三河一中高三物质结构系列导学案(二)《原子结构与元素的性质》

第二节原子结构与元素的性质【知识回顾】（必修2）1. 元素周期表中的周期是指；元素周期表中的族是指2. ，叫做元素周期律，在化学（必修2）中元素周期律主要体现在、、、等的周期性变化。

【预习导学】写出锂、钠、钾、铷、銫基态原子的简化电子排布式和氦、氖、氩、氪、氙的电子排布式。

锂：氦：钠：氖：钾：氩：铷：氪：銫：氙：从中你能体会出什么来？一、原子结构与元素周期表1、周期系随着元素原子的核电荷数递增，每到出现，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，出现。

然后又开始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。

可见，元素周期系的形成是[讨论与探究]请运用构造原理解释为什么周期系中每一周期里元素的数目并不总是一样多（分别是多少）？2、元素周期表的结构与原子结构的关系请认真思考课本14～15页的6个科学探究！（1）元素周期表共有个周期，每周期具有元素的数目分别为一二三四五六七通式开头元素电子排布式结尾元素电子排布式第一周期结尾元素只有一个能级，个电子，所以电子排布跟其他周期不同（2）元素周期表共有个纵列，①价电子层：②价电子：价电子层上的电子。

③每个纵列的价电子层的电子总数（填“相等”或“不相等”或不知道）（3）s区有个纵列，d区有个纵列，P区有个纵列；从元素的价电子层结构可以看出，s区、d区、ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层的及的d电子，呈现金属性，所以s区、d区、ds区都是金属。

【归纳】S区元素价电子特征排布为，价电子数等于序数。

ｄ区元素价电子排布特征为（ｎ－1）d1~10ns1~2；价电子总数等于副族序数；ds区元素特征电子排布为，价电子总数等于所在的序数；p区元素特征电子排布为；价电子总数等于序数。

（4）元素周期表可分为族、族、族和族：从图1—16可知，副族元素（包括区和区。

区的元素）介于s区元素（主要是元素）和区（主要是非金属元素）之间，处于由元素向元素过渡的区域，因此把副族元素又称为过渡元素。

s区p 区 d 区ds 区 f 区分区原则纵列数是否都是金属区全是金属元素，非金属元素主要集中区。

主族主要含区，副族主要含区，过渡元素主要含区（5）（为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内？）这是由元素的价电子层结构和元素周期表中性质递变规律决定的，在元素周期表中，同周期元素从左到右非金属性逐渐，逐渐减弱，同主族元素从上到下逐渐减弱，金属性逐渐，结果使元素周期表右上角三角区域的元素主要呈现出非金属性。

（6）由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界线，处于非金属三角区边缘的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此，这些元素常被称为半金属或准金属。

3、元素在周期表中的位置由原子结构决定元素在周期表中排布在哪个横行，由什么决定？元素在周期表中排在哪个列由什么决定？（1）原子核外决定元素所在的周期；周期数=最大数（钯除外）（2）原子的决定元素所在的族；如：29Cu 3d104s1，10+1=11尾数是1所以，是IB。

总结：元素周期表是元素原子结构以及递变规律的具体体现。

二、元素周期律1、原子半径（1）影响原子半径的因素有哪些？它们是如何影响半径的？我们怎样判断原子半径的大小？（2）元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？A、同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐。

其主要原因是由于的增加使原子核对电子的引力而带来原子半径减小的趋势增加电子后电子间斥力带来的趋势。

B、同主族元素从上到下，原子半径逐渐。

其主要原因是由于增加，电子间的斥力使增大。

2、电离能（1）什么是电离能？A、第一电离能I1：态电性基态原子失去个电子，转化为气态基态正离子所需要的叫做第一电离能，通常叫电离能。

第一电离能越大，金属活动性越B、如何理解第二电离能I2、第三电离能I3、I4、I5……？同一元素的第二电离能第一电离能。

同一元素： I1 I2 I3 I4 I5……（2）递变规律周一周期同一族第一电离能（3）电离能与性质[学与问1]、碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？第一电离能越小，越易电子，金属的就越强。

因此碱金属元素的越小，金属的活泼性就。

3、电负性（1）含义：什么是电负性？电负性的大小体现了什么性质？键合电子：。

电负性：原子在分子中能力相对大小的量度。

[说明]：①元素电负性的值是个相对的量，没有单位。

电负性大的元素吸引电子能力强，反之就弱。

②元素电负性的概念最先是由鲍林于1932年在研究化学键性质时提出来的。

以氟的电负性为 4.0和锂的电负性为 1.0作为相对标准，然后根据化学键的键能推算其他元素的相对电负性的数值。

后人做了更精确的计算，数值有所修改（2）变化规律：阅读课本19页图1-22和图1-23并思考：①同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律？②如何理解这些规律？③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？A. 金属元素越容易失电子，对键合电子的吸引能力越，电负性越小，其金属性越；非金属元素越容易得电子，对键合电子的吸引能力越，电负性越，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；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变。

B. 同周期元素从左往右，电负性逐渐增，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增。

同主族元素从上往下，电负性逐渐减，表明元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

（3）电负性与性质电负性的大小可以作为判断金属性和非金属性越的尺度：①电负性越小，其金属性越，非金属性越强；电负性越大，其非金属性越，金属性越强；②金属的电负性一般小于，非金属性的电负性一般大于；位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在左右，它们既有，又有。

[认真完成课本20页科学探究1]4、“对角线“规则：[认真完成课本20页科学探究2]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？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。

[解释]：锂的电负性：镁的电负性：。

锂和镁在过量的氧气中燃烧，不形成过氧化物，只生成正常氧化物；铍的电负性：铝的电负性：，两者的氢氧化物都是氢氧化物；硼的电负性：硅的电负性：，两者的含氧酸酸性的强度很接近。

这些元素在性质上相似，可以粗略认为是它们的电负性相近的缘故。

原子结构与元素的性质【巩固练习一】（）1．外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是A 四周期ⅦB族B 五周期ⅢB族C 六周期ⅦB族D 六周期ⅢB族（）2．原子序数小于18的八种连号元素，它们单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如右图所示。

图中X元素应属A ⅢA族B ⅣA族C ⅤA族D ⅥA族（）3．下列各组元素性质递变情况错误的是A Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B P、S、Cl元素最高正化合价依次升高C N、O、F原子半径依次增大D Na、K、Rb的金属性依次增强（）4. 外围电子构型为4f75d16s2元素在周期表中的位置是A、第四周期ⅦB族B、第五周期ⅢB族C、第六周期ⅦB族D、第六周期ⅢB族（）5. 镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。

下面关于镭的性质的描述中不正确的是A.在化合物中呈+2价B.单质使水分解.放出氢气C.氢氧化物呈两性D. 碳酸盐难溶于水（）6. 根据所学的电子排布规律及周期表判断，同周期的ⅡA和ⅢA之间的原子序数差不可能是A.1B.11C.25D.8（） 7. R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R是A. LiB.BeC. SD. Ar8．下列元素是主族元素还是副族元素？第几周期？第几族？（1）1s2 2s 2 2p6 3s 2 3p5（2）[Ar]3d10 4s19．由下列元素在周期表中的位置，给出其原子的价电子层构型（1）第四周期第ⅥＢ族（2）第六周期第ⅡＡ族10. 已知某元素的原子序数是25，写出该元素原子的电子排布式和电子排布图，并指出该元素的名称、符号以及所属的周期和族。

11. 已知某元素在周期表中位于第五周期、ⅥＡ族。

试写出该元素的基态原子的电子排布式、元素名称、符号和原子序数。

12．完成下表空白处原子序数电子排布式在周期表中的位置是金属还是非金属最高价氧化物的水化物化学式及酸碱性气态氢化物的化学式151s22s22p63s23p4第二周期VA族【巩固练习二】（）1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大？A BeB BC CD N( )2．在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是A ns2np3B ns2np5C ns2np4D ns2np6（）3．下列各组微粒按半径逐渐增大，还原性逐渐增强的顺序排列的是A Na、K、RbB F、Cl、BrC Mg2+、Al2+、Zn2+D Cl-、Br-、I-（）4．除去气态原子中的一个电子使之成为气态+1价阳离子时所需外界提供的能量叫做该元素的第一电离能。

图是周期表中短周期的一部分，其中第一电离能最小的元素是：( )5．元素周期表第二周期Li到Ne原子的电离势总的趋势是怎样变化的A 从大变小B 从小变大C 从Li到N逐渐增加，从N到Ne逐渐下降D 没有多大变化( ) 6．下列第三周期元素的离子中，半径最大的是A Na+B Al3+C S2-D Cl-（）7.下列说法正确的是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，氟的电离能最大D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大8. 原子半径的大小取决于二个相反因素：一是，另一个因素是。

9.不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为E）如图所示，试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。

（1）同主族内不同元素的E值的变化特点是。

各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律。

（2）同周期内，随原子序数的增大，E值增大。

但个别元素的E值出现反常现象，试预测下列关系中正确的是（填写编号）。

①E（砷）＞E（硒）②E（砷）＜E（硒）③E（溴）＞E（硒）④E（溴）＞E（硒）（3）估计1mol气态Ca原子失去最外层一个电子所需能量E值的范围：＜E ＜。

（4）10号元素E值较大的原因是10.设想你去外星球做了一次科学考察，采集了该星球上十种元素单质的样品，为了确定这些元素的相对位置以便系统地进行研究，你设计了一些实验并得到了下列结果：单质 A B C D E F G H I J熔点/℃-150 550 160 210 -50 370 450 300 260 250 与水反应√√√√与酸反应√√√√√√与氧气反应√√√√√√√√不发生化学反√√应对于A元素1.0 8.0 15.6 17.1 23.8 31.8 20.0 29.6 3.918.0 的原子质量按照元素性质的周期性递变规律，试确定以上十种元素的相对位置，并填入下表：ABH【巩固练习三】（）1. 电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度下列关于电负性的变化规律正确的是A．周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大B．周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大C．电负性越大，金属性越强D．电负性越小，非金属性越强( )2. 已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是A.X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价B.第一电离能可能Y小于XC.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的D.气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX（）3. 根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是A.硼和硅B.铝和铁C.铍和铝D.铜和金（）4. x、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A．x的原子半径大于y的原子半径 B．x的电负性大于y的电负性C．x的氧化性大于y的氧化性 D．x的第一电离能大于y 的第一电离能（）5. 元素电负性随原子序数的递增而增强的是A．Na > K > Rb B．N > P > As C．O > S > Cl D．Si > P > Cl （）6. 对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是A．碱性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B．第一电离能：Na<Mg<AlC．电负性：Na>Mg>AlD．还原性：Na>Mg>Al（）7. X和Y是原子序数大于4的短周期元素，X m＋和Y n－两种离子的核外电子排布相同，下列说法正确的是A.X的原子半径比Y小B.X和Y的核电核数之差为m－nC.电负性X>YD.第一电离能X<Y（）8.下列有关电负性的说法中正确的是A.主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。