【公开课】元素周期律+电离能高二化学课件（人教版2019选择性必修2）

第2课时

元素周期律电离能第二节原子结构与元素的性质元素的性质随

的递增而呈

变化的规律。

2.实质:元素原子

的结果。原子序数周期性核外电子排布周期性变化1.定义:二、元素周期律P22具体表现①元素主要化合价的周期性变化同周期正价：+1→+7负价：-4→-1金属无负价；O、F无正价③元素金属性、非金属性的周期性变化②原子半径同周期从左到右原子半径逐渐

。同主族从上到下原子半径逐渐

。同周期金属性

、非金属性

。

同主族金属性

、非金属性

。减弱增强增强减弱减小增大问题：判断元素金属性强弱的方法有哪些？1.单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度2.最高价氧化物的水化物—氢氧化物的碱性强弱3.金属单质间的置换反应4.金属阳离子的氧化性强弱等[知识回顾]元素金属性和非金属性的判断方法问题：判断元素非金属性强弱的方法有哪些？3.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱4.非金属单质间的置换反应5.非金属简单阴离子的还原性强弱1.单质与氢气反应生成气态氢化物的难易程度2.气态氢化物的稳定性[知识回顾]元素金属性和非金属性的判断方法二、元素周期律越靠右，越靠上②非金属性增强①原子半径减小③单质氧化性增强④离子还原性减弱⑥气态氢化物稳定性增强⑦最高价氧化物对应水化物酸性增强⑤单质与H2化合越来越容易越靠左，越靠下②金属性增强①原子半径增大③单质还原性增强④离子氧化性减弱⑥最高价氧化物对应水化物碱性增强⑤单质与H2O(或酸)反应剧烈程度增加HF：最稳定氢化物HClO4：最强含氧酸1.下列事实能说明金属性Mg＞Al的是()A、Al最外层有3个电子，Mg最外层有2个电子B、Mg能与热水反应，而Al却只能与沸水微弱反应C、碱性：Mg(OH)2中强碱，Al(OH)3两性氢氧化物D、常温下，Mg能与浓硝酸剧烈反应，而Al遇浓硝酸没有明显变化当堂检测BC2.下列各组元素性质的递变规律错误的是(

)A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多B.B、C、N、O、F原子半径依次增大C.Be、Mg、Ca、Sr、Ba的失电子能力依次增强D.P、S、Cl元素的最高正化合价依次升高B当堂检测3.应用元素周期律的有关知识，可以预测我们不知道的一些元素及其化合物的性质。下列预测不正确的是①Be的氧化物的水化物可能具有两性②Tl能与盐酸和NaOH溶液作用，均产生氢气③At单质为有色固体，At难溶于水易溶于四氯化碳④Li在氧气中剧烈燃烧，产物是Li2O2，其溶液是一种强碱⑤SrSO4是难溶于水的白色固体⑥H2Se是无色、有毒，比H2S稳定的气体A.①②③④

B.②④⑥

C.①③⑤

D.②④⑤B思考与讨论：（1）元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？如何解释这种趋势？（2）元素周期表中的同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？如何解释这种趋势？1.原子半径电子的能层数核电荷数原子半径是被哪些因素决定的？1234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1.原子半径原子半径减小原子半径增大原子半径的递变规律电子能层增加，电子间斥力使半径增大能层占主导核电荷数递增，核对电子吸引力增大，半径减小核电荷数占主导粒子半径大小的比较影响因素：电子层数、核电荷数、核外电子数原子半径的比较离子半径的比较1.先看电子层数，电子层数越多，半径越大2.电子层数相同，核电荷数越大，半径越小如：Li

Na

K

Rb

Cs<<<<如：Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl>>>>>>1.先看电子层数，电子层数越多，半径越大如：Ca2+Na+>2.电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小电子层相同时，“序大径小”如：O2—

F—

Na+

Mg2+

Al3+>>>>3.同种元素不同粒子，电子数越多，半径越大如：Fe3+Fe2+<练习1：比较原子（离子）半径大小的方法(1)r(Na)

r(Mg)

r(Al)

r(Si)

r(P)

r(S)

r(Cl)(2)

r(Li)

r(Na)

r(K)

r(Rb)

r(Cs)(3)

r(K)

r(Al)>>>>>><<<<>(4)

r(Cl－)

r(Cl)，

r(Fe)

r(Fe2＋)

r(Fe3＋)(5)

r(O2－)

r(F－)

r(Na＋)

r(Mg2＋)

r(Al3＋)(6)

r(Li＋)

r(Na＋)

r(K＋)

r(Rb＋)

r(Cs＋)；r(O2-)

r(S2-)

r(Se2-)

r(Te2-)(7)

r(K＋)

r(Na＋)

r(Mg2＋)>>>>>>><<<<<<<>>方法规律粒子半径比较的一般思路(1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。(2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。(3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。若短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构。(1)四种元素在周期表中的相对位置如何？提示短周期元素的离子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则：a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在周期表中C、D的下一周期。(2)原子序数从大到小的顺序是什么？提示a＞b＞d＞c。(3)离子半径由大到小的顺序是什么？提示C3－＞D－＞B＋＞A2＋。深度思考1.正误判断(1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径()(2)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同()(3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大()(4)各元素的原子半径总比离子半径大()(5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小()××√××当堂检测2．具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是(

)A．

1s22s22p3

B．1s22s22p1C．

1s22s22p63s23p1

D．1s22s22p63s23p4C氮(N)硼(B)铝(Al)硫(S)当堂检测3.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2＋、Al3＋、Zn2＋

D.Cl－、Br－、I－当堂检测C4.下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是A.LiIB.NaBrC.KCl

D.CsFAr(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Cs＋)r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)5.下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是①基态X的原子结构示意图：

②基态Y的价电子排布式：3s23p5③基态Z2－的轨道表示式：

④W基态原子有2个能层，电子式：A.③>①>②>④ B.③>②>①>④C.①>③>④>② D.①>④>③>②A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。用符号I1表示。单位：kJ/mol

从+1价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，符号I2，依次类推。I3

I4……可以表示为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)同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1<I2<I3<…2.

电离能P23…………【思考】原子的第一电离能与元素性质有何关联？电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越

，即元素的_____性越强；电离能越大，表明在气态时该原子失去电子

,即元素的______性越弱。容易越难金属金属2.

电离能P232.2第一电离能的周期性变化规律同周期→从左到右总体呈现增大趋势每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小，最后一种(稀有气体)元素的第一电离能最大？理解：同周期从左到右原子半径逐渐减小，核对最外层电子的吸引力逐渐增大，失电子能力减弱，I1呈增大趋势。3s23p1ⅡAⅢAⅤAⅥAns2np3ns2np4ns2np1ns22.

电离能P232.2第一电离能的周期性变化规律同周期→从左到右总体呈现增大趋势第一电离能:同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，存在异常理解：价层电子排布为全空、半满、全满状态更稳定。第ⅢA族原子失去一个电子变成p能级全空，能量更低更稳定，

I1更小；第ⅤA族与第ⅥA族情况类似。？ⅡA族、ⅤA族、0族ns2ns2np3ns2np6Be>BN>OMg>AlP>S记住课本P242.

电离能P232.2第一电离能的周期性变化规律同周期→从左到右总体呈现增大趋势同主族→从上到下总体呈现减小趋势？理解：同主族从上到下原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，失电子能力增强，I1逐渐减小。2.

电离能P232.2第一电离能的周期性变化规律同周期→从左到右总体呈现增大趋势同主族→从上到下总体呈现减小趋势过渡元素→变化不太规则，同周期过渡元素，从左到右略有增大趋势(2)同一周期从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势(3)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小，

最后一种(稀有气体)元素的第一电离能最大元素原子越来越难失去电子元素原子越来越易失去电子第一电离能的周期性变化规律归纳总结:第一电离能:同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，存在异常(4)过渡元素:变化不太规则，同周期过渡元素，从左到右略有增大趋势特别提醒——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：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。二、元素周期律越靠右，越靠上②非金属性增强①原子半径减小③单质氧化性增强④离子还原性减弱⑥气态氢化物稳定性增强⑦最高价氧化物对应水化物酸性增强⑤单质与H2化合越来越容易越靠左，越靠下②金属性增强①原子半径增大③单质还原性增强④离子氧化性减弱⑥最高价氧化物对应水化物碱性增强⑤单质与H2O(或酸)反应剧烈程度增加⑦第一电离能降低⑧第一电离能升高(但注意：同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA

)气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是A.一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱B.元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能C.金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D.金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关C【练习】金属活泼性越强，I1越小。跨越不同能层失去电子时，电离能出现突跃，可据此判断原子价层电子数，推测其最高化合价。课本P24

随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越多，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，导致原子的逐级电离能越来越大。当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化电离能与化合价的联系4066Na(g)Na+(g)+e-

Na+(g)Na2+(g)+e-

1s22s22p63s11s22s22p61s22s22p61s22s22p5跨越不同能层失去电子时，电离能出现突跃，可据此判断原子价层电子数，推测其最高化合价。电离能与化合价的联系7136282Mg(g)Mg+(g)+e-

1s22s22p63s21s22s22p63s1Mg+(g)Mg2+(g)+e-

1s22s22p63s11s22s22p6Mg2+(g)Mg3+(g)+e-

1s22s22p61s22s22p5难当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化电离能与化合价的联系12399288830Al(g)Al+(g)+e-

1s22s22p63s23p11s22s22p63s2Al+(g)Al2+(g)+e-

1s22s22p63s21s22s22p63s1Al2+(g)Al3+(g)+e-

1s22s22p63s11s22s22p6难1s22s22p61s22s22p5Al3+(g)Al4+(g)+e-

1．判断元素金属性的强弱规律：若某元素的In+1

≫

In，则该元素的常见化合价为+n价。2．判断元素的化合价（I1、I2……表示各级电离能）钠元素I2≫I1，其常见化合价为+1价多电子原子元素的电离能出现突变时，电子层数就有可能发生变化。3．判断核外电子的分层排布情况2.3电离能的应用如Al：I1＜I2＜I3≪

I4，表明Al原子易失去3个电子形成＋3价阳离子。一般地，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。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的大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。4．反映元素原子的核外电子排布特点2.3电离能的应用课堂检测1.正误判断(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()×√×√××√2.在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是A.3s23p3

B.3s23p5

C.3s23p4

D.3s23p6C课堂检测3.下列说法正确的是A.第三周期元素中氯的第一电离能最大B.氮的第一电离能比氧小C.在所有的元素中氦的第一电离能最大D.钠的第一电离能比铍大C4.以下说法不正确的是A.第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子B.同一元素的电离能，各级电离能逐级增大C.在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大D.在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势C课堂检测5.下列各组元素中，第一电离能依次减小的是A.H

Li

Na

K B.Na

Mg

Al

SiC.I

Br

Cl

F D.F

O

N

CA6.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.B D.相差不大A课堂检测7.下表中：X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。元素I1I2I3I4