2016-2017学年高二化学人教版选修3（第1 7页

‎ 第一章 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 第2课时 元素周期律 一、原子半径 ‎1．元素周期律 元素周期律随________________的递增发生周期性递变的规律。‎ ‎2．原子半径 ‎（1）影响因素 ‎（2）变化规律 同周期主族元素，从左到右原子半径_________________（稀有气体除外）；同主族元素，从上到下，原子半径_______________________。‎ 二、电离能 ‎1．概念 ‎_____________________原子失去一个电子转化为______所需要的______能量，叫做第一电离能。“气态”“基态”“电中性”“失去一个电子”都是保证“______”的条件。‎ ‎2．应用 可以衡量元素的电子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越______，原子越容易失去一个电子。‎ ‎3．元素第一电离能符号：______。‎ ‎4．元素第一电离能变化规律 ‎（1）对同一周期的元素而言，______元素的第一电离能最小，______元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从______到______的变化趋势，表示元素原子越来越______失去电子。‎ ‎（2）同主族元素，自上而下第一电离能逐渐______，表示自上而下原子越来越______失去电子。‎ 三、电负性和对角线规则 ‎1．电负性 ‎（1）键合电子：原子中用于形成______的电子称为键合电子。‎ ‎（2）电负性：用来描述不同元素的原子对______________吸引力的大小的参数，以氟的电负性为______作为相对标准。‎ ‎（3）变化规律 ‎（4）应用：判断金属性、非金属性强弱。‎ ‎2．对角线规则 在元素周期表中，某些主族元素与其______的主族元素的有些性质是______的，被称为对角线规则。如______，______，B与Si等。‎ ‎【答案】一、1．核电荷数 2．（1）增大 大 小 （2）逐渐减小 逐渐增大 二、1．气态电中性基态 气态基态正离子 最低 最低能量 2．小 ‎3．I1 4．（1）第一种 最后一种（稀有气体） 小 大 难 （2）变小 易 三、1．（1）化学键 （2）键合电子 4.0 （3）变大 变小 ‎（4）强 强 金属 非金属 ‎2．右下方 相似 Li与Mg Be与Al 对角线规则及其应用 ‎1．概念 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，被称为“对角线规则”。‎ 对角线规则 ‎2．实例分析 ‎（1）锂和镁的相似性 ‎①锂与镁的沸点较为接近：‎ 元素 Li Na Be Mg 沸点/℃‎ ‎1 341‎ ‎881.4‎ ‎2 467‎ ‎1 100‎ ‎②锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。‎ ‎4Li+O22Li2O ‎2Mg+O22MgO ‎③锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。‎ ‎④锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。‎ ‎⑤锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。‎ ‎⑥在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是难溶于水的，相应的镁盐也难溶于水。‎ ‎（2）铍和铝的相似性 ‎①铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。‎ ‎②二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：‎ Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O Be(OH)2+2HClBeCl2+2H2O，Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O ‎③二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。‎ ‎④BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。‎ ‎（3）硼和硅的相似性 ‎①自然界中B与Si均以化合物的形式存在。‎ ‎②B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B+2KOH+2H2O2KBO2+3H2↑，Si+2KOH+H2OK2SiO3+2H2↑。‎ ‎③硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。‎ ‎④硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。‎ a．硼和硅的卤化物的物理性质：‎ BF3‎ BCl3‎ BBr3‎ BI3‎ SiF4‎ SiCl4‎ SiBr4‎ SiI4‎ 室温时的状态 气 液(加压)‎ 液 固 气 液 液 固 熔点/K ‎146‎ ‎166.2‎ ‎227‎ ‎316‎ ‎182.8‎ ‎203‎ ‎278.4‎ ‎393.6‎ 沸点/K ‎173‎ ‎285.5‎ ‎363‎ ‎483‎ ‎177.3‎ ‎330.6‎ ‎427‎ ‎563‎ b．水解反应：4BF3+3H2OH3BO3+3HBF4，BCl3+3H2OB(OH)3+3HCl，SiF4+4H2OH4SiO4↓+4HF。‎ 根据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是 A．钠和钾 B．铝和铁 C．铍和铝 D．铜和金 ‎【解析】钠和钾为同主族相邻元素，性质相似，不能用对角线规则解释，铝和铁、铜和金在周期表中均不是对角线关系，而铍和铝为对角线关系。‎ ‎【答案】C ‎1．下列有关电负性的说法中正确的是 A．主族元素的电负性越大，该元素原子的第一电离能一定越大 B．在元素周期表中，同周期元素电负性从左到右越来越大 C．金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性 D．在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价 ‎2．关于元素周期律和元素周期表的下列说法中正确的是 A．目前发现的所有元素占据了周期表里全部位置，不可能再有新的元素被发现 B．根据原子的电子排布，可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区 C．俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献 D．同一主族的元素从上到下，金属性呈周期性变化 ‎3．下列关于化学键的叙述正确的是 A．化学键存在于原子之间，也存在于分子之间 B．两个原子之间的相互作用叫做化学键 C．离子键是阴、阳离子之间的吸引力 D．化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用 ‎4．电负性差值为零时，可形成 A．配位键 B．非极性共价键 C．金属键 D．离子键 ‎5．下列不是元素的电负性的应用的是 A．判断一种元素是金属元素还是非金属元素 B．判断化合物中元素化合价的正负 C．判断化学键的类型 D．判断化合物的溶解性 ‎6．下列说法中正确的是 A．第三周期所含元素中钠的第一电离能最小 B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C．在所有元素中，氟的第一电离能最大 D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大 ‎7．镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂的性质的叙述，不正确的是 A．Li2SO4易溶于水 B．LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱 C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2‎ ‎8．能够证明电子在核外是分层排布的事实是 A．电负性 B．电离能 C．电子亲和能 D．电势能 ‎9．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：‎ ‎①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3 ；③1s22s22p3。‎ 则下列有关比较中正确的是 A．第一电离能：③>②>① B．原子半径：③>②>①‎ C．电负性：③>②>① D．最高正化合价：③>②>①‎ ‎1．D 【解析】主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能变化有特例，如电负性：O>N，但第一电离能：O< N，故A错误；对主族元素，周期表同一周期从左到右元素的电负性递增，但过渡元素有特例，故B错误；通常，电负性小于1.8的元素，大部分是金属元素，电负性大于1.8的元素，大部分是非金属元素，但有些金属元素的电负性大于非金属元素的电负性，故C错误。‎ ‎2．B 【解析】随着科学技术的发展，一些新的元素将不断地被发现，现代元素周期表在不断完善和发展中。在现代元素周期表中，根据原子的电子排布，可将周期表分为s、d、ds、p、f五个分区。同一主族元素从上到下，金属性增强，非金属性减弱，属递变性质而不是周期性变化。‎ ‎3．D 【解析】理解化学键、离子键等基本概念是解答本题的关键。化学键不存在于分子之间，也不仅是两个原子之间的相互作用，也可能是多个原子之间的相互作用，而且是强烈的相互作用。所以A、B都不正确。C项考査的是离子键的实质，离子键是阴、阳离子间通过静电作用(包括吸引力和排斥力)所形成的化学键，故C项也不正确。正确选项为D。‎ ‎4．B 【解析】电负性差值为零时，形成的化学键中共用电子对不偏向任何一方，故可形成非极性共价键。‎ ‎5．D 【解析】通常情况下，电负性大于1.8的元素，大部分为非金属元素；电负性小于1.8的元素，大部分为金属元素，A对。一般认为：若成键两元素的原子间的电负性差值大于1.7，形成离子键；若成键两元素的原子间的电负性差值小于1.7，形成共价键。电负性小的元素在化合物中吸引电子能力弱，元素易呈现正价；电负性大的元素在化合物中吸引电子能力强，元素易呈现负价，B、C均对。溶解性是物质的一种物理性质。‎ ‎6．A 【解析】同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素最大，A正确，C错误；由于Mg的外围电子排布式为3s2，而Al的外围电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，B错误；钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D错误。‎ ‎7．B 【解析】对角线规则只适用于个别有对角线关系的元素，其性质只是相似，并不是完全相同。运用对角线规则，可由Mg及其化合物的性质推测Li及其相应化合物的性质。根据MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是一种难溶于水、易分解的中强碱，Mg在浓H2SO4中不会发生“钝化”，MgCO3受热易分解为MgO和CO2等性质，推测出Li2SO4易溶于水，LiOH是一种难溶于水、易分解的中强碱，Li在浓H2SO4中不会发生“钝化”，Li2CO3受热易分解为Li2O和CO2等。‎ ‎8．B 【解析】各级电离能逐级增大，I1>I1；又如最外层只有两个电子的Mg、Ca等碱土金属元素，I1和I2差别较小，但失去2个电子达到稳定结构后，再失去电子变为+3价阳离子却非常困难，即I3突跃式变大，I3>>I2>I1，因此说电离能是核外电子分层排布的实验佐证。‎ ‎9．A 【解析】基态原子的电子排布式为①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3的三种元素分别为S、P、N。根据三种元素在周期表中的位置和元素的第一电离能、原子半径、电负性以及最高正化合价的变化规律，可知，第一电离能：③>②>①；原子半径②最大；电负性：③>①>②；最高正化合价： ①>②=③，因此只有A正确。‎ 可口可乐——治病配方成饮料 可口可乐是一种非常受人们欢迎的碳酸饮料，在全球拥有极高市场占有率。同时，它作为一种文化标志，以商业性的方式飞速发展。然而，有谁知道这种独具魅力产品的发明，却缘于一次偶然。‎ 约翰·潘伯顿是17世纪有名的药剂师。他发现身边的很多朋友由于长期在高强度的工作下，神经高度紧张，压力太大，经常头痛眩晕，他便想配制一种药剂，专治朋友这样的头痛病。四年后，潘伯顿根据药学原理，组合多种药剂，成功配制了一种能治头疼、头晕的糖浆。但朋友喝后很有效，但同时提出一个问题，糖浆太甜太粘稠，进入嗓子后刺激非常大，必须喝大量的水反复冲洗嗓子，才能缓过劲来。朋友建议，把糖浆稀释一下，饮用时更方便一些。约翰·潘伯顿于是嘱咐助手加水进行调配，并交待至少要配出30种比例，然后根据口感，拿出一个最佳的调配方案。但助手错把苏打水当成了普通的水兑进了糖浆，结果糖浆开始不断地冒气泡，助手喝下之后，开始打嗝，感觉凉爽无比。潘伯顿也认为不错，又经过几次改进，配制成了一种口感很好的药剂，定义这款“饮料”为“可口可乐”。‎ ‎ ‎