第1章第3节原子结构与元素性质

1课型：新授课编号：编写人：王艳丽审核组：化学组审核人：吴当班级姓名2012.3.21第3节原子结构与元素性质【学习目标】1、了解元素电离能的含义，认识其变化规律，能运用电离能说明元素的某些性质2、了解元素电负性的概念，认识元素性质与电负性的关系3、认识原子结构与元素性质的周期性变化的本质联系，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【重点、难点】1.电离能、电负性的含义和其变化规律2.核外电子排布与周期表周期、族的划分以及电离能、电负性、化合价的关系【学法指导】自主预习、讨论探究、总结、练习【学习过程】【自主学习】【知识链接】参看课本第21页元素在周期表中的位置——原子结构——元素性质三者之间的关系：1.同周期，电子层数相同，从左到右原子半径逐渐________，有效核电荷数逐渐__________，因此原子失电子能力逐渐__________，得电子能力逐渐__________2.同主族，价电子数相同，从上到下原子半径逐渐_________，有效核电荷数逐渐__________，因此金属原子失电子能力逐渐__________，非金属原子得电子能力逐渐__________【练一练】（1）失电子能力：Rb_____Na_____Al；（2）得电子能力：P______S_____Cl【质疑】能否利用以上规律判断Li和Mg失电子能力强弱？_________仅有定性的分析往往是不够的，还需定量分析【新课要点】参看课本第22页一、电离能1、定义：气态原子或离子叫电离能，常用符号表示，单位为_________。因此，电离能可定量地表示原子或离子失去电子的难易程度。第一电离能I1：处于基态的气态原子失去个电子，生成+1价气态阳离子所需要的________。符号。第二电离能I2：+1价气态阳离子_____________形成+2价气态阳离子所需要的能量。符号依次还有第三、第四电离能等。【思考】M(g)→M2+(g)+2e-所需能量是否为第二电离能？____________________________________。2.元素第一电离能大小与原子失电子能力的关系：电离能越小，表示在气态时该原子，反之，电离能越大，表明。编号：使用人：_______2二、电负性：概念：元素的原子在化合物中_______________________的标度。注意：(1)电负性的值是个相对的量，没有单位。电负性越大，其原子在化合物中吸引电子能力________（2）元素电负性的概念最先是由于1932年在研究化学键性质时提出来的。【合作探究】探究一电离能的变化规律及其应用参看课本第22—23页图表及数据1.规律：（1）第一电离能同一周期元素第一电离能最小的是_________________元素，最大的是_________元素。从左到右呈___________趋势。过渡元素变化不太规则，从左到右略有增加，因为增大的电子大部分排布在（n-1）d或(n-2)f轨道上，原子核对外层电子的有效吸引作用变化_______。第一电离能的周期性递变规律与__________________和____________________的周期性变化密切相关。同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐_________。（2）逐级电离能参看课本第24页图1—3—4铍原子的三级电离能比较示意图①同种元素原子的逐级电离能逐渐，（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多，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高。）即铍原子的三级电离能：I1_______I2_______I3，且I3_______I2，铍原子通常显_______价②电离能的突跃变化时，电子的主量子数发生了变化，也说明了核外电子是________排布的。【联想质疑】(1)在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。为什么？____________________________________________________________【提示：Be的价电子排布为2s22p0，是全空结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1，、没Be稳定，因此失去第一个电子B比Be，第一电离能。镁的第一电离能比铝的，磷的第一电离能比硫的，原理相同。】(2)金属元素的第一电离能与金属活泼性有什么关系？第一电离能越小，气态原子越易电子，金属的活泼性就越。（教材23页图1—3—5中，K、Na、Ca的第一电离能分别为419、496、590KJ·mol-1)则金属的活泼性：K___Na____Ca为什么与金属活动顺序表不一致？参看课本第24页____________________________________________________2.应用（1）判断元素原子的核外电子的分层排布（2）判断金属元素原子在气态时失去电子的难易程度（3）判断主族元素在周期表中的族序数、价电子数、最高化合价3【练习】1.将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：（1）KNaLi;______________________(2)BCBeN;_______________________(3)HeNeAr；_____________________（4）NaAlSP_______________________2.阅读分析表格数据：X、Y、Z为同周期主族元素（1）气态原子是电子能力有强到弱顺序为__________________（2）X、Y、Z元素化合价分别为为____________________探究二、电负性变化规律及应用：参看课本第25—26页1.变化规律：同周期元素从左往右，电负性逐渐，表明金属性逐渐，非金属性逐渐；同主族元素从上往下，电负性逐渐，表明元素的金属性逐渐，非金属性逐渐。【思考】周期表中电负性最大和最小的元素分别在什么位置？_______________________________。2.应用：（1）可以判断一种元素是金属元素还是非金属元素。通常电负性小于2的元素，大部分是，大于2的元素，大部分是_________,在2左右，既有金属性又有非金属性。（2）利用电负性可以判断化合物中元素化合价的正负，电负性大的易呈现价，小的易呈现价。（3）利用元素的电负性可以判断化学键的类型。电负性差值大（大于1.7）的元素原子间形成的主要是键，电负性差值小（小于1.7）或相同的非金属原子之间形成的主要是键。【练习】元素电负性，H：2.1，O:3.5，Al:2.5，S:0.8，K:0.8金属性最强的是_______，非金属性最强的是_______O与H、Al、S形成化合物时，O显____价，其他元素显____价。（“正”或“负”）化合物Al2O3、K2O、H2O、SO3中含离子键的是______________,含共价键的是________________探究三、元素的化合价:也是元素的一种性质1、元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是____________排布密切相关2、除Ⅷ族的某些元素和0族，元素的最高化合价=__________序数3、非金属元素：|最高正价|+|最低负价|=_____（H、F、O除外）各级电离能(KJ/mol）XYZI1496738577I2456214151817I3691277332745I49543105401157544、稀有气体元素的化合价通常为0，过渡元素具有多种价态。探究四、元素周期律的实质:元素性质的周期性变化取决于__________________的周期性变化。1、同周期元素性质的递变性取决元素原子__________数的递增。2、同族元素性质的相似性取决于原子价电子排布的相似性；递变性取决于原子核外________的递增。【知识拓展】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，被称为对角线规则。如：锂的电负性：1.0镁的电负性：1.2。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：1.5铝的电负性：1.5，两者的氢氧化物都是两性氢氧化物；硼的电负性：2.0硅的电负性：1.8，两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。【当堂检测】（A级）1、具有下列特征的原子，一定是非金属元素的是（）A.对应氢氧化物是两性氢氧化物B.电负性数值大于3C.最高价氧化物对应的水化物是酸D.具有可变化合价（B级）2、下列电子排布式表示的四种元素中，电负性最大的是（）A.4s1B.2s22p5C.3s23p4D.3d64s23、根据下表所列电离能((KJ/mol)的数据，下列判断中错误的是（）A.元素X和Y可能是同周期元素B.元素X不可能是IIA元素C.元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD.元素Y在化学性质上与锡相似（C级）5、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元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600