元素周期律（一）课件-高二上学期化学人教版选择性必修

第2课时

元素周期律

第二节

原子结构与元素性质第一章原子结构与性质1、认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，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。2、建构元素周期律(表)模型，能列举元素周期律(表)的应用，进一步建立基于“位置”“结构”“性质”关系的系统思维框架。学习目标温故知新元素周期律的内容:

元素原子的

、

、

、

随着

的递增而呈周期性的变化。元素原子的核外电子排布核外电子排布原子半径主要化合价金属性与非金属性原子序数（核电荷数）元素哪些性质呈周期性变化？元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是

周期性变化的必然结果。原子核外电子排布1.元素化合价的周期性变化：①同周期元素化合价：+1→+7;-4→-1→0②除O、F外，元素的最高正价=最外层电子数=主族序数③最高正价+︱最低负价︱=8④金属元素无负价，氟无正价，氧无最高正价温故知新2.元素金属性和非金属性的周期性变化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。原子半径依据量子力学理论，核外电子从原子核附近到离核很远的地方都有可能出现，因此原子并不是一个具有明确“边界”的实体。这就是说，原子并没有经典意义上的半径。但是，由于核外电子运动区域的大小对于元素原子的性质有很大的影响，为了便于讨论这方面的问题，人们便假定原子是一个球体，并采用统计的方法来测定它的半径。原子半径同周期同主族从左到右，随核电荷数增大，原子半径减小。从上到下，随电子的能层数增多，原子半径增大。原子半径的递变规律同周期元素同主族元素核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。电子的能层越多，电子之间的排斥作用越大，将使原子的半径增大。原子半径影响因素想一想是否电子的能层数多的元素的半径一定大于电子的能层数小的元素的原子半径？不一定，原子半径的大小由核电荷数与电子的能层数两个因素综合决定的，如碱金属元素的原子半径比它下一周期卤素原子的半径大。原子半径电子的能层数核电荷数取决于粒子（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_____越大核电荷数越小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归纳小结【知识拓展】比较以下简单离子的半径大小？②r(Al3＋)r(O2－)＜①r(Cl－)r(Br－)＜③r(Fe3＋)r(Fe2＋)＜核外电子排布相同的离子，越得电子半径越大，反之越小。电子能层数越多，半径越大。电子能层数一致，核电荷数越小，半径越大。电子能层数、核电荷数均一致，电子数越大，半径越大。

r(N3-)＞r(O2-)＞r(F-)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)

r(P3-)＞r(S2-)＞r(Cl-)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)

常见题型：

核外电子排布相同的离子半径比较一、第一电离能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。元素的电离能I1

单位：KJ/mol1.概念：2.符号及单位：原子序数第一电离能（kJ·mol-1）对同一周期的元素而言，IA族元素的第一电离能最小，0族元素的第一电离能最大。随原子序数递增，同周期元素的第一电离能有什么规律？同一周期元素的第一电离能，从左到右总体上是呈增大趋势，但个别有反常现象过渡元素第一电离能变化不太大。电离能的递变规律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？ⅤA族ns2np3半充满ⅡA族np全空ⅥA族失去的电子为已配对电子，互斥ⅢA族失去的是np能级的电子，能量高易失去2s22p13s23p12s22p43s23p42s22p33s23p33s22s2电离能的递变规律同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。电离能的递变规律随原子序数递增，同族元素的第一电离能有什么规律？第一电离能（kJ·mol-1）原子序数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。⑶电子层结构稳定的8电子结构（同周期末层）电离能最大。影响电离能大小因素M+(g)=M2+(g)+e-I2（第二电离能）M2+(g)

=M3+(g)+e-

I3（第三电离能）表示式：第二电离能：气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的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。逐级电离能M(g)

=M+(g)+e-

I1（第一电离能）电离能的意义：表示气态原子失去电子难易程度的物理量。同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1＜I2＜I3……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下图是钠、镁、铝的逐级电离能，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。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下图是钠镁铝的逐级电离能，这些数据跟钠镁铝的化合价有什么联系？对钠、镁、铝来说，当达到最高正价时，此元素的电离能与下一电离能会有突然地较大变化（新能层出现）。根据主族元素原子不同级电离能的突跃性变化，判断元素性质（通常价态）、元素在周期表中的位置等。钠、镁、铝的最高化合价分别是＋1、＋2、＋3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。1.判断元素金属性的强弱电离能越小、金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。2.判断元素的化合价（I1、I2示各级电离能）如K：I1≪I2<I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。（电离能突跃一般应在10倍左右）电离能的应用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。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）。4.反映元素原子的核外电子排布特点同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当能量相同的原子轨道在全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常得大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。电离能的应用元素周期律原子半径电离