元素周期律 課件 【高效課堂+備課精研】 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

元素周期律

第1課時(shí)010304核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1．掌握原子半徑的變化規(guī)律和影響因素；2．能說(shuō)出元素電離能的含義，表示方法和意義；3．能應(yīng)用元素的電離能說(shuō)明元素的金屬性強(qiáng)弱和化合價(jià)形成等性質(zhì)，認(rèn)識(shí)主族元素電離能的變化與核外電子排布的關(guān)系；引課構(gòu)性位周期族分區(qū)電子層數(shù)最外層電子數(shù)(主族)電子填入的最后能級(jí)原子序數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)元素周期律元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變同周期（從左往右）主族元素的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)逐漸升高。金屬性逐漸減弱，非金屬性增強(qiáng)。TOW1、核外電子排布的周期性變化2、元素化合價(jià)的周期性變化①金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)，氟無(wú)正價(jià)，氧無(wú)最高正價(jià)③最高正價(jià)+︱最低負(fù)價(jià)︱=8④同周期元素化合價(jià)：+1→+7;-4→-1ns1ns2np6②除了O、F外，元素的最高正價(jià)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)原子半徑減小原子半徑增大能層占主導(dǎo)核電荷數(shù)占主導(dǎo)核電荷數(shù)增大電子能層數(shù)增多影響同主族元素從上到下原子半徑增大原子半徑減小同周期主族元素從左到右原子半徑的周期性的遞變例1.下列關(guān)于粒子半徑大小比較中正確的是（

）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(nóng)(Na＋)<r(Mg2＋)<r(Al3＋)<r(F－)<r(O2－)A.①②③⑥

B.①②③C.②③⑥

D.③④⑤B電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷數(shù)越大，原子核對(duì)電子的引力越大，其微粒半徑越小。r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋)<r(F－)<r(O2－)

貳TOW小結(jié)原子半徑的周期性變化----“三看”第三步：比較核外電子數(shù)目

當(dāng)微粒的核外電子層數(shù)和核電荷數(shù)都相同時(shí),就比較核外電子數(shù)目。核外電子數(shù)目越多,半徑越大。r(Cl)

r(Cl-)><<r(Na)___r(Mg)r(F)___r(Cl)第一步：比較核外電子層數(shù)

一般情況下,微粒的電子層數(shù)越多,半徑越大。第二步：比較核電荷數(shù)

當(dāng)微粒的核外電子層數(shù)相同時(shí),就比較核電荷數(shù)。核電荷數(shù)越大,半徑越小。練習(xí)(1)能層數(shù)少的元素原子半徑一定小于能層數(shù)多的元素的原子半徑(

)(2)核外能層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同(

)(3)質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多，半徑越大(

)(4)各元素的原子半徑總比離子半徑大(

)(5)同周期元素從左到右，原子半徑、離子半徑均逐漸減小(

)判斷正誤××√××1.下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2＋、Al3＋、Zn2＋

D.Cl－、Br－、I－√解析同主族元素，從上到下，原子半徑(離子半徑)逐漸增大，故A、B、D三項(xiàng)中的各微粒的半徑逐漸增大；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，Mg2＋、Al3＋能層數(shù)相同但鋁的核電荷數(shù)大，所以Al3＋的半徑小，故C項(xiàng)微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的。2.下列化合物中陽(yáng)離子半徑與陰離子半徑比值最小的是A.NaF B.MgI2C.BaI2

D.KBr√解析題中陽(yáng)離子半徑由小到大的順序?yàn)閞(Mg＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Ba2＋)，陰離子半徑由大到小的順序?yàn)閞(I－)＞r(Br－)＞r(F－)。要使r(陽(yáng))/r(陰)最小，應(yīng)取r(陽(yáng))最小的與r(陰)最大的相比，即r(Mg2＋)/r(I－)最小。D解析堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)的相似性6s12s13s14s15s1LiNaKRbCs加熱鈉加熱鉀鈉與水反應(yīng)鉀與水反應(yīng)決定相似性

強(qiáng)金屬性原子結(jié)構(gòu)元素的性質(zhì)微觀宏觀ns1反映原子半徑增大遞變性原子失電子能力增強(qiáng)；元素金屬性增強(qiáng)；電子能層數(shù)增多如何定量描述原子失電子能力強(qiáng)弱？氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。用符號(hào)

I1

表示，單位：kJ/molM(g)＝M＋(g)＋e－

I1（第一電離能）M＋(g)＝M2＋(g)＋e－

I2（第二電離能）（1）定義：（2）表示方法：電離能電離能的數(shù)值大小表示氣態(tài)原子（或離子）失電子的難易。（3）電離能的意義：肆FOUR電離能越小，氣態(tài)原子（離子）越易失電子，元素的金屬性越強(qiáng)；電離能越大，氣態(tài)原子（離子）越難失電子，元素的金屬性越弱。觀察思考隨著原子序數(shù)遞增，同周期或者同族元素的第一電離能有什么樣的規(guī)律？①同主族從上到下元素的第一電離能整體趨勢(shì)

。變小電離能的遞變規(guī)律最小最大變大ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA③每周期的第一種元素（氫和堿金屬）的第一電離能

。④每周期最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能

。②同周期從左到右元素的第一電離能整體趨勢(shì)

。反常：對(duì)于同周期過(guò)渡元素來(lái)說(shuō)，第一電離能的上升趨勢(shì)比較緩慢，但是總體仍然是從左到右略有增加為什么同一周期的過(guò)渡元素的第一電離能上升趨勢(shì)緩慢？以第四周期過(guò)渡元素為例，ScTiVCrMnFeCoNiCuZn價(jià)電子排布3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2

第4層（最外層電子）電子數(shù)基本都為2，且原子半徑相差不大，失去的第一個(gè)電子為最外層的電子，所需能量基本相同。因此，同一周期的過(guò)渡元素由于最外層電子電子數(shù)基本都為2，所以第一電離能隨原子序數(shù)的遞增變化不大。任務(wù)二：為什么Li~Ne和Na~Ar的電離能曲線呈現(xiàn)鋸齒狀變化？閱讀P24資料卡片，分析B、Al、O、S出現(xiàn)鋸齒狀變化的原因。觀察思考ⅡABe:1s22s2ⅢAB:1s22s22p1Mg:1s22s22p63s2Al:1s22s22p63s23p1ⅤAN:1s22s22p3ⅥAO:1s22s22p4P:1s22s22p63s23p3S:1s22s22p63s23p41.B和Al第一電離能失去的電子是np能級(jí)的，該能級(jí)的能量比左邊的ns能級(jí)的能量高，則不穩(wěn)定，容易失去電子，第一電離能較低；

2.N和P的電子排布是半充滿(mǎn)的，比較穩(wěn)定，難失去電子，第一電離能較高。思考討論（1）第IA族堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么關(guān)系？

第IA族堿金屬元素的第一電離能從上到下逐漸變小，則原子越容易失電子，堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，堿金屬的活潑性越強(qiáng)。電離能的應(yīng)用之一：判斷元素的金屬性強(qiáng)弱思考討論元素

NaMgAl各級(jí)電離能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293（2）為什么原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大?1.原子內(nèi)的電子越靠近原子核，受到的吸引力越大，則要離開(kāi)原子所需要的能量越大，原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大；2.隨著電子的逐個(gè)失去，陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)越來(lái)越大，再要失去一個(gè)電子需克服的電性引力也越來(lái)越大，消耗的能量也越來(lái)越多，所以原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大。學(xué)生活動(dòng)：計(jì)算鈉元素

I2-I1=?

鎂元素

I2-I1=?I3-I2=?鋁元素

I4-I3=?I3-I2=?I2-I1=?元素

NaMgAl各級(jí)電離能(kJ·mol-1)496738578456214511817691277332745954310540115751335313630148301661017995183762011421703232934066713628212399288830Na1s22s22p63s1Mg1s22s22p63s2Al1s22s22p63s23p1電離能的應(yīng)用之二：判斷元素的化合價(jià)（3）逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有什么關(guān)系?鈉的第一電離能比第二電離能小很多，說(shuō)明失去第一個(gè)電子比失去第二個(gè)電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成Na+；鎂的第一電離能和第二電離能相差不多，但第二電離能比第三電離能小很多，說(shuō)明Mg容易失去兩個(gè)電子形成Mg2+；鋁的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不多，但第三電離能比第四電離能小很多，說(shuō)明Al容易失去三個(gè)電子形成Al3+。Na→Na+Mg→Mg2+

Al→Al3+課堂小結(jié)

電離能增大

電

He電

離離

能能

減增

小Cs大電離能減小元素的電離能越小，表示氣態(tài)時(shí)越容易失去電子，即元素在氣態(tài)時(shí)的金屬性越強(qiáng)。電子能層增多，原子半徑增大；第一電離能減小，元素的原子越容易失去電子，元素的金屬性增強(qiáng)；核電荷數(shù)增大，原子核對(duì)核外電子的吸引力增強(qiáng)，原子半徑減小，第一電離能整體增大趨勢(shì)，元素的原子越難失去電子，元素的金屬性減弱；特別提醒——電離能的影響因素及特例(1)電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的核電荷數(shù)、原子半徑及原子的電子構(gòu)型。(2)具有全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大，如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，N為半充滿(mǎn)、Mg為全充滿(mǎn)狀態(tài)，其電離能均比同周期相鄰元素大。一般情況，第一電離能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。(1)第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)(

)(2)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小(

)(3)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大(

)(4)H的第一電離能大于C的第一電離能(

)(5)在所有元素中，氟的第一電離能最大(

)(6)同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來(lái)越大(

)(7)同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能