高中化学 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）课件 新人教版选修3.ppt

第2课时元素周期律 一 第一章第二节原子结构与元素的性质 1 能描述电离能的含义 2 熟知元素原子半径及元素第一电离能的周期性变化 3 能熟练比较微粒半径大小 能用电离能说明元素的某些性质 学习目标定位 内容索引 一微粒半径的大小比较 二元素的电离能 当堂检测 一微粒半径的大小比较 1 比较判断下列各组微粒半径的大小 并说明原因 1 basr 2 casc 3 s2 s 4 na al3 5 pb2 sn2 6 fe2 fe3 导学探究 同族元素 电子的能层数越多 半径越大 同周期元素 电荷数越大 半径越小 同一元素 电子数越多 半径越大 具有相同的电子层结构的离子 核电荷数越大 半径越小 同族元素的离子 所带电荷相同 电子层数越多 半 径越大 同一元素的离子 电子数越少 正电荷数越高 半径越小 2 微粒半径大小的判断方法规律 1 同周期元素的原子半径 最高价阳离子半径 最低价阴离子半径 随着核电荷数增多 都依次 稀有气体除外 2 同主族元素的原子半径 相同价态阳离子半径和阴离子半径 随着核电荷数增多 都依次 3 核外电子排布 即电子层结构 相同的离子半径 随核电荷数增多 半径依次 减小 增大 减小 4 同种元素形成的粒子半径 阳离子 中性原子 阴离子 且阳离子价态越高 半径 如 fe3 fe2 fe cl cl h h h 5 核电荷数和电子数都不同的粒子 一般要找参考物 如比较al3 和s2 可找出与al3 电子数相同 与s2 同一主族的元素o2 来比较 因为al3 o2 且o2 s2 故al3 s2 越小 归纳总结 三看 较微粒半径的大小 一看 电子的能层数 当电子的能层数不同时 能层数越多 半径 二看 核电荷数 当电子的能层数相同时 核电荷数越大 半径 三看 核外电子数 当电子的能层数和核电荷数均相同时 核外电子数越多 半径 越大 越小 越大 1 下列关于微粒半径的说法正确的是 a 电子层数少的元素的原子半径一定小于电子层数多的元素的原子半径b 核外电子层结构相同的单核粒子 半径相同c 质子数相同的不同单核粒子 电子数越多半径越大d 原子序数越大 原子半径越大 活学活用 1 2 解析由于同周期主族元素原子半径逐渐减小 故 a族的原子半径不一定比上一周期 a族元素原子半径大 如r li r s r cl 对于核外电子层结构相同的单核离子和原子 半径是不同的 质子数相同的不同单核粒子 阴离子半径 原子半径 阳离子半径 同周期主族元素 原子序数增大 原子半径减小 c 1 2 2 x y z是3种短周期元素 其中x y位于同一族 y z处于同一周期 x原子的最外层电子数是其电子层数的3倍 z原子的核外电子数比y原子的少1 下列说法正确的是 a 原子半径由大到小的顺序为z y xb y元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为h3yo4c x的简单离子半径大于y的简单离子半径d ca2 的半径大于y的简单离子半径 1 2 解析由x是短周期元素 x原子的最外层电子数是其电子层数的3倍 推断x为氧元素 由x y位于同一族可推断y为硫元素 z原子的核外电子数比y原子的少1 可知z为磷元素 根据同周期元素从左到右原子半径依次减小可知 r z r y 根据同主族元素从上到下原子半径逐渐增大可知 r y r x 故a正确 硫元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为h2so4 故b错误 r o2 s2 故r s2 r ca2 故d错误 答案a 二元素的电离能 1 元素第一电离能的概念与意义 1 概念 原子失去一个电子转化为正离子所需要的叫做第一电离能 元素第一电离能符号 即a g a g e i1基态基态 2 元素第一电离能的意义 可以衡量元素的原子失去一个电子的 第一电离能数值越小 原子越失去一个电子 第一电离能数值越大 原子越失去一个电子 导学探究 气态电中性基态 气态基态 最低能量 i1 难易程度 容易 难 3 气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能 第三电离能和第四 第五电离能依此类推 由于原子失去电子形成离子后 若再失去电子会更加 因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系 i1 i2 i3 困难 2 元素第一电离能变化规律 1 第一电离能的变化趋势如下图所示 2 观察分析上图 总结元素第一电离能的变化规律 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难失去电子 同主族元素 自上而下第一电离能逐渐 表明自上而下原子越来越失去电子 具有全充满 半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高 其电离能数值 如稀有气体的电离能在同周期元素中最大 n为半充满 mg为全充满状态 其电离能均比同周期相邻元素大 碱金属 稀有气体 小 大 减小 易 较大 3 电离能的应用 1 根据电离能数据 确定元素核外电子的排布 如li i1 i2 i3 表明li原子核外的三个电子排布在两个能层上 k l能层 且最外层上只有一个电子 2 根据电离能数据 确定元素在化合物中的化合价 如k i1 i2 i3 表明k原子易失去形成阳离子 3 判断元素的金属性 非金属性强弱 i1越大 元素的性越强 i1越小 元素的性越强 一个电子 1价 非金属 金属 电离能的变化规律 1 电离能数值的大小主要取决于原子的 及原子的 2 第一电离能的变化规律 归纳总结 核电荷数 原子半径 电子构型 3 下列有关电离能的说法 正确的是 a 第一电离能越大的原子失电子的能力越强b 第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量c 同一周期中 主族元素原子第一电离能从左到右越来越大d 可通过一种元素各级电离能的数值 判断元素可能的化合价 活学活用 3 4 解析 第一电离能是气态电中性原子失去核外第一个电子需要的能量 元素原子的第一电离能越大 表示该元素的原子越难失去电子 从总的变化趋势上看 同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大 但有反常 如i1 n i1 o d 3 4 4 元素x的各级电离能数据如下 则元素x的常见价态是 a 1b 2c 3d 6 解析对比表中电离能数据可知 i1 i2 i3电离能数值相对较小 至i4数值突然增大 说明元素x的原子中 有3个电子容易失去 因此 该元素的常见化合价为 3 c 学习小结 1 微粒半径大小是电子的能层数和核电荷数共同作用的结果 电子的能层数增多 使微粒半径增大 核电荷数增多 微粒半径减小 2 元素的第一电离能的大小反映了原子失去电子的难易程度 一般情况下 第一电离能越小 越易失电子 金属性越强 非金属性越弱 第一电离能越大 越难失电子 金属性越弱 非金属性越强 提醒 元素为全充满 半充满及全空电子构型的具有特殊性 当堂检测 1 2 4 3 1 第三周期元素中 微粒半径最小的是 a al3 b na c s2 d cl a 5 解析a b c d中的微粒结构示意图分别为 显然c d的半径大于a b a b两项电子层数相同 由于核电荷数a大于b 所以a的半径最小 1 2 4 3 2 下列四种粒子中 半径按由大到小排列顺序正确的是 基态x的原子结构示意图 基态y的价电子排布式 3s23p5 基态z2 的电子排布图 w基态原子有2个能层 电子式为a b c d 5 1 2 4 3 解析由题意可知 x y z2 w分别为s cl s2 f s cl s2 f粒子半径大小排列顺序为r s2 r s r cl r f 故c项正确 答案c 5 1 2 4 3 3 已知x y是主族元素 i为电离能 单位是kj mol 1 请根据下表数据判断 错误的是 5 a 元素x的常见化合价是 1价b 元素y是 a族元素c 元素x与氯形成化合物时 化学式可能是xcld 若元素y处于第三周期 它可与冷水剧烈反应 1 2 4 3 解析x为第 a族元素 y为第 a族元素 d项 若元素y处于第三周期 则y为al al不与冷水反应 答案d 5 1 2 4 3 5 4 下列叙述正确的是 a 通常 同周期元素中 a族元素的第一电离能最大b 在同一主族中 自上而下元素的第一电离能逐渐减小c 第 a a族元素的原子 其原子半径越大 第一电离能越大d 主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等 1 2 4 3 5 解析通常 同周期元素中碱金属元素第一电离能最小 稀有气体元素最大 故a错 同一主族 自上而下第一电离能逐渐减小 而同主族元素随着原子序数的增加 原子半径增大 失电子能力增强 第一电离能逐渐减小 故b正确 c错 主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等 如f o 故d错 答案b 5 电离能是指由气态原子或气态离子失去电子需要的能量 从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能 i1 移去第二个电子所需要的能量为第二电离能 i2 依此类推 现有5种元素a b c d e 其中有三种金属元素 一种稀有气体元素 其i1 i3分别如下表 1 2 4 3 5 根据表中数据判断其中的金属元素有 稀有气体元素有 最活泼的金属是 显二价的金属是 1 2 4 3 5 解析电离能是指由气态原子或气态离子失去电子需