【基础梳理】
1. 电离能
(1)气态原子或离子 叫做电离能,单位为 。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的最低能量称为 。
(2)根据电离能的定义可知,电离能越小,表示在气态时该原子 ;反之,电离能越大,表示在气态时该原子 。同一周期从左到右,元素的第一电离能总体上具有 的趋势(一定要注意例外情况),同一主族从上到下,元素的第一电离能 。
2. 电负性
(1) 叫做键合电子;我们用电负性描述 。在不同元素形成的化合物中,电负性大的元素显负价,电负性小的元素显正价。电负性越大,元素的非金属性越强,反之越弱。
(2)变化规律:在元素周期表中,同周期从左到右元素的电负性逐渐 ,同主族从上到下元素的电负性逐渐 。
(3)金属元素的电负性越小,金属元素越 ;非金属元素的电负性越大,非金属元素越 。
3. 原子半径
元素周期表中,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐 ;同主族元素从上到下,原子半径逐渐 。
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4. 原子结构与元素周期表
(1)s区:特征电子排布ns,均为主族元素,其价电子数= 。
(2)p区:特征电子排布nsnp(He:1s除外),包括ⅢA~ⅦA族、0族,其中主族元素的价电子数= ,0族元素的价电子数为8(He为2)。
(3)d区:特征电子排布(n-1)dns,均为金属元素,其价电子数= 。 (4)ds区:特征电子排布(n-1)dns,均为金属元素,其最外层电子数= 。
【举题说法】 [电离能与电负性]
【例题2】 尿素是一种重要的工业原料, 在160℃分解制备异氰酸和氨气,化学方程式为 CO(NH2)2
HCNO+NH3。完成下列各题:
10
1~2
1~9
1~2
2
1~6
2
1~2
(1)在上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的元素是 。 (2)在上述物质中有三种元素处于同周期,完成下列填空: ①气态氢化物稳定性由大到小顺序是 。 ②元素的第一电离能由大到小顺序是 。 ③元素的电负性由大到小顺序是 。 (3)氰酸有两种结构,一种分子内含有三键三键
≡N,称为氰酸,另一种分子内不含
,称为异氰酸。则异氰酸分子中碳元素的化合价是 。
【答案】 (1)C (2)①H2O>NH3>CH4 ②N>O>C ③O>N>C (3)+4
【解析】 (1)电子层数越多,原子半径越大,同周期自左向右原子半径减小,碳、氢、
氮、氧中,碳的原子半径最大。(2)碳、氮、氧位于同一周期,碳、氮、氧非金属性逐渐增强,气态氢化物稳定性逐渐增大,电负性逐渐增大,由于N原子结构中p轨道为半充满结构,比较稳定,所以第一电离能大小为C 【变式2】 有A、B、C、D、E五种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数,B原子最外层中有两个未成对的电子,D、E原子核内各自的质子数与中子数相等,B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质 71量比为8,E与B的质量比为1。 根据以上条件,回答下列问题(用元素符号表示): 7 (1)推断五种元素分别是A 、B 、C 、D ,E 。 (2)写出D原子的电子排布式: 。 (3)指出E元素在元素周期表中的位置: 。 (4)比较A、B、C三种元素的第一电离能的大小顺序: (按由大到小的顺序排列)。 (5)比较元素D和E的电负性的相对大小: 。 [元素周期表的分区] 【例题3】 某元素的原子序数为29,试问: (1)此元素原子的电子总数是多少? (2)它有多少个电子层?有多少个能级? (3)它的外围电子排布式是什么? (4)它属于第几周期?第几族?主族元素还是副族元素?属于哪个分区? (5)它有多少个未成对电子? 【答案】 (1)29 (2)4 7 (3)3d4s (4)第4周期 ⅠB族 副族元素 ds (5)1 【解析】 推出该元素为铜。 【核心突破】 1. 同主族从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,电负性逐渐减小;而同一周期从左到右,元素的第一电离能总的趋势逐渐增大,电负性也逐渐增大,但需注意第一电离能中的特殊情况(如半满和全满情况),如第2周期的Be>B、N>O,第3周期的Mg>Al、P>S等。 2. 掌握用第一电离能、第二电离能、第三电离能等逐级电离能判断相应的元素,若第一电离能与第二电离能相差很大,则该元素的价电子为1个,若第一、第二电离能相差不大,但第二电离能与第三电离能相差较大,则该元素的价电子为2个,以此类推。 3. 电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性则在1.8左右。一般来说电负性越小,金属性越强;电负性越大,非金属性越强。两元素电负性差值大于1.7的一般形成的是离子键,两元素电负性差值小于1.7的一般形成的是共价键。 10 1 8 【随堂检测】 1. 书写下列原子或离子基态时的电子排布式。 微粒 Fe原子 Cr原子 Cr 2. 下列各组元素,按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是( ) A. K、Na、Li B. Al、Mg、Na C. N、O、C D. Cl、S、P 3. 已知元素的电负性也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性: 元素 电负性 已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。 (1)根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是 。 (2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物? Mg3N2: 、BeCl2: 、AlCl3 、SiC: 。 4. (2013·福建卷)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。 Al 1.5 B 2.0 Be 1.5 C 2.5 Cl 2.8 F 4.0 Li Mg 1.0 1.2 N 3.0 Na 0.9 O P S 2.5 Si 1.7 3+ 电子排布式 微粒 CuFeFe+ 电子排布式 微粒 CuMn2+ 电子排布式 2+ 2+ 3+ Ni原子 3.5 2.1 9 【参考答案】 【参考答案】 问题思考 问题1 价电子构型相同的原子不一定属于同一族的元素,如1s(He)和2s(Be)不是同一族。 问题2 都是元素的性质,基本能判断。 电负性的概念,用来表示两个不同原子形成化学键时吸引电子能力的相对强弱,是元素的原子在分子中吸引共用电子的能力。非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼,金属元素的电负性越小,金属元素越活泼。一般认为,电负性大于1.8的是非金属元素,小于1.8的是金属元素,在1.8左右的元素既有金属性又有非金属性。 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小能量叫做第一电离能。同一周期主族元素从左到右作用到最外层电子上的有效核电荷逐渐增大,电离能呈增大趋势,表示元素原子越来越难失去电子。由碱金属元素,其电离能最小,到稀有气体由于具有稳定的电子层结构,其电离能最大。故同周期元素从强金属性逐渐变到非金属性,直至强非金属性。但需要考虑例外情况,周期表中同周期的ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族元素的第一电离能,元素非金属性是同周期的ⅤA族元素的非金属性小于ⅥA族元素的非金属性。 基础梳理 【考点1】 1. 能层 2n 能级 越低 s、p、d、f?? 2. 概率密度 3. 球 哑铃 px、py、pz 5 7 4. 交错 5. 能量最低原理 基态 最低 升高 6. 相反 7. 相同 8. 吸收光或发射光的波长和频率 2 2 2 10