2019-2020学年高中化学 第1章 第3节 原子结构与元素性质 第2课时 元素的电负性及其变化规

第1章第3节原子结构与元素性质1.知道电负性的概念及其变化规律。2.学会用电负性判断元素金属性、非金属性以及两成键元素间形成的化学键类型。学习目标定位达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE011.电负性(1)概念：元素的原子在化合物中能力的标度。(2)确定依据：常以最活泼的的电负性4.0为标度，计算其他元素的电负性。电负性是一个值，没有单位。(3)意义：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，元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力；电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力。吸引电子非金属元素氟一、电负性及其变化规律相对越强越弱2.电负性的变化规律观察分析教材图1－3－7元素的电负性示意图，回答下列问题：(1)金属元素的电负性，非金属元素的电负性。(2)同一周期，从左到右，元素的电负性。(3)同一主族，自上而下，元素的电负性。(4)同一副族，自上而下，元素的电负性大体上呈趋势。(5)电负性大的元素集中在元素周期表的角，电负性小的元素集中在元素周期表的角。较小较大递增递减递减右上左下3.电负性的应用(1)如何根据电负性的大小判断一种元素是金属元素还是非金属元素？答案通常，电负性小于2.0的元素，大部分是金属元素；电负性大于2.0的元素，大部分是非金属元素。而位于非金属与金属元素边界的元素的电负性在2.0左右，它们既能表现金属的性质，又能表现非金属的性质。(2)元素的金属性、非金属性的强弱与电负性的大小有怎样的关系？答案金属元素的电负性越小，价电子越易失去，金属性越强，该元素越活泼。钫的电负性为0.7，是金属性最强的金属元素。非金属元素的电负性越大，价电子越难失去，非金属性越强，该元素越活泼。氟的电负性为4.0，是非金属性最强的非金属元素。(3)在化合物中，元素电负性的相对大小与其化合价的正、负关系如何？答案在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。(4)如何根据成键元素的电负性判断其形成的化学键类型？答案根据成键元素电负性差值的大小可以判断化学键的类型。电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键；电负性差值小的元素原子之间形成的化学键主要是共价键；电负性相同的元素原子之间形成的化学键一定是共价键。(5)在元素周期表中，某些位于相邻周期、相邻主族且处于左上右下位置的两种元素，它们的单质及其化合物的性质相似，如Li－Mg、Be－Al，请解释其原因。答案Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2，Be、Al的电负性均为1.5，由于电负性接近，说明它们吸引电子的能力相当，表现的性质相似。归纳总结(1)判断元素的类型通常，电负性小于2.0的元素大部分是金属元素，电负性大于2.0的元素大部分是非金属元素。(2)判断元素的性质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。(3)判断元素化合价的正负①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。(4)判断化学键的类型一般认为：①如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；②如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。例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，元素原子的第一电离能一定越大B.在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越小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√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：ON，但第一电离能：ON，A项错误；对主族元素，同一周期从左到右元素电负性递增，但过渡元素有些特例，B项错误；通常，电负性小于2.0的元素，大部分是金属元素，电负性大于2.0的元素，大部分是非金属元素，但部分过渡元素的电负性大于某些非金属元素的电负性，C项错误。易错警示(1)同周期第一电离能大的主族元素电负性不一定大。如电负性：NO，第一电离能：NO。(2)金属元素的电负性不一定小于非金属元素的电负性。如部分过渡元素的电负性大于某些非金属元素的电负性。例2下表是某些短周期元素的电负性(X)值：元素符号LiBeBCOFX值0.981.572.042.553.444.00元素符号NaAlSiPSClX值0.931.611.902.192.583.16(1)根据表中数据归纳元素的电负性与原子吸引电子的能力的关系是____________________________________________。元素的电负性越大，原子吸引电子的能力越强解析由表中数据可知，电负性越大的元素，其非金属性越强，在反应中越易得到电子。(2)通过分析X值变化规律，确定N、Mg最接近的X值范围：_____X(Mg)_____，_____X(N)_____。元素符号LiBeBCOFX值0.981.572.042.553.444.00元素符号NaAlSiPSClX值0.931.611.902.192.583.160.931.572.553.44解析确定X值的范围应注意取同周期递变和同主族递变的交集。(3)推测X值与原子半径的关系是_________________________。上表中短周期元素X值的变化特点，体现了元素性质的________变化规律。元素符号LiBeBCOFX值0.981.572.042.553.444.00元素符号NaAlSiPSClX值0.931.611.902.192.583.16原子半径越大，X值越小周期性解析分析同周期和同主族元素X值的递变，均可得出X值随原子半径的增大而减小。(4)经验规律告诉我们：如果两成键元素之间的电负性X的差值(ΔX)1.7时，它们之间通常形成离子键；ΔX1.7时，通常形成共价键。结合以上问题分析AlBr3中的化学键类型是________。共价键解析Cl与Al的ΔX为3.16－1.61＝1.551.7，Br的X值小于Cl的X值，故AlBr3中成键的两原子相应元素的ΔX1.7，为共价键。易错提醒(1)不能把电负性2.0作为划分金属和非金属的绝对标准，部分过渡元素的电负性大于2.0。(2)不是所有电负性差值大于1.7的元素间都形成离子键，电负性差值小于1.7的元素间都形成共价键。如Na、H、F的电负性分别是0.9、2.1、4.0，Na与H的电负性差值为1.2，NaH中存在离子键，H与F的电负性差值为1.9，HF中存在共价键。1.元素的化合价与原子结构的关系(1)元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是有着密切关系。(2)除Ⅷ族的某些元素、0族和O、F外，元素的最高价等于它所在族的。(3)非金属元素的最高化合价和它的最低负化合价的绝对值之和等于(氢、氟、氧除外)。(4)稀有气体元素的化合价在通常情况下为，过渡元素的价电子数较多，但所具有的能量相差不大，因此过渡元素具有价态。价电子排布序数二、原子结构与元素化合价、元素周期律80多种2.元素周期律的实质(1)元素性质的周期性变化取决于元素排布的周期性变化。(2)同主族元素性质的相似性取决于原子的价电子排布的相似性；同主族元素性质的递变性取决于原子的的增加。(3)主族元素是金属元素还是非金属元素取决于原子中的多少。核外电子核外电子层数价电子归纳总结原子结构与元素性质的周期性变化规律原子结构与元素性质同周期元素(左→右)同主族元素(上→下)最外层电子数逐渐增多(1e－→8e－或2e－)相同原子半径逐渐减小(稀有气体元素除外)逐渐增大主要化合价最高正价：＋1→＋7(除F、O外)；最低负价：－4→－1；最低负价＝主族序数－8最高正价相同(除F、O外)；最低负价相同最高正价＝主族序数(除F、O外)第一电离能呈增大的趋势逐渐减小电负性逐渐增大逐渐减小得失电子能力失电子能力减弱；得电子能力增强失电子能力增强；得电子能力减弱元素的金属性和非金属性金属性逐渐减弱；非金属性逐渐增强金属性逐渐增强；非金属性逐渐减弱最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱；酸性逐渐增强碱性逐渐增强；酸性逐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性逐渐增强逐渐减弱例3下列关于元素化合价的叙述中正确的是A.化合价是元素性质的一种重要体现B.元素的化合价与价电子的排布无关C.元素的最高化合价等于它所在族的序数D.非金属元素的最高化合价与最低化合价的代数和等于8(氢、氟、氧除外)√解析化合价是价电子排布的一种表现，是元素性质的体现，A项正确，B项错误。元素的最高化合价等于族序数，只对主族元素(O、F除外)成立，而不适用于某些副族元素，C项错误。D项应是绝对值之和等于8，D项错误。例4如图是部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系图，若用原子序数代表所对应的元素，则下列说法正确的是A.31d和33d属于同种核素B.第一电离能：d＞e，电负性：d＜eC.气态氢化物的稳定性：a＞d＞eD.a和b形成的化合物不可能含共价键√解析短周期元素中，a为－2价，e为＋6价，均处于第ⅥA族，可推知a为O，e为S，b有＋1价，原子序数大于O，则b为Na，由原子序数可知d处于第3周期，化合价为＋5，则d为P。31P和33P质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，A错误；同周期元素从左到右第一电离能增大，但是P原子3p轨道电子为半充满稳定状态，第一电离能较大，则第一电离能：P＞S，电负性：P＜S，B正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C错误；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键，D错误。学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE021.下列对电负性的理解不正确的是A.元素的电负性越大，则元素的非金属性越强B.元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关C.元素的电负性的大小反映了元素对键合电子吸引力的大小D.电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准，所以没有单位√解析元素的核电荷数越多，原子半径越小，元素的电负性越大。123452.下列各元素按电负性大小排列正确的是A.FNOB.OClFC.AsPND.ClSAs√解析根据电负性变化规律，找出元素在周期表中的位置，就能够很直观的判断。A项电负性：FON；B项应为FOCl；C项应为NPAs；D项正确。123453.利用元素的电负性不能判断的是A.元素原子的得电子能力B.化学键的类别(离子键和共价键)C.元素的活动性D.元素稳定化合价的数值√解析元素电负性是元素原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。所以利用元素电负性的大小能判断元素得电子能力(电负性越大，元素原子得电子能力越强)、化学键的类别(两元素电负性差值小于1.7的一般形成共价键，大于1.7的一般形成离子键)、元素的活动性(电负性越小的金属元素越活泼，电负性越大的非金属元素越活泼)、元素在化合物中所显示化合价的正负(电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价)，但不能判断元素稳定化合价的数值。123454.下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是A.原子半径：AlNaB.第一电离能：AlNaC.电负性：NaAlD.基态原子未成对电子数：NaAl√解析根据元素性质变化规律知，原子半径：NaAl，第一电离能：AlNa，电负性：NaAl。Al和Na基态原子的核外电子排布式分别为[Ne]3s23p1、[Ne]3s1，未成对电子数相等。123455.下图中的曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)：把与元素有关性质相符的曲线的标号填入相应横线上：(1)ⅡA族元素原子的价电子数____。解析ⅡA族元素原子的价电子数均为2，B符合。12345B(2)第3周期元素的最高正化合价____。解析第3周期元素的最高正价由＋1～＋7～0，C符合。12345C(3)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子的离子半径__