元素性质的递变规律
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专题一主要知识点
1. 元素周期表中元素性质的递变规律
同 周 期(从左到右) 同 主 族(从上到下)
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
电子层排布 电子层数相同
最外层电子数递增 电子层数递增
最外层电子数相同
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价(+1 → +7)
非金属负价 == ―(8―族序数) 最高正价 == 族序数
非金属负价 == ―(8―族序数)
最高氧化物的酸性 酸性逐渐增强 酸性逐渐减弱
对应水化物的碱性 碱性逐渐减弱 碱性逐渐增强
非金属气态氢化物的形成难易、稳定性 形成由难 → 易
稳定性逐渐增强 形成由易 → 难
稳定性逐渐减弱
2.
3. 几个规律:
①金属性强弱: 单质与水或非氧化性酸反应难易;
单质的还原性(或离子的氧化性);
M(OH)n的碱性;
金属单质间的置换反应;
原电池中正负极判断,金属腐蚀难易;
非金属性强弱: 与氢气反应生成气态氢化物难易;
单质的氧化性(或离子的还原性);
最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱;
非金属单质间的置换反应。
② 半径比较三规律:
阴离子与同周期稀有气体电子层结构相同;阳离子与上周期稀有气体电子层结构相同。
(1)电子层数越多,半径越大
(2)电子层数相同,核电荷数越多,半径越小 (3)电子层数和核电荷数相同,最外层电子数越多,半径越大
③ 元素化合价规律
主族最高正价 == 最外层电子数,非金属的负化合价 == 最外层电子数-8,最高正价数和负化合价绝对值之和为8;其代数和分别为:0、2、4、6。
化合物氟元素、氧元素只有负价(-1、-2),但HFO中0为+1价;金属元素只有正价;
④熔沸点高低的比较:详细见《导学》P24
原子晶体 >离子晶体 >分子晶体
⑤1-20号元素符号、名称、原子结构、特殊化学性质。
同主族元素金属性和非金属性的递变
同主族元素性质递变规律是:从上到下原子序数逐渐增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减小,失电子能力逐渐增大,元素金属性逐渐增大,非金属性逐渐减小,气态氢化物稳定性逐渐减小。
主族元素是化学上对元素的一种分类,是指周期表中s区及p区的元素。主族元素另外一种定义是除了最外层电子层以外的电子层的电子数都是满电子的化学元素。周期表中除了过渡金属、镧系元素、锕系元素、惰性气体之外的都是主族元素。
化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。这使周期表中形成元素分区且分有七主族、七副族、Ⅷ族、0族。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用,作为分析化学行为时十分有用的框架。
1 / 5 第二单元 元素性质的递变规律
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元素的性质随着核电荷数的递增而呈现周期性的变化,这个规律叫做元素周期律。
一、 原子核外电子排布的周期性
元素按原子序数递增的顺序依次排列时,原子的最外层上的电子数,由1(s1)到8(s2p6),呈现出周期性变化。相应于这种周期性变化,每周期以碱金属开始,以稀有气体结束。元素的化学性质,主要取决于元素原子的电子结构,特别是最外层电子结构。所以元素性质的周期性,来源于原子电子层结构的周期性。
根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域:s区、p区、d区、ds区、f区。
二、 元素第一电离能的周期性变化
1、定义:从气态的基态原子中移去一个电子变成+1价气态阳离子所需的最低能量,称为第Ⅰ电离能。常用符号I1表示。M(g)→ M+(g)+ e-,+1价气态阳离子移去一个电子
变成+2价气态阳离子所需的最低能量,称为第Ⅱ电离能。依次类推。
元素的第一电离能越小,表示它越容易失去电子,即该元素的金属性越强。
2、影响电离能的因素
电离能的大小主要取决于原子的核电荷、原子半径及原子的电子构型。
一般说来,核电荷数越大,原子半径越小,电离能越大。另外,电子构型越稳定,电离能也越大。
3. 电离能的周期性变化
同周期中, 从左向右,核电荷数增大,原子半径减小, 核对电子的吸引增强, 愈来愈不易失去电子, 所以 I 总的趋势是逐渐增大。 但有些元素(如Be、Mg、N、P等)的电离能比相邻元素的电离能高些,这主要是这些元素的最外层电子构型达到了全充满或半充满的稳定构型。
同主族元素自上而下电离能依次减小。但在同一副族中,自上而下电离能变化幅度不大,且不甚规则。
4.电离能与价态之间的关系
失去电子后, 半径减小, 核对电子引力大, 更不易失去电子, 所以有: I1 < I2 < I3 <
I4…., 即电离能逐级加大.
元素性质递变
一、原子半径
同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减;
同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。
二、主要化合价(最高正化合价和最低负化合价)
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价递增(从+1价到+7价),第一周期除外,第二周期的O、F元素除外;
最低负化合价递增(从-4价到-1价)第一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从ⅣA族开始。
元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8
三、元素的金属性和非金属性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增;
同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减;
四、单质及简单离子的氧化性与还原性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。
同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱。
元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。
五、最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性
同一周期中,从左到右,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱);
同一族中,从上到下,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。
六、单质与氢气化合的难易程度
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易;
同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难。
七、气态氢化物的稳定性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强;