原子半径电离能课件-高二上学期化学人教版选择性必修

新人教版化学选必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讲

原子半径

电离能1.能够从原子结构的角度理解化合价、原子半径、第一电离能之间的递变规律（重点）2.能利用递变规律比较原子（离子）半径、元素第一电离能的相对大小（重点）3.能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释，促进对“结构”与“性质”关系的理解（难点）元素周期律元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。请你思考！为什么门捷列夫预言的很多元素的性质与事实几乎吻合？元素周期表中，随着原子序数的递增，元素的哪些性质呈现周期性变化？元素周期律的实质元素周期律元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变。主族元素的最高正化合价，重复着由+1到+7，最低负化合价重复着由－4到－1的周期性变化一、原子结构的周期性变化1.核外电子排布与化合价从上到下各原子的最外层电子数最高正化合价最低负价周期性变化第一周期1→2第二周期1→8第三周期1→8第四周期1→8第五周期1→8第六周期1→8第七周期1→8+1→+1→+5+1→+7+1→+7+1→+7+1→+7+1→+7-1→-4→-1-4→-1-4→-1-4→-1-4→-1-4→-1(1)最外层电子排布随着核电荷数的增加，呈现1→8的周期性变化（第一周期1→2）(2)最高正化合价排布随着核电荷数的增加，呈现+1→+7的周期性变化（第一、二周期除外）(3)最低负价随着核电荷数的增加，呈现-4→-1的周期性变化（第一周期除外）注意：O无最高正价，F无正价，金属元素无负价，H只有+1、0和-1价一、原子结构的周期性变化2.原子半径Q：分别从左往右、从上到下观察1-20号原子的原子半径，总结原子半径大小的影响因素和周期性变化规律原子半径的大小的影响因素：①电子的能层数②核电荷数一、原子结构的周期性变化2.原子半径(1)主族元素原子半径的周期性变化原子半径增大原子半径减小(2)同主族，从上到下，原子半径越来越大(1)同周期，从左到右，原子半径越来越小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吗？一、原子结构的周期性变化2.原子半径(2)原子半径大小的影响因素原子半径增大原子半径增大原子半径取决于电子的能层数核电荷数原子半径越大能层数越多能层数相同核电荷数越大核对电子的引力也就越大导致原子半径_____越小原子半径减小②核电荷数越大，核对电子的吸引作用就越大，使原子半径减小①电子的能层越多，电子之间的排斥作用使原子半径增大原子半径左下大考点：比较微粒半径大小例1.下列关于粒子半径大小比较中正确的是（

）①r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋) ②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I)③r(Na)>r(Na＋) ④r(Cl)>r(Cl－)⑤r(Si)<r(P)<r(S)<r(Cl) ⑥r(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－)A.①②③⑥B.①②③C.②③⑥D.③④⑤B比较方法：层大径大；序大径小；价低径大考点：比较微粒半径大小比较方法：层大径大；序大径小；价低径大(1)电子层数越多：半径越大。原子半径逐渐增大(2)电子层数相同时：核电荷数越大，半径越小。原子半径(3)电子层数、核电荷数都相同时：电子数越多，即化合价越低，半径越大。如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。练习1.试比较下列粒子的半径：(1)r(Na+)

r(Mg2+)

r(Al3+)(2)r(Li+)

r(Na+)

r(K+)(3)r(H-)

r(Li+)

r(Be2+)

(4)r(S2-)

r(Cl-)

r(K+)

r(Ca2+)(5)r(Fe)

r(Fe2+)

r(Fe3+)

(6)r(Al3+)

r(O2-)

r(S2-)＞＞＜＜＞＞＞＞＞＞＞＜＜二、元素性质的周期性变化1.金属性与非金属性Q：如何利用原子半径和价电子数从定性角度进行解释元素原子得失电子能力？原子半径减小，失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强元素的非金属性越来越强，金属性越来越弱失电子能力逐渐增强得电子能力逐渐减弱原子半径增大元素的非金属性越来越弱元素的金属性越来越强二、元素性质的周期性变化1.金属性与非金属性Q：如何利用原子半径和价电子数从定性角度进行解释元素原子得失电子能力？非金属性右上强金属性

左下强(1)短周期中金属性最强的元素：

前20号元素中金属性最强的元素：元素周期表中金属性最强的元素(除放射性元素外)(2)元素周期表中非金属性最强的元素：

钠钾铯氟Q：如何如何定量分析元素原子得失电子能力？二、元素性质的周期性变化2.电离能(1)概念气态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。用符号I1

表示，单位：kJ/mol。M(g)＝M＋(g)＋e－I1（第一电离能）(2)逐级电离能M＋(g)＝M2＋(g)＋e－I2（第二电离能）M2＋(g)＝M3＋(g)＋e－I3（第三电离能）二、元素性质的周期性变化2.电离能请你通过网页交互动画探索：①思考元素的第一电离能大小与原子失去电子能力有何关系？②元素的逐级电离能有什么特点？Q1：元素的第一电离能大小与原子失去电子能力有何关系？元素I1KJ/molI2KJ/molI3KJ/molNa49645626912Mg73814517733第一电离能越小，越易失电子，金属性越强第一电离能越大，越难失电子，金属性越弱通常运用电离能数值来判断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度同一原子的逐级电离能逐渐增大当同一原子的逐级电离能In+1

比In

大3倍以上时，该原子可形成的最高正价为+n，即该原子的最外层电子数为n二、元素性质的周期性变化2.电离能(3)第1电离能第一电离能越小，越易失电子，金属性越强第一电离能越大，越难失电子，金属性越弱通常运用电离能数值来判断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度(2)逐级电离能同一原子的逐级电离能逐渐增大，且当In+1

比In

大3倍以上时，该原子可形成的最高正价为+n，即该原子的最外层电子数为n(4)第1电离能的周期性变化规律Q2：观察下图思考随原子序数递增同周期元素的第一电离能有什么规律？(1)同周期：①从左到右第一电离能逐渐增大②ⅠA族元素I1最低，零族元素I1最高③特殊主族：ⅡA＞ⅢAⅤA＞ⅥAQ3：以第2、第3周期为例，观察同周期元素I1的变化规律Be:1s22s2

B:1s22s22p1Mg:1s22s22p63s2

Al:1s22s22p63s23p1ns能级都为全满状态，而失去的电子是np能级的，该能级的能量比ns能级的能量高，则不稳定，容易失去电子，第一电离能较低。

Q3：以第2、第3周期为例，观察同周期元素I1的变化规律N:1s22s22p3

O:1s22s22p4P:1s22s22p63s23p3

S:1s22s22p63s23p4np能级为半充满状态，比较稳定，难失去电子，第一电离能较高。Q4：观察下图思考随原子序数递增同族元素的第一电离能有什么规律？(2)同主族：从上到下，第一电离能逐渐减小原因：同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱。①KNaLi②BCBeN③HeNeAr④NaAlSPLi＞Na＞KN＞C＞Be＞BHe＞Ne＞ArP＞S＞Al＞Na例2.将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：二、元素性质的周期性变化2.电离能(4)第1电离能的周期性变化规律同周期：①从左到右第一电离能呈现增大趋势②ⅠA族元素I1最低，零族元素I1最高③特殊主族：ⅡA＞ⅢAⅤA＞ⅥA同主族：从上到下第一电离能逐渐减小(5)应用①判断金属性强弱第一电离能越大，越难失电子，金属性越弱二、元素性质的周期性变化2.电离能(5)应用①判断金属性强弱第一电离能越大，越难失电子，金属性越弱②判断元素的化合价如果某元素的In+1>In，则该元素的常见化合价为+n价。如钠元素I2>I1，所以钠元素的常见化合价为+1价。③判断核外电子的分层排布情况多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就有可能发生变化。例3.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899kJ·mol−1、1757kJ·mol−1、14840kJ·mol−1、18025kJ·mol−1，则该元素在元素周期表中位于()A.第ⅠA族B.第ⅡA族C.第ⅢA族D.第ⅣA族B例4.根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol−1)，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元素元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900B元素周期律原子半径电离能主族元素原子半径的周期性变化原子半径影响因素第一电离能元素第一电离能变化规律逐级电离能微粒半径大小的比较方法1.下列离子半径的大小顺序正确的是(

)①Na＋：1s22s22p6

②X2－：1s22s22p63s23p6③Y2－：1s22s22p6

④Z－：1s22s22p63s23p6A．③＞④＞②＞① B．④＞③＞②＞①C．④＞③＞①＞② D．②＞④＞③＞①D2.已知短周期元素的离子aA2＋、

bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是(

)A．原子半径：A>B>D>CB．原子序数：D>C>B>AC．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋

D．单质的还原性：A>B>D>CC3.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.3s23p4 C.4s24p4 D.5s25p4D4．硒(34Se)是人和动物体中一种必需的微量元素，存在于地球所有环境介质中，其同位素可有效示踪硒生物地球化学循环过程及其来源，下列说法不正确的是A．Se位于周期表中第四周期第VIA族B．可用质谱法区分Se的两种同位素78Se和80SeC．第一电离能：34S