原子结构与元素的性质（第2课时 原子半径、电离能）【知识建构+拓展延伸】 高二化学精讲精练（人教版2019选择性必修2）

第一节

原子结构与元素的性质课时2元素周期律——原子半径、电离能第一章原子结构与性质01学习目标

CONTENT原子半径02电离能03电离能的应用共价半径范德华半径金属半径rrr

原子半径，总是以相邻原子的核间距为基础而定义的。原子半径

观察元素周期表中主族元素的原子半径变化有何规律？由大到小呈现周期性变化。【思考与讨论】电子能层增加，电子间斥力使半径增大你能解释元素周期表中主族元素原子半径呈现周期性变化的原因了吗？核电荷数递增，核对电子吸引力增大，半径减小【思考与讨论】

气态基态原子失去一个电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能，用符号I1表示。符号：I单位：KJ/mol第一电离能定义符号M(g)=M+(g)+e-

I1（第一电离能）M+(g)=M2+(g)+e-I2（第二电离能）M2+(g)=M3+(g)+e-

I3（第三电离能）结论（1）电离能的数值逐级增大；（2）电离能的差别大小反映了电子的分层排布第一电离能原子的第一电离能与元素性质有何关联？

【思考与讨论】电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越

，即元素的_____性越强；

电离能越大，表明在气态时该原子失去电子

,即元素的________性越弱。容易越难金属金属意义：表示气态原子失去电子难易程度物理量。2、判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷1、第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。

第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此

碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。第一电离能影响因素⑴核电荷数电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。⑵原子半径同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。第一电离能

电离能随原子序数的递增呈现周期性变化。第一电离能【思考与讨论】①以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？②以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？【思考与讨论】①以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？②以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？（1）同主族元素的原子，随着核电

荷数的增大，I1逐渐减小。（2）同周期元素的原子，随着核电荷数的增大，I1呈增大趋势。【思考与讨论】从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？（1）同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。（2）同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。HeNeArHLiNaBeBCNOFMgAlSiPSCl短周期元素的第一电离能在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。为什么？（1）所失电子的能级：能量：3s2<3p1（2）价层电子排布：全空、半满、全满状态更稳定，所需能量高。1.正误判断(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强()(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小()(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大()(4)H的第一电离能大于C的第一电离能()(5)在所有元素中，氟的第一电离能最大()(6)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大()×√×××√【课堂练习】（1）判断下列元素间的第一电离能的大小

Na

KN

PF

NeCl

SMg

AlO

N>>>><<（2）将元素按第一电离能由大到小排列①KNaLi②BCBeN③HeNeAr④NaAlSPLi>Na>KN>C>Be>BHe>Ne>ArP>S>Al>Na【课堂练习】电离能kJ·molNaMgAl第一电离能496738578第二电离能456214511817第三电离能691277332745第四电离能95431054011575第五电离能133531363014830第六电离能166101799518376第七电离能201142170323293解释：原子失去电子后形成阳离子，所带正电荷对电子的吸引力更强，所以原子的逐级电离能越来越大。元素的逐级电离能数据电离能kJ·molNaMgAl第一电离能496738578第二电离能456214511817第三电离能691277332745第四电离能95431054011575第五电离能133531363014830第六电离能166101799518376第七电离能201142170323293结论：同一能层的电子的电离能相差较小；不同能层的电子电离能相差较大。元素的逐级电离能数据

用来判断原子失去的电子数目和形成的阳离子所带的电荷数（元素的化合价）。

如果I2>>I1，则原子易形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子；如I3>>I2>I1，即I在I2和I3之间突然增大，则元素易形成+2价阳离子。

可归纳为：如果＞，即电离能在和之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离子，对主族元素而言，最高化合价为+n(或只有0价、+n价)电离能的应用观察分析下表电离能数据回答：元素I1KJ/molI2KJ/molI3KJ/molLi520729511815Mg73814517733

试解释为什么锂元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？【课堂练习】

从表中数据可知：Li元素的I2远大于I1，因此Li容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；即Li易形成Li＋，而不易形成Li2＋。镁元素的I1、I2相差不大，I3远大于它们，说明镁容易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋。【课堂练习】1.下列各组粒子半径大小的比较错误的是(

)A.K>Na>Li B.Na+>Mg2+>Al3+C.Mg2+>Na+>F- D.Cl->F->F2.具有下列价电子构型的原子中,第一电离能最小的是(

)A.2s22p4 B.3s23p4C.4s24p4 D.5s25p4CD【课堂练习】3.下列叙述正确的是(

)A.第三周期所含元素中,钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中,氟的第一电离能最大D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大【课堂练习】A4.下表中：X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。元素I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575根据表中所列数据的判断错误的是（）A.元素X是第ⅠA族的元素B.元素Y的常见化合价是＋3C.元素X与O形成化合物时，化学式可能是X2O2D.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应