第1章　第3节　第2课时　电离能与电负性课件PPT

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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第1章2021内容索引课前篇 素养初探课堂篇 素养提升1.通过了解电离能的定义及其内涵,认识主族元素电离能的变化规律,知道电离能与元素化合价的关系,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过知道主族元素电负性与元素性质的关系,认识主族元素电负性的变化规律,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。课前篇 素养初探知识铺垫1.原子核外电子排布的周期性:除第1周期外,每一周期主族元素的原子从左到右最外层电子数从1增加到8;同主族元素的原子最外层电子数相等。2.原子半径的周期性变化规律:同主族元素,随着核电荷数的递增,原子半径逐渐增大;同周期主族元素,自左向右随着核电荷数的递增,原子半径逐渐减小。3.化合价的周期性变化:同周期元素从左到右最高化合价依次升高,一般最高正化合价=最外层电子数(O、F除外),同主族元素最外层电子数相同,最高化合价一般也相同(O、F除外)。同周期主族元素从左到右非金属元素的最低化合价也是依次升高,最低化合价=最外层电子数-8。自主梳理一、元素的电离能1.电离能:气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量。符号:I。单位:kJ·mol-1。2.元素的逐级电离能:(1)定义:元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能,符号为I1;在此基础上再失去一个电子的电离能称为第二电离能,符号为I2;以此类推,还有第三、第四电离能等。同一原子的各级电离能之间存在关系:I1ZC.第一电离能:Y>ZD.X、Y两元素形成的化合物一定为离子化合物答案 A解析 X原子最外层只有一个电子,则X为H元素,Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4且为短周期元素,则Y为S元素,Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍且为短周期元素,则Z为O元素。S的价电子排布式为3s23p4,A正确;简单氢化物稳定性:H2O>H2S,即Z>Y,B错误;第一电离能:O>S,即Z>Y,C错误;H、S两元素形成的化合物一般为共价化合物,D错误。问题探究1.已知两种元素X、Y,一种为金属元素,另一种为非金属元素,它们的电负性数值如下:X(0.8)、Y(3.0)。根据所学知识分析哪一个是金属元素,哪一个是非金属元素?另有两种非金属元素,电负性数值如下:M(2.8)、N(3.5),请比较它们的活泼性;另有两种金属元素,电负性数值如下:P(0.9)、Q(1.2),请比较它们的活泼性。提示 X是金属元素,Y是非金属元素;活泼性MQ。2.请从电负性角度解释为什么H2O中的氧为负价、氢为正价?提示 H2O中H的电负性为2.1,O的电负性为3.5,O的电负性大于H,在化合物H3O中O显负价,H显正价。3.镁和铝是第三周期两种相邻的金属元素,其中镁的化合物氯化镁中是离子键,氯化铝中却是共价键,请从电负性的角度进行解释。提示 Mg的电负性为1.2,Al的电负性为1.5,Cl的电负性为3.0,Mg与Cl的电负性差值大,故氯化镁中是离子键而氯化铝中是共价键。深化拓展1.元素周期表中电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 2.元素的对角线规则(1)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的(如硼和硅的含氧酸盐都能形成玻璃),被称为“对角线规则”。(2)处于“对角线”位置的元素,它们的电负性接近或相等,说明它们在化合物中吸引电子的能力相当,因而表现出相似的性质。素能应用典例2(2020山东烟台第二中学高二月考)不能说明X的电负性比Y的大的是(　　)A.与H2化合时X单质比Y单质容易B.X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强C.X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多D.X单质可以与Y的氢化物反应置换出Y单质答案 C解析 A项,与H2化合时X单质比Y单质容易,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大;B项,X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大;C项,X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X的电负性比Y大;D项,X单质可以从Y的氢化物中置换出Y单质,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大。变式训练2-1现有四种元素的基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p2　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3④1s22s22p4。则下列有关比较中正确的是(　　)A.原子半径:④>②>①B.电负性:④>③>②>①C.第一电离能:④>③>②>①D.最高正化合价:④>③>②>①答案 B解析 根据题意可知①②③④四种元素分别为:Si、P、N、O。Si、P同周期,N、P同主族,则原子半径:Si>P>O,即①>②>④,A错误;同周期中(稀有气体除外),随原子序数的递增,电负性逐渐增大,同主族中,原子序数越大,电负性越小,则电负性:O>N>P>Si,即④>③>②>①,B正确;同周期从左至右,第一电离能有增大的趋势,但核外电子处于充满或半充满时,第一电离能比其后面的原子大,第一电离能:N>O>P>Si,即③>④>②>①,C错误;N、P的最高正价为+5,Si的最高正价为+4,O一般不显正价,则最高正化合价:③=②>①>④,D错误。变式训练2-2(2020河南洛阳高二期末)已知X、Y两种元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是(　　)A.第一电离能:Y一定小于XB.气态氢化物的稳定性:HnX大于HmYC.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性强于Y对应的酸性D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价答案 A解析 同周期元素(稀有气体元素除外)的电负性随原子序数的递增而增大,而第一电离能从左至右有增大的趋势。由于X、Y元素同周期,且电负性X>Y,则非金属性X>Y。X、Y元素同周期,若Y核外最外层p轨道处于半充满状态,X为Y后紧邻元素,则第一电离能:Y大于X,A说法错误;非金属性X>Y,非金属性越强,气态氢化物越稳定,X的气态氢化物的稳定性强于Y的气态氢化物,B说法正确;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性X>Y,则X对应最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性,C说法正确;电负性大的元素在化合物中显负价,X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,D说法正确。1.下列各组元素中,第一电离能依次减小的是(　　)A.H　Li　Na　K B.Na　Mg　Al　SiC.I　Br　Cl　F D.F　O　N　C答案 A 解析 H、Li、Na、K属于同一主族元素且原子序数依次增大,其第一电离能随着原子序数的增大而减小,故A正确;Na、Mg、Al、Si属于同一周期元素且原子序数依次增大,其第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但ⅡA族元素的第一电离能大于同周期ⅢA族的,所以其第一电离能大小顺序为Si>Mg>Al>Na,故B错误;I、Br、Cl、F属于同一主族元素且原子序数依次减小,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以I、Br、Cl、F第一电离能依次增大,故C错误;F、O、N、C属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期中ⅤA族元素的电离能大于ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序是F>N>O>C,故D错误。2.下列原子的价电子排布式中,对应元素第一电离能最大的是(　　)A.3s23p1 B.3s23p2C.3s23p3 D.3s23p4答案 C解析 C中磷原子核外3p轨道属于半充满状态,稳定性强,第一电离能最大。3.A元素原子的各级电离能数据如下(单位:kJ·mol-1): 则元素A的常见价态是(　　)A.+1 B.+2C.+3 D.+6答案 C解析 根据A元素原子的各级电离能数据可知,第三电离能到第四电离能发生突变,则A的常见价态为+3。4.下列说法正确的是(　　)A.第3周期元素中氯的第一电离能最大B.氮的第一电离能比氧小C.在所有的元素中氦的第一电离能最大D.硼的第一电离能比铍大答案 C解析 第3周期元素中Ar的第一电离能最大,A错误;N、Be最外层某能级电子具有半充满或全充满结构,其第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大,故B、D错误;根据元素性质的递变规律可知,He的第一电离能在所有元素中最大,C正确。5.(2021山东烟台第二中学高二月考)下表为元素周期表的一部分,列出了10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列问题:(1)10种元素中,第一电离能最大的是　　　　(填元素符号,下同),电负性最小的金属元素是　　　　。 (2)①、③、⑤三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是　　　　　(填化学式)。 (3)②、③、④三种元素形成的单核离子,离子半径由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　(用离子符号表示)。 (4)①和⑨的最高价氧化物对应水化物的化学式分别为　　　　　、　　　　　　。 (5)①和⑤的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)用电子式表示第3周期元素中由电负性最小的元素和电负性最大的元素形成化合物的过程:　　　　　　　　　　　　。 (7)元素⑨的原子核外价电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)Ar　K　(2)NaOH　(3)r(K+)>r(Ca2+)>r(Mg2+)(4)NaOH　HBrO4　(5)Al(OH)3+OH-==[Al(OH)4]-解析 根据元素在周期表中的位置可知,①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩元素分别是Na、K、Mg、Ca、Al、C、O、Cl、Br、Ar。(1)Ar最外层有8个电子,结构稳定,10种元素中第一电离能最大的是Ar;同周期主族元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减小,所以电负性最小的金属元素是K。(2)同周期的元素从左到右,金属性减弱。金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是NaOH。(3)微粒电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,所以K+、Mg2+、Ca2+三种离子的半径由大到小的顺序是r(K+)>r(Ca2+)>r(Mg2+)。(4)Na的最高价为+1,最高价氧化物对应水化物的化学式为NaOH;Br的最高价是+7,最高价氧化物对应水化物的化学式为HBrO4。(5)Na的最高价氧化物对应水化物是NaOH,Al的最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3,NaOH与Al(OH)3相互反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-== [Al(OH)4]-。(6)第3周期元素中电负性最小的元素是Na,电负性最大的元素是Cl,二者形成的化合物NaCl为离子化合物,用电子式表示NaCl的形成过程为更多精彩内容请登录志鸿优化网http://www.zhyh.org/本 课 结 束