第一章第二节第2课时元素周期律高二化学人教版选择性必修2课件

第一章

原子结构与性质

第二节原子结构与元素的性质第2课时

元素周期律元素周期律是元素的性质随核电荷数的递增发生周期性递变的规律。接下来我们从原子半径、金属性和非金属性、电离能、电负性几个方面，来回顾及学习元素周期律的相关知识。PART01原子半径金属性及非金属性01原子半径

金属性及非金属性一、原子半径1.原子半径大小的决定因素①能层数（电子层数）能层越多，电子之间的排斥作用越大，使原子的半径增大。②核电荷数（原子序数、质子数）核电荷数越大，核对电子的吸引作用越大，使原子的半径减小。01原子半径

金属性及非金属性一、原子半径2.原子半径大小的递变规律同周期主族元素电子的能层数相同，核电荷数越大，核对核外电子的吸引作用越大，使得原子半径减小。半径逐渐减小半径逐渐增大同主族元素从上到下，随着能层数的增加，离核更远的外层轨道填入电子，能层的影响大于核电荷数增加的影响。01原子半径

金属性及非金属性一、原子半径3.粒子半径大小比较的一般思路①一看层：先看能层（电子层）数，能层数越多，微粒半径一般越大。②二看核：若电子层数相同则看核电荷数（原子序数），核电荷数越小，微粒半径越大（序小径大）。③三看电子：若电子层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。④四看阴阳：同种元素不同粒子的半径大小为阴离子＞原子＞阳离子。01原子半径

金属性及非金属性一、原子半径3.粒子半径大小比较的一般思路例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－C01原子半径

金属性及非金属性二、金属性及非金属性1.金属性及非金属性的递变规律同周期主族元素，随着核电荷数增加，最外层电子数增加，失电子能力减弱，金属性逐渐减弱，得电子能力增强，非金属性逐渐增强。同主族元素，随着核电荷数增加，电子层数增加，原子核对最外层电子的束缚力减弱，失电子能力增强，金属性逐渐增强，得电子能力减弱，非金属性逐渐减弱。01原子半径

金属性及非金属性二、金属性及非金属性性质同周期(从左至右)同主族(从上至下)单质氧化性简单阴离子还原性单质还原性简单阳离子氧化性简单气态氢化物的稳定性单质与氢气化合的难易度单质与水或酸反应的剧烈程度最高价氧化物对应水化物酸性碱性2.与金属性及非金属性相关的性质增强减弱减弱增强增强越易减弱增强减弱减弱增强增强减弱减弱越难增强减弱增强可用于比较元素金属性或非金属性PART02电离能02电离能一、电离能基本概念1.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。符号：I1单位：kJ/molM(g)

=

M+(g)

+

e-，I12.第二电离能原子的+1价气态基态正离子再失去一个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，符号为I2，依此类推I3、I4等。M+(g)

=

M2+(g)

+

e-，I202电离能一、电离能基本概念2.第一电离能与金属性、非金属性的关系元素的第一电离能越大，说明该元素原子越难失去电子，该元素的非金属性越强，金属性越弱。如Cl第一电离能大于S，说明Cl的非金属性强于S。02电离能二、第一电离能的递变规律观察左图，原子的第一电离能随核电荷数的递增有什么递变规律？同族元素（主族、0族）随着原子序数增大，第一电离能逐渐减小同周期元素随着原子序数增大，第一电离呈锯齿状变化，总体趋势增大02电离能二、第一电离能的递变规律1.同族（主族、0族）同族元素（主族、0族）随着原子序数增大，第一电离能逐渐减小。原因：同族元素随着原子序数增大，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。02电离能二、第一电离能的递变规律2.同周期同周期元素随着原子序数增大，第一电离呈锯齿状变化，总体趋势增大。原因：同周期元素随着原子序数增大，原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。02电离能二、第一电离能的递变规律2.同周期同一周期中，第ⅡA族元素的第一电离能高于第ⅢA族、第ⅤA族元素的第一电离能高于第ⅥA族，出现“反常”现象。如：I1(Mg)>I1(Al)；I1(P)>I1(S)能否从原子结构的角度，解释出现这种反常的原因？02电离能二、第一电离能的递变规律2.同周期3s23s23p1①第ⅢA族元素的第一电离能失去的电子是np能级的，比第ⅡA族元素原子失去的ns能级的电子的能量高，因此更容易失去，第一电离能较高。②第ⅤA族元素原子最外层的p轨道处于半充满状态，较稳定，而第ⅥA族元素的第一电离能失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因此第ⅤA族元素的第一电离能高于第ⅥA族。3s23p33s23p402电离能三、逐级电离能1.逐渐电离能的变化趋势同一元素原子的逐级电离能越来越大。首先失去的是能量最高的电子，故第一电离能最小；失去电子后形成阳离子，所带正电荷对电子的吸引力更强，从而逐级电离能越来越大。02电离能三、逐级电离能2.逐渐电离能与主族元素的价电子数及化合价的关系主族元素的逐级电离能在逐渐增大的过程中会发生一次突变，因为电子是分层排布的，相较于外层电子，内层电子很难失去。当逐级电离能突然增大时，说明失去的电子所在的内层发生了变化。02电离能三、逐级电离能2.逐渐电离能与主族元素的价电子数及化合价的关系通常元素的Ix发生突变，说明该元素原子易失去(x-1)个电子，显+(x-1)价。如Mg的第三电离能发生突变，说明Mg原子易失去2个电子，镁元素通常显+2价。02电离能三、逐级电离能2.逐渐电离能与主族元素的价电子数及化合价的关系例2.根据右列五种元素的电离能数据(单位：kJ/mol)，判断下列说法不正确的是（

）A.Q元素可能是0族元素B.R和S均可能与U在同一主族C.U元素可能在元素周期表的s区D.原子的价电子排布式为ns2np1的

可能是T元素BPART03电负性03电负性一、基本概念1.电负性的含义元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性用来描述不同元素的原子对键和电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键和电子的吸引力越大。2.电负性的标准以F的电负性为4.0和Li的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。注意：电负性是相对值，没有单位03电负性一、基本概念2.电负性的递变规律思考：1、在图中找出电负性最大和最小的元素。2、总结出元素电负性随核电荷数递增有什么变化规律？03电负性一、基本概念2.电负性的递变规律电负性最大的元素为F，电负性最小的元素为Cs(不考虑放射性元素)。电负性增大电负性减小一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐变大；同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小。03电负性二、电负性的应用1.判断元素金属性和非金属性的强弱元素的电负性越小，金属性越强；元素的电负性越大，非金属性越强。金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，类金属元素（如锗、锑）的电负性则在1.8左右。注意：不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准，如锑、铅、铋等金属元素的电负性均为1.9。03电负性二、电负性的应用2.判断化学键的类型①如果两种成键元素的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键。②如果两种成键元素的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。如MgCl2为离子化合物，AlCl3为共价化合物注意：不是所有电负性差值大于1.7的元素之间都形成离子键（如HF），也不是所有电负性差值小于1.7的元素都形成共价键（如NaH）。03电负性二、电负性的应用3.判断化合物中元素化合价的正负电负性数值大的元素原子吸引电子的能力强，元素的化合价通常为负价；电负性数值小的元素原子吸引电子的能力若，元素的化合价通常为正价。例3.电负性：H为2.1，C为2.5，Si为1.8，

则CH4中碳元素化合价为_____，氢元素化合价为_____；SiH4中硅元素化合价为_____，氢元素化合价为_____－4价＋1价＋4价－1价03电负性二、电负性的应用4.解释元素的“对角线”规则每组两种元素的电负性接近，所以它们对键合电子的吸引力相当，因而表现出相似的性质。03电负性三、电负性与第一电离能的关系1.电负性用于衡量原子吸引键合电子的能力，电负性大的原子吸引电子的能力强，所以一般来说，电负性大的原子对应元素的第一电离能也大。注意：同周期第ⅡA族与第ⅢA族、第ⅤA族与第ⅥA族是例外如电负性：Al＞Mg、O＞N；第一电离能：Al＜Mg、O＜N2.电负性不考虑稀有气体元素，电离能要考虑稀有气体元素03电负性例4.W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：元素元素性质或原子结构W电子只有一种自旋取向X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素Z其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等N只有一个不成对电子请完成下列空白(请填元素符号)：(1)写出各元素的元素符号：W:____、X:____、Y:____、Z:____、N:____。(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序:__________。HOMgSiClMg>Si>O03电负性例4.W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：元素元素性质或原子结构W电子只有一种自旋取向X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素