高中人教版化学选修3课件：第1章第2节　原子结构与元素的性质（83张）.ppt

1、第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 学习目标学习目标 1.了解元素周期表与原子结构的关系。了解元素周期表与原子结构的关系。 2.掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和掌握同周期主族元素从左到右，最高化合价和 最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变最低化合价、金属性和非金属性、原子半径的变 化规律。化规律。 3.掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、掌握同主族元素从上到下，金属性和非金属性、 原子半径的变化规律。原子半径的变化规律。 4.能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元能说出元素电离能、电负性的含义，能应用元 素的电离能说明元素的某些性质。素的电离能说明元素

2、的某些性质。 课堂互动讲练课堂互动讲练 课前自主学案课前自主学案 知能优化训练知能优化训练 第第 二二 节节 原原 子子 结结 构构 与与 元元 素素 的的 性性 质质 课前自主学案课前自主学案 一、元素周期系一、元素周期系 1碱金属元素基态原子的电子排布碱金属元素基态原子的电子排布 碱金属碱金属 原子序原子序 数数 周期周期 基态原子的电子排布基态原子的电子排布 式式 锂锂 3 二二 1s22s1或或He2s1 钠钠 11 三三 1s22s22p63s1或或 _ Ne3s1 碱金碱金 属属 原子序原子序 数数 周期周期 基态原子的电子排布式基态原子的电子排布式 钾钾 19 四四 _或或 Ar

3、4s1 铷铷 37 五五 _ _或或Kr5s1 铯铯 55 六六 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d105s25p66s1或或_ 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d104s24p65s1 Xe6s1 思考感悟思考感悟 1.由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排由碱金属元素在周期表中的位置和价电子排 布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子布式，可以看出碱金属元素所在的周期与电子 层数有何关系？层数有何关系？ 【提示提示】 碱金属元素的周期数电子层数。碱金属元素的周期数电子层数。 2元素周期系的形成元素周期系的形成 (1)周期系的形成周

4、期系的形成 随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现 _，就开始建立一个新的电子层，随后，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，最后达到最外层上的电子逐渐增多，最后达到8个电子，个电子， 出现出现_；这样形成一个；这样形成一个_，循，循 环往复形成周期系。环往复形成周期系。 碱金属碱金属 稀有气体稀有气体 周期周期 (2)原因：原因：_的周期性重的周期性重 复。复。 原子核外电子排布原子核外电子排布 二、元素周期表二、元素周期表 1周期表的结构周期表的结构 2周期与族周期与族 (1)周期：具有相同的周期：具有相同的_的元素按照的元素按照 原

5、子序数原子序数_的顺序排列成的一个横行。的顺序排列成的一个横行。 (2)族：周期表中，有族：周期表中，有_个纵列，除个纵列，除 _三个纵列叫第三个纵列叫第族外，其余族外，其余15个个 纵列每一个纵列标作一族。纵列每一个纵列标作一族。 电子层数电子层数 递增递增 18 8、9、10 思考感悟思考感悟 2结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价结合元素周期表，分析各族元素的族序数与价 电子排布的关系。电子排布的关系。 【提示提示】 主族元素的价电子排布为主族元素的价电子排布为ns1 2或 或 ns2np1 5，族序数等于价电子数；零族元素的价电 ，族序数等于价电子数；零族元素的价电 子排布为子排布

6、为ns2np6(He除外除外)；过渡元素；过渡元素BB族族 元素的价电子排布为元素的价电子排布为(n1)d10ns1 2，族序数与最 ，族序数与最 外层电子数相等，外层电子数相等，BB族元素的价电子排布族元素的价电子排布 为为(n1)d1 5ns12，族序数等于价电子数， ，族序数等于价电子数，族的族的 价电子排布通常为价电子排布通常为(n1)d6 8ns2。 。 三、元素周期律和原子半径三、元素周期律和原子半径 1元素周期律元素周期律 元素的性质随元素的性质随_的递增发生周期性的递增发生周期性 递变的规律。递变的规律。 2原子半径原子半径 (1)决定因素决定因素 核电荷数核电荷数 增大增大

7、越大越大 越小越小 (2)变化规律变化规律 电子电子 能层数能层数 增大增大 不变不变 增大增大 减小减小 思考感悟思考感悟 3是否电子的能层数多的元素的原子半径一定是否电子的能层数多的元素的原子半径一定 大于电子的能层数小的元素的原子半径？大于电子的能层数小的元素的原子半径？ 【提示提示】 不一定，原子半径的大小由核电荷数不一定，原子半径的大小由核电荷数 与电子的能层数两个因素综合决定，如碱金属元与电子的能层数两个因素综合决定，如碱金属元 素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。 四、电离能四、电离能 1概念概念 _原子失去一个电子转化为气原子失去

8、一个电子转化为气 态基态正离子所需要的态基态正离子所需要的_叫做第一叫做第一 电离能。电离能。 2元素第一电离能的意义元素第一电离能的意义 衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一 电离能数值电离能数值_，原子越容易失去一个电子。，原子越容易失去一个电子。 气态电中性基态气态电中性基态 最低能量最低能量 越小越小 3元素第一电离能的变化规律元素第一电离能的变化规律 (1)同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一 电离能呈现电离能呈现_的趋势。的趋势。 (2)同族元素从上到下第一电离能逐渐同族元素从上到下第一电离

9、能逐渐_。 增大增大 减小减小 思考感悟思考感悟 4M(g) 2e M 2 所需的能量是否是其第一电所需的能量是否是其第一电 离能的离能的 2 倍？倍？ 【提示提示】 应远大于其第一电离能的应远大于其第一电离能的2倍。因为倍。因为 首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电 离能最小，再失去的电子是能级较低的电子，离能最小，再失去的电子是能级较低的电子， 且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更 强，从而使电离能越来越大。强，从而使电离能越来越大。 五、电负性五、电负性 1键合电子和电负性的含义键合电子和电负性的含义

10、 (1)键合电子键合电子 元素相互化合时，原子中用于形成元素相互化合时，原子中用于形成_的的 电子。电子。 (2)电负性电负性 用来描述不同元素的原子对用来描述不同元素的原子对_吸引力吸引力 的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引 力力_。 化学键化学键 键合电子键合电子 越大越大 2衡量标准衡量标准 以氟的电负性为以氟的电负性为_和锂的电负性为和锂的电负性为_作为相作为相 对标准，得出各元素的电负性对标准，得出各元素的电负性(稀有气体未计稀有气体未计)。 3递变规律递变规律 (1)同周期，自左到右，元素原子的电负性逐渐同周期，自左到右，元素原子的

11、电负性逐渐 _。 (2)同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐同主族，自上到下，元素原子的电负性逐渐 _。 4.0 1.0 变大变大 变小变小 4应用：判断金属性、非金属性强弱应用：判断金属性、非金属性强弱 强强 强强 金属金属 非金属非金属 六、对角线规则六、对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与在元素周期表中，某些主族元素与_的主的主 族元素的电负性接近，有些性质相似，被称为族元素的电负性接近，有些性质相似，被称为“ 对角线规则对角线规则”。 如：如： 右下方右下方 课堂互动讲练课堂互动讲练 核外电子排布与元素周期表核外电子排布与元素周期表 1核外电子排布与周期的划分核外电子排布与周期

12、的划分 (1)每一周期元素原子的外围电子排布和元素种每一周期元素原子的外围电子排布和元素种 数数 周周 期期 外围电子排布外围电子排布 各周期各周期 增加的增加的 能级能级 元素元素 种类种类 A族族 0族族 最外层最多最外层最多 容纳电子数容纳电子数 一一 1s1 1s2 2 1s 2 二二 2s1 2s22p6 8 2s、2p 8 周周 期期 外围电子排布外围电子排布 各周期增加各周期增加 的能级的能级 元素元素 种类种类 A 族族 0族族 最外层最多最外层最多 容纳电子数容纳电子数 三三 3s1 3s23p6 8 3s、3p 8 四四 4s1 4s24p6 8 4s、3d、 4p 18

13、五五 5s1 5s25p6 8 5s、4d、 5p 18 六六 6s1 6s26p6 8 6s、4f、 5d、6p 32 七七 7s1 8 7s、5f、6d (未完未完) 26 (未完未完) (2)核外电子排布与周期划分的关系核外电子排布与周期划分的关系 根据构造原理，将能量相近的能级分为一组，根据构造原理，将能量相近的能级分为一组， 按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组按能量由低到高可分为七个能级组，同一能级组 内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相 差较大。差较大。 每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最每一个能级组对应一个周期，且该能

14、级组中最 大的能层数等于元素的周期序数。大的能层数等于元素的周期序数。 2核外电子排布与族的划分核外电子排布与族的划分 族的划分依据是原子的价层电子排布。族的划分依据是原子的价层电子排布。 (1)同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价 电子全部排布在电子全部排布在ns或或nsnp轨道上。价电子数与族轨道上。价电子数与族 序数相同。序数相同。 (2)稀有气体的价电子排布为稀有气体的价电子排布为1s2或或ns2np6。 (3)过渡元素过渡元素(副族和副族和族族)同一纵行原子的价层电同一纵行原子的价层电 子排布基本相同。价电子排布为子排布基本相同。价电子排布

15、为(n1)d1 10ns12 ，BB族元素的价电子数与族序数相同。族元素的价电子数与族序数相同。 特别提醒：特别提醒：(1)价电子数：主族元素的外围电子为价电子数：主族元素的外围电子为 该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围该元素原子的最外层电子。如碱金属原子的外围 电子排布为电子排布为ns1。 副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子副族元素的外围电子与其最外层电子和内层电子 有关。如铁元素原子的外围电子排布为有关。如铁元素原子的外围电子排布为3d64s2。 (2)由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中由元素的价电子层排布式可知元素在周期表中 的位置，如：的位置，如：3s23p5为第

16、三周期第为第三周期第A族元素，族元素， 即，周期数电子层数最高能层数，即，周期数电子层数最高能层数， 主族序数价电子数。主族序数价电子数。 同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推同样，由主族元素在元素周期表中的位置可以推 断其价电子排布式。断其价电子排布式。 例例1 写出写出13Al、24Cr、26Fe、33As等元素原子的电等元素原子的电 子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。子排布式，并判断它们在元素周期表中的位置。 13Al： ：_ 24Cr： ： _ 26Fe： ： _ _ 33As： ： _ _ 【解析解析】 Al的核外电子排布式为的核外电子排布式为1s22s22p63s23

17、p1 ，其最大能层数为，其最大能层数为3，所以其周期为第三周期；其，所以其周期为第三周期；其 价电子总数价电子总数(外围电子总数外围电子总数)为为3，所以其位于第，所以其位于第A 族。族。Cr的核外电子排布式为的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1 ，其最大能层数为，其最大能层数为4，所以其周期为第四周期；其，所以其周期为第四周期；其 价电子总数价电子总数(外围电子总数外围电子总数)为为6且具有且具有d轨道，所以轨道，所以 其位于第其位于第B族。族。Fe的核外电子排布式为的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，其最大能层数为，其最大能层数为4，所以

18、其，所以其 周期为第四周期；其价电子总数周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总数外围电子总数)为为 8，所以其位于第，所以其位于第族。族。As的核外电子排布式为的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，其最大能层数为，其最大能层数为4，所，所 以其周期为第四周期；其价电子总数以其周期为第四周期；其价电子总数(外围电子总外围电子总 数数)为为5，所以其位于第，所以其位于第A族。族。 【答案答案】 Al：1s22s22p63s23p1 第三周期第第三周期第 A族族 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 第四周期第第四周期第B族族 Fe：1s22s22p6

19、3s23p63d64s2 第四周期第第四周期第族族 As：1s22s22p63s23p63d104s24p3 第四周期第第四周期第 A族族 【规律方法规律方法】 原子结构与元素在周期表中的位原子结构与元素在周期表中的位 置是有一定的关系的。置是有一定的关系的。 (1)原子核外电子层数决定所在周期数；周期数原子核外电子层数决定所在周期数；周期数 最大能层数最大能层数(钯除外，钯除外，46Pd：Kr4d10，最大能层数，最大能层数 是是4，但是在第五周期，但是在第五周期)。 (2)外围电子总数决定排在哪一族。如外围电子总数决定排在哪一族。如29Cu： 3d104s1,10111尾数是尾数是1且有且

20、有d轨道，所以是轨道，所以是B 族。族。 变式训练变式训练1 X、Y、Z是是AA族的三种非金族的三种非金 属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回属元素，它们在周期表中的位置如图所示，试回 答：答： (1)X元素单质的化学式是元素单质的化学式是 _。 (2)Y元素的原子结构示意图是元素的原子结构示意图是 _。 Y与与Na所形成化合物的电子式为所形成化合物的电子式为 _。 X Y Z (3)Z元素的名称是元素的名称是_，从元素原子得失电，从元素原子得失电 子的角度看，子的角度看，Z元素具有元素具有_性，若从性，若从Z元元 素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原素在周期表中所处位置看，它具有

21、这种性质的原 因是因是 _， 其价电子排布式为其价电子排布式为_。 解析：解析：在元素周期表中，非金属元素位于元素周在元素周期表中，非金属元素位于元素周 期表中的右上方，三元素均为非金属元素，必位期表中的右上方，三元素均为非金属元素，必位 于于A、A、A三个主族，则可认定三个主族，则可认定X必为氟，必为氟， Y为硫，为硫，Z为砷。为砷。 答案：答案：(1)F2 元素周期表的分区元素周期表的分区 1根据核外电子排布根据核外电子排布 (1)分区分区 (2)各区元素化学性质及原子最外层电子排布特各区元素化学性质及原子最外层电子排布特 点点 分区分区 元素分布元素分布 外围电子排外围电子排 布布 元素

22、性质特点元素性质特点 s区区 A、A族族 ns1 2 除氢外都是活除氢外都是活 泼金属元素泼金属元素 p区区 A族族A 族、族、0族族 ns2np1 6(He除外 除外) 最外层电子参最外层电子参 与反应与反应(0族元族元 素一般不考虑素一般不考虑) 分区分区 元素分布元素分布 外围电子排外围电子排 布布 元素性质特点元素性质特点 d区区 B族族B 族、族、族族 (n1)d1 9ns12(Pd除 除 外外) d轨道也不同程轨道也不同程 度地参与化学度地参与化学 键的形成键的形成 ds 区区 B族、族、B 族族 (n 1)d10ns1 2 金属元素金属元素 f区区 镧系、锕系镧系、锕系 (n2)

23、f0 14 (n1)d0 2ns2 镧系元素化学镧系元素化学 性质相近，锕性质相近，锕 系元素化学性系元素化学性 质相近质相近 2.根据元素金属性与非金属性根据元素金属性与非金属性 特别提醒：特别提醒：(1)过渡元素均为金属元素，但金属过渡元素均为金属元素，但金属 元素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属元素却不都是过渡元素，如碱金属、碱土金属 等。等。 (2)处于金属与非金属交界线处于金属与非金属交界线(又称梯形线又称梯形线)附近附近 的非金属元素具有一定的金属性，被称为半金的非金属元素具有一定的金属性，被称为半金 属或准金属，但不能叫两性非金属。属或准金属，但不能叫两性非金属。 例例2 在

24、研究原子核外电子排布与元素周期表的在研究原子核外电子排布与元素周期表的 关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在关系时，人们发现价电子排布相似的元素集中在 一起，据此，人们将元素周期表分为五个区，并一起，据此，人们将元素周期表分为五个区，并 以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号 ，如图所示。，如图所示。 (1)在在s区中，族序数最大、原子序数最小的元素，区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子的电子云形状为其原子的价电子的电子云形状为_。 (2)在在d区中，族序数最大、原子序数最小的元素，区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 它

25、常见离子的电子排布式为它常见离子的电子排布式为_。 (3)在在ds区中，族序数最大、原子序数最小的元素，区中，族序数最大、原子序数最小的元素， 其原子的价电子排布式为其原子的价电子排布式为_。 (4)在在p区中，第二周期区中，第二周期A族元素原子的价电子的族元素原子的价电子的 电子排布图为电子排布图为_。 (5)当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处当今常用于核能开发的元素是铀和钚，它们处 在元素周期表的在元素周期表的_区中。区中。 【解析解析】 (1)s区包括区包括A族和族和A族，族序数最大、族，族序数最大、 原子序数最小的元素应是第二周期原子序数最小的元素应是第二周期A族的族的Be，其，

26、其 电子排布式为电子排布式为1s22s2，价电子排布式为，价电子排布式为2s2，其电子，其电子 云形状为球形。云形状为球形。 (2)d区包括区包括BB族和族和族，其中族序数最大、族，其中族序数最大、 原子序数最小的元素应该是第四周期原子序数最小的元素应该是第四周期族的族的Fe。 Fe原子的电子排布式为原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。Fe 的常见离子为的常见离子为Fe2 和 和Fe3 。 。 (3)ds区包括区包括B族和族和B族，族序数最大、原子序族，族序数最大、原子序 数最小的元素是数最小的元素是Zn，B族价电子的电子排布结族价电子的电子排布结 构特征是构特征是(

27、n1)d10ns2，故，故Zn的价电子排布式为的价电子排布式为 3d104s2。 (4)在在p区中，位于第二周期区中，位于第二周期A族的元素是族的元素是N，其，其 最外层电子排布式为最外层电子排布式为2s22p3，则电子排布图为：，则电子排布图为： (5)铀和钚在铀和钚在f区。区。 【答案答案】 (1)球形球形 (2)Fe2 ： ： 1s22s22p63s23p63d6；Fe3 ： ：1s22s22p63s23p63d5 (3)3d104s2 互动探究互动探究 (1)某元素的价电子排布式为：某元素的价电子排布式为：4d55s1该元素位于该元素位于 元素周期表中的哪一区？元素周期表中的哪一区？

28、(2)所有非金属元素都在所有非金属元素都在p区吗？区吗？ 【提示提示】 (1)因其价电子排布为因其价电子排布为4d55s1，故其位，故其位 于元素周期表中的于元素周期表中的d区；区； (2)绝大多数非金属元素在绝大多数非金属元素在p区，但区，但H却位于却位于s区。区。 【规律方法规律方法】 (1)主族元素的价电子总数等于族主族元素的价电子总数等于族 序数，序数，s区元素价电子特征排布为区元素价电子特征排布为ns1 2，价电子数 ，价电子数 等于主族序数。等于主族序数。p区元素价电子特征排布为区元素价电子特征排布为 ns2np1 6，价电子总数等于主族序数。 ，价电子总数等于主族序数。 (2)s

29、区、区、d区、区、ds区都是金属元素区都是金属元素(氢元素除外氢元素除外) s区有区有2个纵列，个纵列，d区有区有8个纵列，个纵列，ds区有区有2个纵列；个纵列； 从元素的价电子层结构可以看出，从元素的价电子层结构可以看出，s区、区、d区、区、ds区区 的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及 倒数第二层的倒数第二层的d电子，呈现金属性，所以电子，呈现金属性，所以s区区(H除除 外外)、d区、区、ds区都是金属元素。区都是金属元素。 变式训练变式训练2 下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ) A所有金属元素都分布在所有金属元素都分布在d区和区和d

30、s区区 B最外层电子数为最外层电子数为2的元素都分布在的元素都分布在s区区 C元素周期表中元素周期表中B族到族到B族族10个纵行的元素个纵行的元素 都是金属元素都是金属元素 Ds区均为金属元素区均为金属元素 解析：解析：选选C。s区除区除H外均为金属元素，故外均为金属元素，故D项错项错 误；误；B项如项如He、Zn等虽最外层电子数为等虽最外层电子数为2但却不但却不 是是s区元素。周期表中区元素。周期表中B族族B族为过渡元素，族为过渡元素， 全部为金属元素。全部为金属元素。 比较微粒半径大小的方法比较微粒半径大小的方法 原原 子子 半半 径径 (1)同周期元素，随着原子序数递增，其原同周期元素，

31、随着原子序数递增，其原 子半径逐渐减小子半径逐渐减小(稀有气体除外稀有气体除外)。 例：例：r(Na)r(Mg)r(Al)r(Si)r(P) r(S)r(Cl) (2)同主族元素，随着电子层数递增，其原同主族元素，随着电子层数递增，其原 子半径逐渐增大。子半径逐渐增大。 例：例：r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs) 离子离子 半径半径 (1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离 子大于高价阳离子。子大于高价阳离子。 例：例：r(Cl ) r(Cl)，r(Fe)r(Fe2 ) r(Fe3 ) (2)电

32、子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，半径越小。 例：例：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。带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。 例：例：r(Li ) r(Na ) r(K ) r(Rb ) r(Cs )， ，r(O2 ) r(S2 ) r(Se2 ) r(Te2 ) (4)核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。 例：比较例：比较r(K )与 与r(Mg2 )可选 可选r(Na )为参照： 为参照

33、：r(K ) r(Na ) r(Mg2 ) 特别提醒：特别提醒：可用可用“三看三看”法快速判断简单微粒半法快速判断简单微粒半 径大小：径大小： “一看一看”电子层数：最外层电子数相同时，电子电子层数：最外层电子数相同时，电子 层数越多，半径越大。层数越多，半径越大。 “二看二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电核电荷数：当电子层结构相同时，核电 荷数越大，荷数越大， 半径越小。半径越小。 “三看三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均核外电子数：当电子层数和核电荷数均 相同时，核外电子数越多，半径越大。相同时，核外电子数越多，半径越大。 例例3 具有相同电子层结构的三种微粒具有相同电子层结构

34、的三种微粒An 、 、Bn 和 和 C，下列分析正确的是，下列分析正确的是( ) A原子序数关系：原子序数关系：CBA B微粒半径关系：微粒半径关系：r(Bn )B，A项错误；因项错误；因An 和 和Bn 具有相同的 具有相同的 电子层结构，阴离子半径大于阳离子半径，即电子层结构，阴离子半径大于阳离子半径，即r(Bn )r(An)， ，B项错误；项错误；An 、 、Bn 都应具有稀有气 都应具有稀有气 体原子的电子层结构，体原子的电子层结构，C的电子层结构与的电子层结构与An 、 、Bn 相同，所以相同，所以C必为稀有气体元素的原子；必为稀有气体元素的原子；B、C为同为同 一周期的元素，而一周

35、期的元素，而A应处于应处于B、C的下一周期，故的下一周期，故A 的原子半径应大于的原子半径应大于B。故。故C项正确，项正确，D项错误。项错误。 【答案答案】 C 变式训练变式训练 3 下列关于粒子半径大小关系的判断下列关于粒子半径大小关系的判断 不不 正确的是正确的是( ) r(Li ) r(Na ) r(K ) r(Rb ) r(Cs ) r(F ) r(Cl ) r(Br ) r(I ) r(Na ) r(Mg2 ) r(Al3 ) r(F ) r(O2 ) r(Fe3 ) r(Fe2 ) r(Fe) A B C D 解析：解析：选选C。从。从Li 到 到Cs ，最外层电子均达到稳 ，最外

36、层电子均达到稳 定结构，电子层数依次增多，半径依次增大，定结构，电子层数依次增多，半径依次增大， 正确；从正确；从F 到 到I ，最外层电子排布相同，电子层 ，最外层电子排布相同，电子层 数依次增多，半径依次增大，数依次增多，半径依次增大，正确；正确；Na 、 、Mg2 、 、Al3 、 、F 、 、O2 的核外电子排布相同，核电荷 的核外电子排布相同，核电荷 数越大，对核外电子的引力越强，离子半径越小，数越大，对核外电子的引力越强，离子半径越小， 错，正确排序是错，正确排序是r(Al3 ) r(Mg2 ) r(Na ) r(F ) r(O2 )； ；Fe3 、 、Fe2 、 、Fe的核电荷数

37、相同，的核电荷数相同， 失电子越多，其半径越小，失电子越多，其半径越小，错，正确排序是错，正确排序是 r(Fe3 ) r(Fe2 ) r(Fe)。 电离能的有关规律及其应用电离能的有关规律及其应用 1电离能的有关规律电离能的有关规律 (1)第一电离能第一电离能 每个周期的第一种元素每个周期的第一种元素(氢和碱金属氢和碱金属)第一电离第一电离 能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大， 同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋 势。势。 同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减同主族元素原子的第一电离能从上到下

38、逐渐减 小。小。 (2)逐级电离能逐级电离能 原子的逐级电离能越来越大。原子的逐级电离能越来越大。 首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离 能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子，能较小，以后再失去的电子都是能量较低的电子， 所需要吸收的能量多；同时，失去电子后离子所所需要吸收的能量多；同时，失去电子后离子所 带正电荷对电子的吸引更强，从而电离能越来越带正电荷对电子的吸引更强，从而电离能越来越 大。大。 当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变当电离能突然变大时说明电子的能层发生了变 化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离化，即同一能层中电

39、离能相近，不同能层中电离 能有很大的差距。如表所示能有很大的差距。如表所示 钠、镁、铝的电离能钠、镁、铝的电离能(kJ mol 1) 元素元素 电离能电离能 Na Mg Al I1 496 738 578 I2 4562 1451 1817 I3 6912 7733 2745 I4 9543 10540 11575 (3)金属活动性顺序与相应的电离能的大小顺序不一金属活动性顺序与相应的电离能的大小顺序不一 致。致。 金属活动性顺序表示自左向右，在水溶液中金属原金属活动性顺序表示自左向右，在水溶液中金属原 子失去电子越来越困难。电离能是指金属原子在气子失去电子越来越困难。电离能是指金属原子在气

40、态时失去电子成为气态阳离子的能力，它是金属原态时失去电子成为气态阳离子的能力，它是金属原 子在气态时活泼性的量度。由于金属活动性顺序与子在气态时活泼性的量度。由于金属活动性顺序与 电离能所对应的条件不同，所以二者不可能完全一电离能所对应的条件不同，所以二者不可能完全一 致。例如，碱金属元素致。例如，碱金属元素Li、Na、K、Rb、Cs的第的第 一电离能分别为一电离能分别为520 kJ mol 1、 、496 kJ mol 1、 、 419 kJ mol 1、 、403 kJ mol 1、 、376 kJ mol 1，由 ，由 此可知，气态锂原子最不易失去电子。但在溶液此可知，气态锂原子最不易失

41、去电子。但在溶液 中锂原子的金属活动性却最强，其主要原因是锂中锂原子的金属活动性却最强，其主要原因是锂 原子形成水合离子时放出的能量最多。原子形成水合离子时放出的能量最多。 2电离能的应用电离能的应用 (1)判断元素原子核外电子的分层排布，这是由于判断元素原子核外电子的分层排布，这是由于 层与层之间电离能相差很大，电离能数值在层与层与层之间电离能相差很大，电离能数值在层与 层电子之间呈突跃性变化，而同层内电离能数值层电子之间呈突跃性变化，而同层内电离能数值 差别相对较小，如差别相对较小，如Na的第一到第七级电离能分别的第一到第七级电离能分别 为为(单位单位 kJ mol 1)： ：496、45

42、62、6912、9543、 13353、16610、20114。从中明显看出在第一、第。从中明显看出在第一、第 二电离能之间有突跃，故可判断二电离能之间有突跃，故可判断Na最外层只有最外层只有1 个电子。个电子。 (2)判断金属原子在气态时失去电子的难易。判断金属原子在气态时失去电子的难易。 (3)判断主族元素在元素周期表中的族序数、价电判断主族元素在元素周期表中的族序数、价电 子数，进而确定其最高化合价。子数，进而确定其最高化合价。 特别提醒：特别提醒：由电离能的递变规律可知：同周期主由电离能的递变规律可知：同周期主 族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，族元素从左到右，元素的第一电离

43、能呈增大趋势， 但但A族的族的Be、Mg、Ca的第一电离能较同周期的第一电离能较同周期 A族的族的B、Al、Ga的第一电离能要大；的第一电离能要大；A族的族的 N、P、As的第一电离能较同周期的第一电离能较同周期A族的族的O、S、 Se的第一电离能要大。这是由于的第一电离能要大。这是由于A族元素的最外族元素的最外 层电子排布为层电子排布为ns2，为全充满较稳定状态，而，为全充满较稳定状态，而A 族元素的最外层电子排布为族元素的最外层电子排布为np3，为半充满状态，为半充满状态， 比比A族的族的np4状态稳定。状态稳定。 例例4 不同元素的气态原子失去最外层一个电子不同元素的气态原子失去最外层一

44、个电子 所需要的能量所需要的能量(设其为设其为E)如图所示。如图所示。 试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的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：变化特点，并回答下列问题： (1)同主族内不同元素的同主族内不同元素的E值变化的特点是值变化的特点是 _ _， 各主族中各主族中E值的这种变化特点体现了元素性质的值的这种变化特点体现了元素性质的 _变化规律。变化规律。 (2)同周期内，随原子序数增大，同周期内，随原子序数增大，E值增大。但个别值增大。但个别 元素的元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正值出现反常现象。试预测下列关系式中正 确的是确的是_(填写编号填写编号)。 E(砷砷)E(硒硒) E(砷砷)E(硒硒) E(溴溴)E(硒硒)。 (3)根据同主族、同周期规律可以推测：根据同主族、同周期规律可以推测： E(K)SH，则电负性，则电负性O为为3.5，S为为2.5，H为为2.1；当；当O 与与H、S、Al形成化合物时，由于形成化合物时，由于O的电负性大，所的电负性大，所 以以O为负价，其他元素为正价。当形成化合物时，为负价，其他元素为正价。当形成化合物时， 电负性差值大于电负性差值大于1.7为共价键，电负性差值小于为共价键，电负性差值小于1.7 的为离子键。的为离子键。 【答案答案】 (1)H O Al S K (2)K O (