2019-2020学年高中化学 第一章 第二节 原子结构与元素的性质 第2课时 元素周期律（一）课件

第一章第二节原子结构与元素的性质1.宏观辨识与微观探析：能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律，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。2.证据推理与模型认知：通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用该认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。核心素养发展目标达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE01一、原子半径答案1.原子半径的影响因素及递变规律(1)影响因素增大减小(2)递变规律①同周期：从左到右，核电荷数越大，半径(稀有气体除外)。②同主族：从上到下，越多，半径。越小电子层数越大2.离子半径的大小比较(1)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2－)r(F－)r(Na＋)r(Mg2＋)r(Al3＋)。(2)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。例如：r(Li＋)r(Na＋)r(K＋)r(Rb＋)r(Cs＋)，r(O2－)r(S2－)r(Se2－)r(Te2－)。(3)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(Cl－)r(Cl)，r(Fe)r(Fe2＋)r(Fe3＋)。(4)核电荷数、电子层数均不相同的离子可选一种离子参照比较。例如，比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照，r(K＋)r(Na＋)r(Mg2＋)。解析同周期元素(除稀有气体元素外)，随原子序数增大，原子核对核外电子吸引增大，原子半径减小，A、B项正确；原子形成阳离子时，核外电子数减少，核外电子的排斥作用减小，故阳离子半径小于其原子半径；而原子形成阴离子时，核外电子的排斥作用增大，阴离子半径大于其原子半径，C项错误，D项正确。例1(2018·聊城二中高二月考)下列对原子半径的理解不正确的是A.同周期元素(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径依次减小B.对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小C.各元素的原子半径总比其离子半径大D.阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径√答案解析易错警示对微粒半径的认识误区(1)微粒半径要受电子层数、核电荷数和核外电子数的综合影响，并不是单独地取决于某一方面的因素。(2)电子层数多的原子半径不一定大，如锂的原子半径为0.152nm，而氯的原子半径为0.099nm。(3)对于同一种元素，并不是原子半径一定大于离子半径。如Cl－的半径大于Cl的半径。例2下列微粒半径的比值大于1的是A.Li＋/H－B.Cl－/ClC.Na＋/F－D.Na＋/K＋解析Li＋和H－的核外均有一个电子层，但Li＋的核电荷数大，故半径更小，A错误；Cl－和Cl的核外均有3个电子层，且核内均有17个质子，但Cl－的核外电子数多于Cl，故半径更大，B正确；Na＋和F－的核外均有2个电子层，但Na＋的核电荷数更大，故半径更小，C错误；Na＋的核外有2个电子层，而K＋的核外有3个电子层，故K＋的半径更大，D错误。√答案解析方法规律“三看”比较微粒半径的大小“一看”电子的能层数：当电子的能层数不同时，能层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子的能层数相同时，核电荷数越大，半径越小。“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。1.元素第一电离能的概念与意义(1)概念①第一电离能：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，符号：I1。②逐级电离能：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：I1I2I3……(2)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。二、元素的电离能答案气态电中性基态气态基态最低能量困难难易程度容易难相关视频(1)每个周期的第一种元素的第一电离能，最后一种元素的第一电离能，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈趋势。(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐。2.元素第一电离能变化规律答案最小最大增大减小3.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。如Li：I1≪I2I3，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，易失去形成阳离子。(2)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。答案一个电子＋1价非金属金属特别提醒电离能的影响因素及特例(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，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。一般情况，第一电离能：ⅡAⅢA，ⅤAⅥA。例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解析①第一电离能是气态电中性基态原子失去核外第一个电子需要的最低能量；②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；③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)。√答案解析易误警示电离能规律的常见应用误区(1)电离能可以衡量原子失电子能力，要注意失去多个电子时，第一电离能就不一定特别大(钠、镁和铝的第一电离能)。(2)在电离能的递变规律应用时，特别注意半充满、全充满和全空时，电离能出现异常。例4(2018·海南中学高二期中)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族解析分析该元素的各级电离能可知，第一、二电离能较小，第三电离能剧增，说明该元素原子易失去2个电子，则该元素原子的最外层电子数为2，该元素位于第ⅡA族。√答案解析返回(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，使微粒半径减小。(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)。学习小结达标检测DABIAOJIANCE021.正误判断(1)电子层数越多，原子半径一定越大()(2)第三周期元素形成的简单离子，半径最小的是Al3＋()(3)同主族元素，原子半径越大，单质的还原性越强()(4)第一电离能小的元素金属性一定强()(5)根据元素周期律，N与O相比，后者的第一电离能大()(6)元素的逐级电离能中，当电离能的值发生突变时，该电子所处的能层发生了改变()答案123456×√√××√2.(2019·盐城高二调研)具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是A.1s22s22p3B.1s22s22p1C.1s22s22p63s23p1D.1s22s22p63s23p4解析根据原子的核外电子排布式可知，A项中原子为氮(N)，B项中原子为硼(B)，C项中原子为铝(Al)，D项中原子为硫(S)。根据原子半径变化规律可知，r(B)r(N)、r(Al)r(S)、r(Al)r(B)，故Al原子半径最大。√答案解析1234563.下列离子半径的大小顺序正确的是①Na＋②X2－：1s22s22p63s23p6③Y2－：2s22p6④Z－：3s23p6A.③＞④＞②＞①B.④＞③＞②＞①C.④＞③＞①＞②D.②＞④＞③＞①解析由核外电子排布式可知，②、③、④三种离子分别是S2－、O2－、Cl－，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小，则有②＞④，③＞①；电子层数越多，半径越大，则大小顺序为②＞④＞③＞①。√答案解析1234564.下列说法正确的是A.第三周期所含的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解析同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确，C不正确；由于Mg的价电子排布为3s2，而Al为3s23p1，故铝的第一电离能小于Mg的，B不正确；D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D不正确。√答案解析1234565.Li、Be、B原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难失去第二个电子的原子是A.LiB.BeC.BD.相差不大解析Li、Be、B原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s2、1s22s1、1s22s2，Li原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失电子较难；而Be、B原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子，相对容易些，故Li失去第二个电子时要更难些。√答案解析1234566.(1)元素Mn与O中，第一电离能较大的是____。(2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICuINi的原因是_____________________________________________。(3)根据元素周期律，原子半径：Ga________(填“大于”或“小于”，下同)As，第一电离能：Ga________As。(4)N、O、S中第一电离能最大的是____(填元素符号)。返回答案123456O铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子大于小于N