第3节元素性质及其变化规律第一课时课件高二化学选择性必修2

第三节元素性质及其变化规律第1课时原子半径及其变化规律、元素的电离能及其变化规律学习目标1、通过让学生阅读课本，找出原子半径的测定方法，并总结原子半径变化规律。2、通过原子半径大小的比较，让学生会根据电子排布解释原子得失电子能力的强弱。3、通过讨论探究，让学生会判断电离能的大小。在元素周期表中，随着原子序数的递增，元素基态原子的核外电子排布呈现周期性变化，元素的性质也呈现周期性变化。那么，元素哪些性质呈现周期性变化元素性质周期性变化的本质是什么如何运用元素周期表推测元素的基本性质联想质疑一、原子半径及其变化规律原子半径是如何测定的？一是共价半径，二是是范德华半径；三是金属半径。一种方法是根据固态单质的密度；两个相邻原子的核间距为两个原子的半径之和，再通过实验来测定分子或固体中原子的核间距，从而求得相关原子的原子半径观察思考元素的原子半径随着元素原子序数的递增呈现怎样的周期性变化？1.同周期元素2.同主族元素同一周期从左到右，原子半径逐渐减小。同一主族自上到下，原子半径逐渐增大。同一周期自左至右原子半径逐渐减小，但变化幅度不大。原因是同一周期过渡元素增加的电子都分布在(n－1)d轨道上，电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当。(2)过渡元素1．影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。

2．阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，

3．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，

4．不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，

微粒半径大小的比较方法同周期中

；

同主族中

如r(Na＋)＜r(Na)，r(S)＜r(S2－)。如r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。思考：1、是否电子层数多的元素半径一定大于电子层数少的元素的原子半径？2、“对于元素周期表中的一切元素，均满足同周期从左往右原子半径逐渐减小，同主族从上到下半径逐渐增大”这句话是否正确？为什么？不一定。原子半径的大小由核电荷数与电子层两个因素综合决定，如碱金属元素的原子半径比它下一周期的卤族元素的原子半径大。不正确。此规律仅适用于主族元素，而对于副族元素、0族元素原子半径大小不适用此规律。1.下列微粒半径依次增大的是A.同一主族元素随着原子序数的递增B.同一周期的元素随着原子序数的递增C.Na+、Mg2+

、Al3+

、F-D.P、S、S2-、Cl-2.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.KCID.CsF3.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是

（

）A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B.原子半径的大小顺序为rx>ry>

rz>rw>rQC.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强AAA思考

元素周期表中元素原子得失电子能力呈现的递变规律是什么？如何利用原子半径和价电子数进行解释？（1）除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素原子获得电子的能力越来越强（失去电子的能力越来越弱）（2）同主族自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强（非金属元素原子获得电子的能力越来越弱）(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。(3)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。(4)金属与水或酸置换出氢气时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。(2)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。

元素原子得、失电子能力强弱的判断1．元素原子失去电子能力(金属性/还原性)的判断依据2．元素原子得到电子能力(非金属性/氧化性)的判断依据(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力M>N。(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。1、现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p63s23p5则下列有关比较中,正确的是A.失电子能力:③>①>②B.原子半径:③>②>①

C.含氧酸的酸性:③>①>②

D.气态氢化物稳定性:③>①>②2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子p原子轨道上未成对电子最多,Z的周期序数与族序数相等，基态时W原子3p原子轨道上有5个电子，Y与W处于同一主族。下列说法正确的是A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强D.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱DB3、运用元素周期律，判断下列语句，其中正确的是

。①碱金属单质的熔点随原子序数的增大而降低②砹(At)是ⅦA族，其氢化物的稳定性小于HCl③根据同周期元素的失电子能力变化趋势，推出Al的金属性比Mg大④第2周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性⑤铊(Tl)与铝同主族，其单质既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应⑥若X＋和Y2－的核外电子层结构相同，则原子序数：X>Y①②⑥一、电离能

1、电离能定义：气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量。常用符号I表示，单位为kJ/mol。2、第一电离能：基态气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示.M（g)→M+（g)+e-;

I1第二电离能：M+

（g)

→M2+

（g)+e-

;I2

第三电离能：M2+

（g)

→M3+

（g)+e-

;I3

3.意义：判断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度，数值越小越易失电子。1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为什么？2、气态铝原子失去一个电子变气态Al+

，吸收的能量为577.5kJ/mol，若气态Al+再失去一个电子所要吸收的能量还是577.5kJ/mol吗？为什么？3、分析Al的电离能数据，你发现什么规律？试用原子结构知识加以解释，并推测同一元素不同级电离能的变化规律。元素I1I2I3I4I5Al577.51816.72744.81157714842探究一同一元素不同能级电离能变化规律：逐级增大，且存在突跃。判断元素通常价态1、试推测比较Na、Mg、Al的第一电离能大小，并从原子半径和核电荷数角度加以解释。据你推测，第三周期元素第一电离能的主要变化趋势是怎样的？2、对照第三周期元素的第一电离能变化趋势，你还发现了哪些问题？试用原子结构知识加以解释。3、对照1-36号元素第一电离能变化趋势图，你又发现了哪些新规律及问题？思考：5101520253035原子序数I1HHeLiNeNaArKKr5101520253035原子序数I1NBeMgCaPAs1-36号元素第一电离能变化趋势LiNaHeNeArKⅡAⅤAⅠA思考：1、金属元素、稀有气体元素第一电离能大小？2、第ⅡA和第ⅤA族元素电离能为什么会大于相邻元素？【规律总结】不同元素第一电离能的变化规律：1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。4、同周期元素I1变化存在反常现象：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右略有增加1、根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），你能得到哪些信息？

元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900根据你得到的信息，回答下面问题。（1）在周期表中，最可能处于同一族的是（）A.Q和RB.S和TC.T和UD.R和TE.R和U（2）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是（）

A.QCl2B.RClC.SCl3D.TClE.UCl4（3）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是（）

A.硼（1s22s22p1）B.铍（1s22s2）C.锂（1s22s1）D.氢（1s1）E.氦（1s2）EBE2、已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是KJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是()

A.元素X的常见化合价是+1价B.元素Y是ⅢA族的元素C.元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD.若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600D3.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的一种单质是天然存在的最坚硬矿物质,Z原子最外层电子数为次外层电子数的三倍，W基态原子的价电子排布为3d64s2。下列说法正确的是A.原子半径:Z>Y>X

B.元素的第一电离能:Z>Y>XC.X、Y最高价含氧酸的酸性:Y>X

D.w2+价电子轨道表示式:C4.短周期元素原子组成的某种分子的结构式如图所示。X原子的核外电子只有一种运动状态;W、Y、Z位于同一周期,Z元素原子中p轨道所含电子数与s轨道相等。E与W有相同数目的价电子。下列说法错误的是A.得电子能力:X<Y<W

B.简单阴离子半径:W<Z<EC.同周期中,第一电离能大于Z的元素有2种D.同主族元素中,W形成的气态氢化物最稳定C5.下图是原子序数为1~19的元素的第一电离能的变化曲线(其中部分元素的第一电离能已经标出数据)。结合元素在元素周期表中的位置,分析图中曲线的变化特