1.2.2原子半径与电离能课件高二下学期化学人教版选择性必修2

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

元素周期律——原子半径与电离能一、原子半径原子半径的大小取决于两个相反的因素：（1）电子的能层数（2）核电荷数电子的能层越多，电子之间的排斥作用将原子的半径增大。核电荷数越大，核对电子的吸引作用也越大，原子的半径减小。这两个因素综合的结果使原子半径呈现周期性的递变。同一主族从上到下原子半径增大同一周期从左到右原子半径减小规律1：层数越多，半径越大。规律2：层数相同，序大径小。粒子（原子或离子）半径的比较方法（一般情况）电子的能层数原子半径越大能层数越多核电荷数能层数相同原子半径越小核电荷数越大①②核外电子数原子半径越大核外电子数越多核电荷数和能层数都相同③一层二核三电子(1)r(Cl－)

r(Cl)，r(Fe)

r(Fe2＋)

r(Fe3＋)(2)r(O2－)

r(F－)

r(Na＋)

r(Mg2＋)

r(Al3＋)(3)r(Li)

r(Na)

r(K)

r(Rb)

r(Cs)(4)r(Si)

r(C)

r(N)(5)r(Al3+)

r(O2-)

r(S2-)及时练习O2-F-

Na+Mg2+Al3+二、电离能1.第一电离能

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第一电离能。符号：I1，单位:kJ/mol。能量最低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）∧∧2.意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；即元素在气态时的金属性越强。二、电离能3.元素第一电离能变化规律同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。原因：同一族从上到下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引力减弱，电子逐渐易于失去，电离能减小。二、电离能3.元素第一电离能变化规律每一周期的第一种元素（氢和碱金属）的第一电离能最小。最后一种元素（稀有气体）的第一电离能最大。原因：同一周期从左到右，随着核电荷数增多和原子半径减小，原子核对外层电子的吸引力增大，第一电离能呈增大趋势。同一周期从左到右，第一电离能整体上呈增大趋势。二、电离能3.元素第一电离能变化规律同一周期从左到右，第一电离能整体上呈增大趋势，但有反常现象出现。反常的原因：ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，比ⅢA族的ns2np1状态稳定；而ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比ⅥA族的ns2np4状态稳定。这使得它们不易失去电子，第一电离能较大。第一电离能反常：ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA思考与讨论（1）碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？

碱金属元素的第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属的活泼性越强。

NaMgAl各级电离能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293（2）为什么原子的逐级电离能越来越大?

随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多，所以原子的逐级电离能越来越大。思考与讨论（3）这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系?

钠的第一电离能较小，为496KJ/mol

，但第二电离能增大了接近十倍，为4562KJ/mol，说明Na容易失去一个电子形成Na+。镁的第一、第二电离能较低且相差不多，但第三电离能比第二电离能大了数倍，说明Mg容易失去两个电子形成Mg2+；铝同理。

能层(n)同，I相差不大，能层（n）不同，I相差很大。Na→Na+Mg→Mg2+Al→Al3+

NaMgAl各级电离能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。(2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强(稀有气体元素除外)；I1越小，元素的金属性越强。例、某元素的全部电离能如下：此元素原子的核外有____个电子。价层电子排布式为

。I1I2I3I4I5I6I7I813.635.154.977.4113.9138.1739.1871.182S22p4小结提升

电离能增大

电

He

电离离能能减增小

Cs大

电离能减小及时练习（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(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()(7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能()××××√√√明辨是非1、根据右列五种元素的电离能数据判断下列说法不正确的是（

）A.Q元素可能是0族元素B.R和S均可能与U在同一主族C.U元素可能在元素周期表的s区D.原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素B若In→In+1的值出现突跃，说明最外层有n个电子课堂练习课堂练习2、分析下列图表，回答问题。(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4…In/kJ·mol－15781817274511575…则该元素是_____(填写元素符号)。Al(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第_____族。ⅡA元素LiBeBCNOF核外电子排布原子半径0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素NaMgAlSiPSCl核外电子排布原子半径0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099+3

21+4

22+5

23+7

25+6

24+8

26+9

27+11