正确；氢化物稳定性HmY小于HnX，B错误；X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y的，C正确；电负性值大的元素吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性值小的元素吸引电子能力弱，在化合物中显正价，D正确。8某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是()AX元素可能为4价BX可能为非金属元素CX为第五周期元素DX与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3答案：D二、不定项选择题9(2019连云港四

21、校高二期中)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2表示，单位为kJmol1)。I1I2I3I47401 5007 70010 500下列关于元素R的判断中一定正确的是()AR元素的最高正价为3价BR元素位于元素周期表中第A族CR元素的原子最外层共有2个电子DR元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1解析：选BC。从表中数据可以看出，R元素的第一、第二电离能都较小，所以反应时可以失去2个电子，那么其最高化合价为2价，最外层电子数为2，应为第A族元素，A错误，B、C正确；R元素可能是Mg或Be，故无法确定基态原子的电子排布式，D错误。10(2019南通高二检测)现有三种元素的基

22、态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是()A第一电离能：B原子半径：C电负性：D最高正化合价：解析：选AB。由三种元素基态原子的电子排布式可知，是硫元素、是磷元素、是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能SP，同主族自上而下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能NP，故第一电离能NPS，即，A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径PS，同主族元素从上至下原子半径逐渐增大，所以原子半径PN，故原子半径PSN，即，B正

23、确；同周期自左而右元素电负性逐渐增大，所以电负性PS，C错误；最高正化合价等于最外层电子数，所以最高正化合价：，D错误。11X和Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知下列叙述正确的是()AX的原子半径大于Y的原子半径BX的电负性大于Y的电负性CX的阴离子半径小于Y的阳离子半径DX的第一电离能小于Y的第一电离能解析：选B。X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，Y比X多一个电子层，故原子半径YX，电负性XY，A项错误，B项正确；电子层结构相同，核电荷数越大，微粒半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C项错误；X易得电子形成阴离子，而Y易失电子形成阳离子，故第一电离能XY，D项错误。12a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。 a的原子结构示意图为，b与c形成的化合物的电子式为。下列说法中正确的是()A原子半径：acdbB电负性：abdcC原子序数