元素周期律 课件 【高效课堂+备课精研】 高二化学人教版（2019）选择性必修2

元素周期律

第1课时010304核心素养发展目标1．掌握原子半径的变化规律和影响因素；2．能说出元素电离能的含义，表示方法和意义；3．能应用元素的电离能说明元素的金属性强弱和化合价形成等性质，认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系；引课构性位周期族分区电子层数最外层电子数(主族)电子填入的最后能级原子序数＝质子数＝核外电子数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同周期（从左往右）主族元素的最高化合价和最低化合价逐渐升高。金属性逐渐减弱，非金属性增强。TOW1、核外电子排布的周期性变化2、元素化合价的周期性变化①金属元素无负价，氟无正价，氧无最高正价③最高正价+︱最低负价︱=8④同周期元素化合价：+1→+7;-4→-1ns1ns2np6②除了O、F外，元素的最高正价=最外层电子数=主族序数原子半径减小原子半径增大能层占主导核电荷数占主导核电荷数增大电子能层数增多影响同主族元素从上到下原子半径增大原子半径减小同周期主族元素从左到右原子半径的周期性的递变例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.①②③⑥

B.①②③C.②③⑥

D.③④⑤B电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，原子核对电子的引力越大，其微粒半径越小。r(Al3＋)<r(Mg2＋)<r(Na＋)<r(F－)<r(O2－)

贰TOW小结原子半径的周期性变化----“三看”第三步：比较核外电子数目

当微粒的核外电子层数和核电荷数都相同时,就比较核外电子数目。核外电子数目越多,半径越大。r(Cl)

r(Cl-)><<r(Na)___r(Mg)r(F)___r(Cl)第一步：比较核外电子层数

一般情况下,微粒的电子层数越多,半径越大。第二步：比较核电荷数

当微粒的核外电子层数相同时,就比较核电荷数。核电荷数越大,半径越小。练习(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(

)判断正误××√××1.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－√解析同主族元素，从上到下，原子半径(离子半径)逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2＋、Al3＋能层数相同但铝的核电荷数大，所以Al3＋的半径小，故C项微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。2.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是A.NaF B.MgI2C.BaI2

D.KBr√解析题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Ba2＋)，阴离子半径由大到小的顺序为r(I－)＞r(Br－)＞r(F－)。要使r(阳)/r(阴)最小，应取r(阳)最小的与r(阴)最大的相比，即r(Mg2＋)/r(I－)最小。D解析碱金属元素的化学性质碱金属元素的化学性质的相似性6s12s13s14s15s1LiNaKRbCs加热钠加热钾钠与水反应钾与水反应决定相似性

强金属性原子结构元素的性质微观宏观ns1反映原子半径增大递变性原子失电子能力增强；元素金属性增强；电子能层数增多如何定量描述原子失电子能力强弱？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叫做第一电离能。用符号

I1

表示，单位：kJ/molM(g)＝M＋(g)＋e－

I1（第一电离能）M＋(g)＝M2＋(g)＋e－

I2（第二电离能）（1）定义：（2）表示方法：电离能电离能的数值大小表示气态原子（或离子）失电子的难易。（3）电离能的意义：肆FOUR电离能越小，气态原子（离子）越易失电子，元素的金属性越强；电离能越大，气态原子（离子）越难失电子，元素的金属性越弱。观察思考随着原子序数递增，同周期或者同族元素的第一电离能有什么样的规律？①同主族从上到下元素的第一电离能整体趋势

。变小电离能的递变规律最小最大变大ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA③每周期的第一种元素（氢和碱金属）的第一电离能

。④每周期最后一种元素（稀有气体）的第一电离能

。②同周期从左到右元素的第一电离能整体趋势

。反常：对于同周期过渡元素来说，第一电离能的上升趋势比较缓慢，但是总体仍然是从左到右略有增加为什么同一周期的过渡元素的第一电离能上升趋势缓慢？以第四周期过渡元素为例，ScTiVCrMnFeCoNiCuZn价电子排布3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s23d104s13d104s2

第4层（最外层电子）电子数基本都为2，且原子半径相差不大，失去的第一个电子为最外层的电子，所需能量基本相同。因此，同一周期的过渡元素由于最外层电子电子数基本都为2，所以第一电离能随原子序数的递增变化不大。任务二：为什么Li~Ne和Na~Ar的电离能曲线呈现锯齿状变化？阅读P24资料卡片，分析B、Al、O、S出现锯齿状变化的原因。观察思考ⅡABe:1s22s2ⅢAB:1s22s22p1Mg:1s22s22p63s2Al:1s22s22p63s23p1ⅤAN:1s22s22p3ⅥAO:1s22s22p4P:1s22s22p63s23p3S:1s22s22p63s23p41.B和Al第一电离能失去的电子是np能级的，该能级的能量比左边的ns能级的能量高，则不稳定，容易失去电子，第一电离能较低；

2.N和P的电子排布是半充满的，比较稳定，难失去电子，第一电离能较高。思考讨论（1）第IA族碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？

第IA族碱金属元素的第一电离能从上到下逐渐变小，则原子越容易失电子，碱金属元素的金属性逐渐增强，碱金属的活泼性越强。电离能的应用之一：判断元素的金属性强弱思考讨论元素

NaMgAl各级电离能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293（2）为什么原子的逐级电离能越来越大?1.原子内的电子越靠近原子核，受到的吸引力越大，则要离开原子所需要的能量越大，原子的逐级电离能越来越大；2.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。学生活动：计算钠元素

I2-I1=?

镁元素

I2-I1=?I3-I2=?铝元素

I4-I3=?I3-I2=?I2-I1=?元素

NaMgAl各级电离能(kJ·mol-1)496738578456214511817691277332745954310540115751335313630148301661017995183762011421703232934066713628212399288830Na1s22s22p63s1Mg1s22s22p63s2Al1s22s22p63s23p1电离能的应用之二：判断元素的化合价（3）逐级电离能数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系?钠的第一电离能比第二电离能小很多，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成Na+；镁的第一电离能和第二电离能相差不多，但第二电离能比第三电离能小很多，说明Mg容易失去两个电子形成Mg2+；铝的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不多，但第三电离能比第四电离能小很多，说明Al容易失去三个电子形成Al3+。Na→Na+Mg→Mg2+

Al→Al3+课堂小结

电离能增大

电

He电

离离

能能

减增

小Cs大电离能减小元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即元素在气态时的金属性越强。电子能层增多，原子半径增大；第一电离能减小，元素的原子越容易失去电子，元素的金属性增强；核电荷数增大，原子核对核外电子的吸引力增强，原子半径减小，第一电离能整体增大趋势，元素的原子越难失去电子，元素的金属性减弱；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。(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