2023-2024学年苏教版选择性必修二专题2第二单元元素性质的递变规律学案.docx

专题2原子结构与元素性质第二单元元素性质的递变规律学习目标：L掌握原子核外电子排布的周期性。2 .能根据元素原子的外围电子排布特征，对元素周期表进行分区。3 .能表述元素第一电离能、电负性的含义。4,熟知元素原子半径、元素的第一电离能及元素电负性的周期性变化规律。5.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。学科素养：L能够解释元素电离能和电负性的变化与核外电子排布的关系，学会运用电离能和电负性的变化规律，进一步认识常见物质的结构与性质之间的关系。2.能运用电离能的数据比较元素金属性的强弱，推测原子结构。培养学生科学推理能力和综合运用知识解决问题的能力。3.进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力和想象能力。养成实事求是的科学态度和思辨的科学精神。自主梳理一、原子核外电子排布的周期性1.每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从到的周期性变化。每一周期元素的周期数都等于该周期元素原子的；除第1周期元素最外层电子数从1个到2个，即ISlIs?；其他周期元素最外层电子数都从递增到，即O2.主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化主族IAIiAIIIAVAMA1原子核外外用电子排布及高正化介价设低负化介价化令价的变化规律金M性和林金收性的变化规律原子中杼的变化规律答案：一、1.7S17S27p6电子层数187S17S2Tp62.从左到右，从上到下：nslns7s2pl7s2zp27s2zp37s2p,7S27P5+1+2+3+4+5+6（0除外）+7（F除外）一4-3-2-1最高正价=主族序数（0、F除外），最高正价+I最低负价I=8同一主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；同一周期主族元素从左到右，金属性依次减弱非金属性依次增强同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大；同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小二、原子核外电子排布与周期表结构的关系1 .周期与相同。2 .主族元素的族序数等于该元素原子的o对于过渡元素的原子（锢系、钢系除外），外围电子排布为。I11BV11B族的外围电子数目与相同。外围电子排布为的三个族统称为Mll族。IB和IlB族则是根据7s轨道上是一个还是两个电子来划分的，外围电子排布为o二、L电子层数2.外围电子数（刀一l）d%s°-2族序数（一1。公。2（）d%s三、核外电子排布与周期表的分区1.S区：主要包括和,外围电子排布为s,容易失去最外层电子，形成离子，除外，这些元素都是2 .p区：包括和族共六族元素，它们原子的外围电子排布为（氢为）。3 .d区：包括元素（锄系和钢系元素除外），外围电子排布为，由于它们的次外层都电子，因此d轨道不同程度地参与化学键的形成。4.ds区：包括族元素，它们的原子的d轨道为充满电子的轨道，外围电子排布为O5.f区：包括系、系，原子的外围电子排布为三、LlAIIA族元素阳H金属元素2.IIIA-WO府加"3.I11BV11BViiI族（-Ddi小（钿为4j°）未充满,IB、IIB（/?l）dl07S15.¾钢（-2）f°"（一l）d。*s'四、元素第一电离能的周期性变化1 .元素第一电离能的概念与意义概念：某元素的原子失去一个电子形成+1价阳离子所需要的，叫做该元素的第一电离能。元素第一电离能符号：O即M（g）e->M+（g）元素第一电离能的意义：可以衡量元素的气态原子失去一个电子的o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，原子越失去一个电子。气态一价正离子再失去一个电子成为气态二价正离子所需的最低能量叫做该元素的第二电离能，第三电离能、第四电离能和第五电离能可以以此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系:<72<732 .元素第一电离能变化规律第一电离能的变化趋势如图所示:对同一周期的元素而言，元素的第一电离能最小，元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从到的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。同主族元素，自上而下第一电离能逐渐，表明自上而下原子越来越失去电子。具有全充满、半充满及全空的电子结构的元素稳定性较高，其电离能数值。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。3 .电离能的应用根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：Z1<<72<,表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L电子层)，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：Zi<<72<73,表明K原子易失去形成阳离子。判断元素的金属性、非金属性强弱：Tl越大，元素的性越强；越小，元素的性越强。答案：一、L(I)气态气态最低能量Z1(2)难易程度容易难(3)困难2.(2)碱金属稀有气体小大减小容易较大3.(2)一个电子+1价(3)非金属金属五、元素电负性的周期性变化1 .电负性的有关概念与意义键合电子与电负性：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来衡量元素在化合物中的能力。(2)电负性的意义：电负性越大的原子，对键合电子的吸引能力电负性大小的标准：以氟的电负性为作为相对标准。2 .电负性的变化规律随原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化。同周期，自左到右，元素的电负性逐渐，元素的非金属性逐渐,金属性逐渐O同主族，自上到下，元素的电负性逐渐，元素的金属性逐渐，非金属性逐渐O3 .电负性的应用判断元素的金属性和非金属性及其强弱金属的电负性一般1.8,非金属的电负性一般1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”（如楮、睇等）的电负性则在，它们既有金属性，又有非金属性。金属元素的电负性，金属元素越活泼；非金属元素的电负性,非金属元素越活泼。判断元素的化合价电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力,元素的化合价为o电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力，元素的化合价为o判断化学键的类型如果两个成键元素原子间的电负性差值1.7,它们之间通常形成键。如果两个成键元素原子间的电负性差值1.7,它们之间通常形成键。五、L（I）吸引电子（2）越大（3）4.02.（1）增大增强减弱（2）减小增强减弱3.（1）小于大于1.8左右越小越大弱正值强负值大于离子小于共价重难点研习研习1原子核外电子排布与周期表结构的关系一、原子核外电子排布与周期的关系问题探讨1 .元素周期表共有几个周期？周期数与构造原理中的电子层有何关系？2 .同一周期第1列（IA族）和最后一列（0族）元素原子的电子排布通式是什么？.除第一周期外，每一周期都是从S能级开始，以他能级结束，每一周期中能级排列与该周期所含元素种数之间有何关系？试一一列出。依据上述排列规则，预测第八周期排满所含元素种数是多少？4.为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素不同？1.提示：元素周期表共有7个周期；周期数等于该元素基态原子的电子排布中的最高电子层数。2 .提示：同一周期IA族元素原子的电子排布式为7s10族元素原子（He除外,为Is?）的电子排布式为7s2p6o3 .提示：每一周期从/7S能级开始以7p能级结束递增的核电荷数（或电子数）等于每个周期里的元素数目。具体数据如下：周期电子排布：起始f终止（刀Sf即）元素种数二2s-*2p8三3s3p8四4s-*3d4p18五5s-*4d5p18六6s4ff5d->6p32七7s5f-*6d7p32根据构造原理可知，第八周期（即第8电子层）起始（IA族）为8s,终止（0族）为8p,其起始一终止的电子排布为8s-5g6f->7d8po其中g为能级，含9个原子轨道，最多容纳18个电子。则第八周期排满时元素种数为2+18+14+10+6=50（8s25g186f147d,08p6）。4 .提示：第一周期元素的原子只有一个电子层，只有IS能级，无P能级，最多只能容纳2个电子，而其他周期结尾元素原子最外层有s、派两个能级，最多可排8个电子，因此不相同。重点讲解1 .能级组的划分将构造原理图进行适当调整后得到如下7个能级组，其中每个能级组对应一个周期。7s5f6d7p6s4f5d6p5s4d5p4s3d4p3s3p2s2pIs2 .周期、能级组、元素数目对应关系周期对应能级组对应能级组电子最大容量周期中所含元素的数目*Is22二2s、2p88三3s、3p88四4s>3d、4p1818五5s、4d、5p1818六6s、4f、5d>6p3232七7s、5f、6d、7p32323.核外电子排布与周期的关系元素周期表中每一周期的第一个元素（除第一周期外）都是碱金属，最外层电子排布式为7S,;每一周期的最后一种元素都是稀有气体元素,这些元素的最外层电子排布式都是7s2p6（He除外，为ls2）o每一周期（除第一周期外）都是由碱金属到稀有气体，如此循环往复，这就是元素周期系中的一个个周期。二、原子核外电子排布与族的关系问题探讨1.元素周期表共有多少列？多少个族？2 .写出元素周期表中第1列和第17列的价电子排布通式，同列元素的价层电子数是否都相等？3 .第IA、HA族的价电子排布通式是什么？第11IAV11A族的价电子排布通式是什么？它们的族序数与价层电子数之间有何关系？4 .除镀）系、钢系外，副族元素的价电子排布的通式是什么？它们的族序数与价层电子数之间有何关系？1 .提示：元素周期表共有18歹J,16个族，其中第8、9、10三列为VllI族。2 .提示：第1列的电子排布通式为,第17列的电子排布通式为7s2p5o同列元素的价层电子数不一定相等，如He的价层电子数为2,其他同族元素的为8。3 .提示：IA、HA族的价电子排布通式是小1,第11IAV11A族的价电子排布通式是质2m一5,主族元素的价电子数=族序数。4 .提示：除偶系、钢系外，副族元素价电子排布通式为（一l）d°2（杷为41）；其中第11IBV11B族的价层电子数=族序数；第IB、IIB的族序数=最外层属能级上的电子数。举一反三1 .在短周期元素中，原子最外层只有1个电子或2个电子的元素是（）A.金属元素B.稀有气体元素C.非金属元素D.无法确定是哪一类元素答案：D2 .X、Y、Z三种主族元素的原子，其最外层电子排布分别为谒、3s23p1和2s22p',由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（）A.XYZ2B.X2YZ3C.X2YZ2D.XYZ3答案：A解析：由X、Y、Z三元素的最外层电子排布可知X为IA族中的元素，在化合物中呈+1价，Y为铝，在化合物中呈+3价，Z为