2.2《元素性质的递变规律》导学案（苏教版化学选修3）
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- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：苏教版
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第二单元 元素性质的递变规律
课前预习
问题导入
已知元素周期表中各周期可排元素数目如下：
周期 1 2 3 4 5 6 7
元素数目 2 8 8 18 18 32 32
人们预测元素周期表第8周期将来也会排满，那么第8周期排满时的元素数目为多少？
答：这道题可以从两个方面来解决，一是从核外电子的排布规律，二是从1～7周期中元素排列的元素数目。从核外电子的排布规律来看，第7周期排满时的电子层结构为2、8、18、32、32、18、8，到第8周期排满时，第8电子层排8，第7电子层作为次外层增加到18，第6电子层作为倒数第三层应增加到32，倒数第四层排满应为50，所以第8周期的元素的数目应为（8+10+14+18）即50种元素。分析1～7周.0期元素的数目也可以得出结果，观察每周期元素数目得出，奇数周期的元素数目符合（0+1）2/2，偶数周期的元素数目符合（n+2）2/2。
基础知识填空
1.主族元素原子核外电子排布和元素性质的周期性变化
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
原子核外价电子排布 ns1
最高正化合价 +1
最低负化合价
化合价的变化规律
金属性和非金属性的变化规律
原子半径的变化规律
2.我们把“构造原理”中能量接近的原子轨道划分为一个“能级组”。下表是各周期元素数与相应能级组的原子轨道关系：
周期 元素数目 相应能级组中原子轨道 电子最大容量
1 2 1s 2
2 8 2s 2p 8
3 8 3s 3p 8
4 18 4s 3d 4p 18
5 18 5s 4d 5p 18
6 32 6s 4f 5d 6p 32
7 26未完 7s 5f 6d(未完) 未满
可见各周期元素的数目等于相应能级组中________________________________________。
3.电离能
(1)电离能：气态的原子或离子失去一个电子所需要的__________叫做电离能。用__________表示，单位是__________。电离能的意义是____________________。
(2)第一电离能：处于基态的气态原子生成__________价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能。常用符号__________表示。
电离能是原子核外电子排布的实验佐证，是衡量气态原子__________电子难易的物理量。元素的电离能越小，表示气态时越容易__________电子，即元素在气态时的__________越强。
(3)同周期元素而言，__________第一电离能最小，__________第一电离能最大，从左到右总体呈现增大趋势。
(4)同族元素而言，从上到下，第一电离能__________。
4.电负性
(1)概念：是元素的原子在化合物中__________的标度，电负性是相对值，没有单位。
(2)意义：元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力__________；反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子能力__________。
答案：1.
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
原子核外价电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5
最高正化合价 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
最低负化合价 － － － -4 -3 -2 -1
化合价的变化规律 正价：+1+7负价：-4-1
金属性和非金属性的变化规律 金属性：强→弱非金属性：弱→强
原子半径的变化规律 大→小
2.各轨道中最多容纳的电子数之和
3.（1）最小能量 I kJ•mol-1 表示原子或离子失去电子的难易程度
（2）+1 I1 失去 失去 金属性
（3）碱金属 稀有气体 减小
4.吸引电子能力 越强 越弱
课堂互动
三点剖析
一、核外电子排布的周期性
1.核外电子排布与周期的划分
第一能级组对应第1周期（短周期）原子的电子排布特点是1s1～2。该能级组仅含一个s轨道，至多能容纳两个电子，因此该周期只有两种元素。
第二、三能级组涉及s轨道和p轨道，分别对应第2、3周期（短周期），最外层电子从1个逐渐增加到8个。这两个周期的元素种数恰好是原子轨道数目的两倍。
第四能级组对应第4周期（长周期），从19号到36号共包含18种元素，其中过渡元素的原子中的电子逐渐填入3d轨道。该能级组所能容纳的电子数等于第4周期的元素种数，该周期的元素种数也是原子轨道数目的两倍。
由此可以得出原子核外电子排布与元素周期划分的本质联系：一个能级组最多所能容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种数，所以周期表中的7个周期分别对应7个能级组。各周期所包含的元素种数分别是2、8、8、18、18、32，第7周期为不完全周期。
2.核外电子排布与族的划分
通过观察和分析可以发现，族的划分与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。一般来说，同族元素的价电子数目相同。主族元素的价电子全部排布在最外层的ns或np轨道上。尽管同族元素的电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布完全相同，并且主族元素所在族的序数等于该元素原子的价电子数。例如，镁原子的价电子排布为3s2，镁元素属于ⅡA族。除氦元素外，稀有气体元素原子的最外层电子排布均为ns2np6。这种全充满电子的结构是稀有气体元素原子具有特殊稳定性的内在原因。
对于过渡元素的原子，价电子排布为（n-1）d1～
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