原子结构与元素性质

最大 容量 电子 8
18 _____
[Ne]3s1
1 [Ar]4s _________
18 36
19 37 55 87
1s22s22p63s23p63d104s24p6 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s2 5p 5d 6s 6p
6 10 2 6
[Kr]5s1 [Xe]6s1 [Rn]7s1
• (3)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键。( √ 根据元素周期律，氮与氧、镁与铝相比，都是后者的第一电离能大。( • (4) ) • (5)同一周期第一电离能越大，电负性越强。( ) ×
×
• 2．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(
)B
• A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
• C．高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性与氧化性 • D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点
• 解析 A项，根据原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，进行讨论，最外 层电子数分别为1、2、3、4、5、6、7、8，则核外电子总数分别为5、10、 15、20、25、30、35、40，再根据核外电子排布规律可得只有最外层电子 数为7，核外电子总数为35的Br原子符合，其最高化合价为＋7，正确；B项， Na的第一电离能小于Mg，而Na的第二电离能大于Mg，错误；C项，高氯酸 是酸性最强的无机含氧酸，次氯酸是弱酸，故高氯酸的酸性比次氯酸强，但 次氯酸的氧化性比高氯酸强，错误；D项，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键， 而对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯 甲醛，正确。
• (2)电负性
• ①含义
键合电子 • 用来描述不同元素的原子对__________ 吸引力的大小。电负性越大的原子，对键 合电子的吸引力_______ 越大 。
• ②标准 4.0 1.0 • 以氟的电负性为______ 和锂的电负性为______ 作为标准，得出了各元素的电负性。 • ③规律
• 同一周期，从左至右，电负性逐渐________，同一主族，从上至下，电负性逐渐 增大 ________。
2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 5s 5p 54 18 _____ _____
86 未完
32 பைடு நூலகம்2
七 未满
未满
• 每周期第一种元素的最外层电子的排布式为_____n 。 s1 ns2n p6 • 每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为_______ 。氦原子核外 只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排 布跟其他周期不同。 • (2)每族元素的价电子排布特点 • ①主族 主族 排布特点 主族 排布特点 ⅠA ns1 __________ ⅤA ns2np3 __________ ⅡA ns2 __________ ⅥA ns2np4 __________ ⅢA ns2np1 __________ ⅦA ns2np5 __________ ⅣA ns2np2 __________ － －
• (3)减小 对角线规则 • 在元素周期表中，某些主族元素与__________的主族元素的有些性质是相似的， 右下方 如图：
• 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点 分区 s区 p区 元素分布 ⅠA、ⅡA族 外围电子排布 ns1～2 元素性质特点 除氢外都是活泼金属元素； 通常是最外层电子参与反应 通常是最外层电子参与反应 d轨道可以不同程度地参与化 学键的形成 金属元素
• ②0族：He：__________ 1s2 ；其他：ns2np6。
• ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
• (3)元素周期表的分区与价电子排布的关系 • 周期表的分区
• 2．元素周期律 • (1)电离能 • ①第一电离能：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 I1 ，单位：__________ 最低能量 ，符号：______ 的__________ kJ·mol－1。
• (4)电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一(表征原子得电 子能力强弱)。
• [例2](2017·全国卷Ⅱ节选)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子 时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所 示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是 _______________________________________________________________________ 同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的 _______________；氮元素的E1呈现异常的原因是 能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态， ______________________________ ___________________________________ 。 具有额外稳定性，故不易结合一个电子
22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 1s • (2)核外电子排布式是________________________________。
4个能层，_____ 7 24 种运动状态不同的电子。 • (3)它有_____ 个能级，________ 3d54s1 • (4)价电子排布式为__________，价电子排布图为：______________________。 d • (5)属于__________区。
• [答案] (1)Al
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2{或[Ar]3d104s24p2} GeCl4 CD
• 1．(2017·海南卷)(双选)下列叙述正确的有(
) AD
• A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高化合价为＋7
• B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
ns2np1～6 ⅢA族～ⅦA族、0族 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族 (n－1)d1～9 d区 ns1～2 (除镧系、锕系外) ds区 ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 (n－2)f 0～14 镧系元素化学性质相近，锕 f区 (n－1)d0～2 镧系、锕系 系元素化学性质相近 2 ns
• 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 • (1)1～36号元素中，原子最外层有3个未成对电子的元素为N、P、As。( • (2)价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素。( )√ ) )×
每周期最后一个元素 基态原子的电子排布式 1s2
1s22s22p6 __________
最大 容量 电子 2
8 _____
周 元素 期 种数 三 四 五 六 8 18 18 32
每周期第一个元素 原子 基态原子的 原子 序数 电子排布式 序数
11 ____
每周期最后一个元素 基态原子的电子排布式
1s22s22p63s23p6 __________________
• B．因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大
• C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 • D．对于同一元素而言，原子的电离能：I1<I2<I3<……
• 3．第四周期中，未成对电子数最多的元素是______( 填名称)。 铬 ⅥB族。 • (1)它位于第_______
[答题送检]····································来自阅卷名师报告 错误 (1) (2)第3空 致错原因 有考生错填“Si”，未仔细分析I3、I4 考生出现多选了A或少选D，未掌握分子沸点可根据相对 分子质量比较 扣分 －1 －1
• [解析] I4≫I3，所以该元素最外层有3个电子，为Al。Ge是第ⅣA族元素，最高价氯 化物分子式是GeCl4，Ge位于金属和非金属交界处，可作半导体材料。
第十一章 选修3 物质结构与性质
第45讲 原子结构与性质
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板 块 一
板
块
二
板
块
三
板
块
四
考点二
原子结构与元素性质
• 1．原子结构与周期表的关系 • (1)原子结构与周期的关系
周 元素 期 种数 一 二 2 8
每周期第一个元素 原子 基态原子的 原子 序数 电子排布式 序数 1 3 1s1 [He]2s1 2 10
一
项目
原子结构与元素性质的递变规律
同周期(从左→右) 同主族(从上→下)
原子核外电子排 能层数相同，最外层电子数 最外层电子数相同，能层数递增 布 逐渐增多 逐渐减小(0族除外) 原子半径 逐渐增大 最高正价由＋1→＋7(O、F除 最高正价＝主族序数(O、F除外)， 元素主要化合价 外)，最低负价由－4→－1 非金属最低负价＝主族序数－8 第一电离能 电负性 增大的趋势 逐渐增大 逐渐减小 减小的趋势 金属性逐渐增强；非金属性逐渐减 弱
• C．电负性：④>③>②>①
二
电离能、电负性的应用
• 1．电离能的四个应用 • (1)判断元素金属性的强弱
• 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
• (2)判断元素的化合价 • 如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元 素的化合价为＋1。 • (3)判断核外电子的分层排布情况
• b．同族元素：从上至下第一电离能__________ 。 逐渐减小 • c．同种原子：随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越______多 ，再失 去电子需克服的电性引力越来越_______ ，消耗的能量越来越_______ ，逐级电离 大 多 能越来越_______( 大 即I1_____ < I2_____ < I3……)。
元素金属性、非 金属性逐渐减弱；非金属性 金属性 逐渐增强
• [例1]现有四种元素的基态原子的电子排布式：①1s22s22p63s23p4 ② 1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5。 • 则下列有关比较中正确的是( )A D．最高正化合价：④>③＝②>①
• A．第一电离能：④>③>②>① B．原子半径：④>③>②>①
• ②规律
最小 ，最后一种元素的第一电离能 • a．同周期：第一种元素的第一电离能__________ 最大 从左到右增大 的变化趋势。第二、三、四周期的同周 __________ ，总体呈现________________ 期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p轨道处于全空或半充满状态， 比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻的ⅢA和ⅥA族元素，如第一电离能： Mg______Al，P______S。 > >
• 多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化 出现突跃时，电子层数就可能发生变化。
• (4)反映元素原子的核外电子排布特点 • 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的 最外层电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大。 • 2．电负性的四个应用 • (1)确定元素类型(电负性>1.8，为非金属元素；电负性<1.8，为金属元素)。 • (2)确定化学键类型(一般两成键元素电负性差值>1.7，为离子键；两成键元 素电负性差值<1.7，为共价键)。 • (3)判断元素价态正、负(化合物中电负性大的元素呈现负价，电负性小的元 素呈现正价)。
• [例1]①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 电离能 I/(kJ·mol－1) I1 578 I2 1 817 I3 2 745 I4 11 578 ……
• (1)则该元素是_______________(填元素符号)。
• (2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是_______________________。Ge的最 高价氯化物分子式是_____________。该元素可能的性质或应用有 ____________(填字母)。 • A．是一种活泼的金属元素 • B．其电负性大于硫 • C．其单质可作为半导体材料 • D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点