【直播回放】选择性必修二：元素周期表 电离能 电负性|0基础学起

元素周期表 电离能 电负性

元素周期表的结构

元素周期表分为主族（ⅠA~ⅦA），0族，副族（ⅠB~ⅦB+第Ⅷ族）

• 第Ⅷ族可单独分为一族
• 元素周期表前三周期为短周期，后四周期为长周期

• 红框里的副族（ⅠB~ⅦB+第Ⅷ族）和ⅢB中的镧系和锕系总称为过渡元素（金属）
• 金属与非金属交接的部分叫做类金属：

碲Te，锑Sb，硼B，锗Ge，砷As，硅Si

• 口诀为“弟弟捧着神龟”

核外电子排布与周期的划分（鲁科版）

• 化学家鲍林(L.Pauling)基于大量光谱实验数据及近似的理论计算，提出的多电子原子的原子轨道近似能级图：
• 在这个图中，如果将能量相近的原子轨道归为一组，所得到的能级组按照能量从低到高的顺序与元素周期表中的周期相对应。不同能级组之间的能量差较大，同一能级组内能级之间的能量差较小。

• 进一步研究表明，通常只有 最外能级组 的电子才有可能参与化学反应，最外能级组中那些有可能参与化学反应的电子称为 价电子(valence electron)。
• 一般情况下，主族元素原子的价电子只包括最外层电子；过渡元素原子的价电子除最外层电子外，还包括次外层的部分电子，甚至倒数第三层的电子。

除第一周期外，其余周期总是从ns能级开始，以nsnp能级结束；一个能级组最多能容纳的电子数等于对应的周期包含的元素种数

各族元素价层电子排布特点

主族：ns^1→ns^2np^5，且主族序数=最外层电子数=价层电子数

0族：He为1s^2, 其他为ns^2np^6

过渡元素(全部都是金属元素，最外层电子数不超过2 )

元素周期表的分区

按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区——s区、p区、d区、ds区、f区。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号

• Pd虽然在第八族但是d轨道全满

元素周期律-原子半径

原子半径的大小取决于两个相反的因素：电子的能层数和核电荷数。

电子能层数越多，原子半径越大；核电荷数越大，原子半径缩小。

• 主族，同周期由左→右，原子半径↓；同族由上→下，原子半径↑。
• 原子半径（特例）：Li>Al>Si>P>S>Cl

电离能

1.定义：气态 电中性 基态原子 失去一个电子转化为气态 基态 正离子所需要的最低能量叫做该元素的第一电离能( first ionization energy)，用 I1符号表示

“气态” “电中性” “基态” “失去一个电子”等都是保证“能量最低"的条件

2.第一电离能可以衡量元素的气态原子失去一个电子的难易程度。

第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。

• 同主族的原子最外层电子数相同，随着原子序数增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引力作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小。
• 同一周期的主族元素具有相同的电子层数,随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的有效吸引力作用逐渐增加，第一电离能呈现增大趋势。因此对同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大。
• 元素的第一电离能大小还与其原子的核外电子排布(特别是最外围电子排布)有关。通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7) 和全满(p6、 d10、 f14) 结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
• 第二周期元素第一电离能大小：

铍失去一个电子需要破坏2s全满稳定结构，所需的第一电离能较大，因此第一电离能大小B<Be

• 第三周期元素第一电离能大小：

镁失去一个电子需要破坏3s全满稳定结构，所需的第一电离能较大，因此第一电离能大小Al<Mg

• As>Sc

逐级电离能大小比较：

处于基态的气态原子失去一个电子，生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能(I1) ；由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子所需要的能量称为第二电离能(I2) ；依次还有第三、第四电离能。

• 逐级电离能一定越来越大

这个栗子太重...太重要了（doge

• 如果电离能暴增，就是破坏了稳定的结构
• 同周期的第一电离能由左到右呈现增大的趋势，但镁失去一个电子需要破坏3s全满稳定结构，所需的第一电离能较大，因此第一电离能大小Na<Al<Mg
• I1：Mg>Al>Na “美女呐！”
• I2：Na>Al>Mg “哪里美？”
• I3：Mg>Na>Al “美那里！”

电负性

元素相互化合，可理解为原子之间产生化学作用力，形象地叫化学键，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。

为描述不同元素的原子对键合电子吸引力的相对大小，美国化学家鲍林在1932年引入电负性的概念。电负性( electronegativity)是元素的原子在化合物中，吸引键合电子能力的标度。元素电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强；反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱。

以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。电负性是相对值，没单位。

• 电负性的大小可以作为判断元素的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”(如锗、 锑)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
• 电负性可以判断化学键的类型：一般认为,如果两种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；如果两种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。

• 电负性顺序：

F>O>N/Cl>Br>I/S/C>P/H>类金属>金属

• 电负性可以判断化合物中元素的化合价：电负性数值的大小能够衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。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；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。

对角线规则

“对角线”规则又称斜线关系，指元素周期表中某一元素及其化合物的性质与它左上方或右下方的另一元素及其化合物的性质相类似，这种现象称为“对角线”规则。在第2、3周期中，具有典型“对角线”规则的元素有三对：锂与镁，铍与铝，硼与硅。有人从元素的电负性值相近解释“对角线”规则：锂1.0、镁1.2；铍1.5、铝1.5；硼2.0、 硅1.8。

1.锂和镁的相似性：

①在氧气中燃烧生成氧化物，而其他碱金属则易生成过氧化物、超氧化物

②能直接与氮作用，生成氮化物Li3N，Mg3N2，而其他碱金属不与氮直接反应

③氟化物、碳酸盐、磷酸盐都难溶于水，而其他碱金属的相应盐易溶于水等。

2.铍和铝的相似性：

①单质在冷的浓硝酸中钝化

②氧化物、氢氧化物都有两性

③氯化物都是共价化合物，易汽化，能升华，能溶于有机溶剂等。

3.硼和硅的相似性：

①硼和硅的密度分别为2.35 g/cm³和2.336g/cm³，两者相近

②硼和硅的简单气态氢化物都能直接被氧气氧化。

③最高价氧化物的水化物都是弱酸等。

点赞，收藏，关注(*°▽°*)八(*°▽°*)♪