【高中化学】元素周期律第2课时原子半径 电离能课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、第一章第一章 原子结构与性质原子结构与性质第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 元素周期律元素周期律第第2课时课时 原子半径原子半径 电离能电离能1.含义：含义：元素的元素的性质性质随原子的随原子的核电荷数核电荷数递增发生周期性递变，递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律。这一规律叫做元素周期律。2.实质：实质：3.内涵：内涵：【旧知回顾【旧知回顾】元素周期律元素周期律元素原子的元素原子的核外电子排布核外电子排布周期性变化的结果。周期性变化的结果。原子半径原子半径、主要化合价、金属性、非金属性、主要化合价、金属性、非金属性、电离能、电负性电离能、电负性的周期性变化。的周期

2、性变化。【任务一】【任务一】原子半径原子半径 思考与讨论思考与讨论1：(1)元素周期表中的元素周期表中的同周期的主族元素从左同周期的主族元素从左到右，同主族元素从上到右，同主族元素从上到下，到下，原子半径的变化原子半径的变化趋势如何？趋势如何？原子半径减小原子半径减小原原子子半半径径增增大大【任务一】【任务一】原子半径原子半径 思考与讨论思考与讨论1：(2)原子半径原子半径的的大小取决于什么因素？大小取决于什么因素？电子的能层数电子的能层数核电荷数核电荷数原子半径原子半径取决于取决于(3)如何用如何用这两种因素这两种因素解释原子半径的递变规律？解释原子半径的递变规律？【任务一】【任务一】原子半

3、径原子半径同周期，从左到右：同周期，从左到右：核电荷数核电荷数越大，核对越大，核对电子的吸引作用也就越电子的吸引作用也就越大，原子的半径减小。大，原子的半径减小。同主族，从上到下：同主族，从上到下：电子的电子的能层越多，能层越多，电电子之间的排斥作用越大，子之间的排斥作用越大，原子的半径增大。原子的半径增大。能层数相同，能层数相同，核电荷数核电荷数占主导占主导能能层层数数占占主主导导【归纳小结】【归纳小结】原子半径原子半径 1.递变规律递变规律 (1)同周期，同周期，随着随着核电荷数递增核电荷数递增，原子，原子半径半径逐渐逐渐减小减小；(2)同主族，同主族，随着随着能层数递增，能层数递增，原子

4、原子半径半径逐渐逐渐增大。增大。2.影响因素影响因素(1)同周期，核电荷数占主导；同周期，核电荷数占主导；(2)同主族，能层数数占主导。同主族，能层数数占主导。【随堂训练】【随堂训练】1.比较下列微粒半径的大小比较下列微粒半径的大小(1)Na、Mg、Al：；(2)Li、Na、K：；(3)O、F、Na：；(4)O2、F、Na、Mg2、Al3 ；(5)Fe、Fe2、Fe3：；(6)K、Mg2：；r(O2)r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)r(Na)r(Mg)r(Al)r(K)r(Na)r(Li)r(Na)r(O)r(F)r(Fe)r(Fe2)r(Fe3)r(K)r(Mg2)最外层电子数相同

5、时，能层数越多，半径最外层电子数相同时，能层数越多，半径越大。越大。如：如：LiNaK，Li+Na+K+能层数相同时能层数相同时，核电荷数越大，核电荷数越大，半径越小半径越小(序大径小序大径小)，如：，如：O2FNa+二看二看核电荷数核电荷数同元素的不同粒子，价态越高半径越小，同元素的不同粒子，价态越高半径越小，如：如：FeFe2+Fe3+。三看三看元素价态元素价态一看一看能层数能层数(价高径小价高径小)【归纳小结】【归纳小结】微粒半径大小比较方法微粒半径大小比较方法核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较比较比较比较r(K)与与r(Mg

6、2)可选可选r(Na)为参照。为参照。【随堂训练】【随堂训练】2.四种元素基态原子的电子排布式如下四种元素基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。四种原子按半径由大到小的顺序排列正确的是四种原子按半径由大到小的顺序排列正确的是()A.B.C.D.B【任务二】【任务二】认识电离能认识电离能(I)1.第一电离能第一电离能 (1)定义：定义：气态气态电中性电中性基态原子失去一个电子基态原子失去一个电子转化为转化为气态基态气态基态正离子正离子所需要的最低能量叫做所需要的最低能量叫做第一电离能。第一电离能。(2)符

7、号：符号：I1 单位：单位：kJ/mol2.逐级电离能逐级电离能 气态气态1价离子价离子再相继失去电子再相继失去电子所需要的最低能量所需要的最低能量叫第二、第三叫第二、第三电离能，用电离能，用I2、I3表示。表示。M(g)=M+(g)+e I1 (第一电离能第一电离能)M+(g)=M2+(g)+e I2 (第二电离能第二电离能)M2+(g)=M3+(g)+e I3 (第三电离能第三电离能)【任务二】【任务二】认识认识电离能电离能(I)3.表示式表示式表示表示气态原子气态原子失去电子难易程度失去电子难易程度4.电离能的意义：电离能的意义：电离能电离能越小，越小，气态原子气态原子(离子离子)失电子

8、；失电子；电离能电离能越大，越大，气态原子气态原子(离子离子)失电子。失电子。越容易越容易越难越难【任务三】【任务三】第一电离能第一电离能I1的递变规律的递变规律 思考与讨论思考与讨论2：请观察课本请观察课本P23图图1-22，分析总结：，分析总结：随原子序数随原子序数递增，同周期或者同递增，同周期或者同族族元素的第一电离能有什么规元素的第一电离能有什么规律？律？每周期的第一种元素每周期的第一种元素I1最小，最后一种元素最小，最后一种元素I1最大；最大；同一周期从左到右，随着原子序同一周期从左到右，随着原子序数的增大，数的增大，I1在总体上呈增大趋势。在总体上呈增大趋势。【任务三】【任务三】第

9、一电离能第一电离能I1的递变规律的递变规律同族元素从上到下，同族元素从上到下，I1变小变小【归纳小结】【归纳小结】第一电离能第一电离能I1的递变规律的递变规律1.同一周期同一周期 (1)从左到右从左到右总体上呈增大趋势总体上呈增大趋势。碱金属元素。碱金属元素I1最小，最小，稀有气体元素稀有气体元素I1最大；最大；(2)特殊：特殊：B、Al、O、S元素的元素的I1比同周期相邻元素低！比同周期相邻元素低！2.同一主族，同一主族，从上到下，电离能逐渐从上到下，电离能逐渐减小减小。思考与讨论思考与讨论3：从原子结构角度解释为何呈现这样从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？的规律？【任务四】【任务四】第

10、一电离能第一电离能I1的影响因素的影响因素1.同族同族从上到下，从上到下，原子半径增大，原子半径增大，核对最外层电子的核对最外层电子的 吸引力减小，吸引力减小，I1逐渐减小。逐渐减小。原原子子半半径径增增大大2.同周期同周期从左到右，从左到右，核电核电 荷数增大，原子半径减荷数增大，原子半径减 小，小，核对最外层电子的核对最外层电子的 吸引力增大，吸引力增大，I1逐渐增大。逐渐增大。原子半径减小原子半径减小3s23p4【问题】【问题】为什么为什么B、Al、O、S等元素的电离能比它们等元素的电离能比它们 左边元素的电离能低左边元素的电离能低？2s22p13s23p12s22p4课本课本P24，资

11、料卡片，资料卡片分析：分析：对于对于B和和Al，第一电离能失去，第一电离能失去的是的是np能级的电子，能级的电子，E(ns)E(np)，np能级的电子能量高，更容易失去。能级的电子能量高，更容易失去。3s23p42s22p4P24，资料卡片，资料卡片N:2s22p3P:3s23p3分析：分析：对于对于O和和S，一是一是N和和P的电子排布是半充满的电子排布是半充满,较稳定；较稳定；二是二是O和和S失去的是已配对的电子，失去的是已配对的电子，配对配对 电子相互排斥，电子较易失去。电子相互排斥，电子较易失去。思考与讨论思考与讨论3：(1)碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？碱金属的电离能与碱

12、金属的活泼性存在什么联系？碱金属碱金属元素元素的的第一第一电离能电离能越小，原子越容易失电子，越小，原子越容易失电子，碱金属的碱金属的活泼性越强。活泼性越强。【任务五】【任务五】电离能的应用电离能的应用1.判断判断同族同族元素金属性的强弱元素金属性的强弱 电离能越小电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。反之越弱。【注意】【注意】同周期元素电离能递变会出现反常，同周期元素电离能递变会出现反常，利用电离能判断金属性强弱有局限性。利用电离能判断金属性强弱有局限性。思考与讨论思考与讨论3：(2)下表是钠、镁、铝的逐级电离能，为什么原子的逐级下表是钠、镁、

13、铝的逐级电离能，为什么原子的逐级 电离能越来越大？电离能越来越大？同一元素的逐级电离能逐渐增大，即同一元素的逐级电离能逐渐增大，即I1I2I3，这，这是由于随着电子的逐个失去，半径变小，核对电子的吸是由于随着电子的逐个失去，半径变小，核对电子的吸引作用增强，再失去一个电子需克服的电性引力越来越引作用增强，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越多，逐级电离能逐渐增大。大，消耗的能量越多，逐级电离能逐渐增大。思考与讨论思考与讨论3：(2)这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系？电离能突变说明什么？电离能突变说明什么？思考与讨论思考与讨论3：(2

14、)这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么联系？钠的钠的I1比比I2小很多，说明失去第一个电子比失第二个小很多，说明失去第一个电子比失第二个电子容易很多，所以钠容易失去一个电子形成电子容易很多，所以钠容易失去一个电子形成+1价价Na+。镁的镁的I1和和I2小相差不多，但小相差不多，但I2比比I3小很多，所以小很多，所以镁镁容易容易失去两个电子形成失去两个电子形成+2价价Mg2+。铝的铝的I1、I2、I3相差不多，但相差不多，但I3比比I4小很多，所以小很多，所以铝铝容容易失去两个电子形成易失去两个电子形成+3价价Al3+。利用逐级电离能可利用逐级电离能可判断元

15、素的化合价判断元素的化合价2.判断元素的化合价判断元素的化合价【任务五】【任务五】电离能的应用电离能的应用1.判断元素金属性的强弱判断元素金属性的强弱 电离能越小、金属越容易失去电子，金属性越强；电离能越小、金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。反之越弱。如果某元素的如果某元素的In+1In，则该元素的常见化合价为，则该元素的常见化合价为+n价。价。如如：钠钠I2I1，所以钠元素的常见化合价为所以钠元素的常见化合价为+1价。价。3.推断推断元素原子的核外电子排布元素原子的核外电子排布同一能层的电子电离能相差较小；同一能层的电子电离能相差较小；不同能层的电子电离能相差较大。不同能层的电子电离

16、能相差较大。推断推断电子电子是否是否排排布布在同一能层在同一能层【评价任务】课本【评价任务】课本P28，T6 6.下表列出了某短周期元素下表列出了某短周期元素R的的各各级电离能数据级电离能数据A元素元素电离能电离能/(kJmol1)I1I2I3I4R7401 500 7 70010 500关于元素关于元素R的下列推断中，的下列推断中，错误的是错误的是()A.R元素基态原子的电子排布式为元素基态原子的电子排布式为B.R元素位于元素周期表中第元素位于元素周期表中第A族族C.R元素的最高正化合价是元素的最高正化合价是2价价D.R元素的第一电离能高于同周期相邻元素元素的第一电离能高于同周期相邻元素【评

17、价任务】课本【评价任务】课本P232，T11 11.Mn与与Fe两元素的部分电离能数据如下表所示，比较两元素的部分电离能数据如下表所示，比较 两元素的两元素的I2、I3可知，气态可知，气态Mn2+再失去一个电子比气再失去一个电子比气 态态Fe2+再失去一个电子更难。对此，你的解释是再失去一个电子更难。对此，你的解释是元素元素MnFe电离能电离能(kJmol1)I1717759I21509 1561I33248 2957Mn2+的价层电子排布的价层电子排布为为3d5，3d轨道为半充满，轨道为半充满，比较稳定；比较稳定；Fe2+的价层电的价层电子排布为子排布为3d6，再失去一，再失去一个电子即可达

18、到个电子即可达到3d轨道半轨道半充满比较稳定状态。充满比较稳定状态。【评价任务】【评价任务】3.在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是 A.3s23p3B.3s23p5C.3s23p4D.3s23p64.将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：K Na Li B C Be N He Ne Ar Na Al S PLi Na KN C Be BHe Ne ArP S Al Na5.分析下列图表，回答问题。分析下列图表，回答问题。(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能四种元素中，有一

19、种元素的电离能 数据如下数据如下，则该元素是则该元素是_(填写元素符号填写元素符号)。电离能电离能I1I2I3I4kJ/mol 578 1 817 2 745 11 575(2)短周期某主族元素短周期某主族元素M的电离能的电离能 情况如图所示。则情况如图所示。则M元素位于元素位于 周期表的第周期表的第_族。族。AlA课堂小结课堂小结元素周期律元素周期律原子半径原子半径电离能电离能原子半径的递变规律原子半径的递变规律影响原子半径的因素影响原子半径的因素微粒半径大小比较微粒半径大小比较电离能及其递变规律电离能及其递变规律影响电离能的因素影响电离能的因素电离能的应用电离能的应用第一章第一章 原子结构

20、与性质原子结构与性质第二节第二节 原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 元素周期律元素周期律第第3课时课时 电负性电负性【旧知回顾【旧知回顾】元素的金属性、非金属性元素的金属性、非金属性 问题问题1：同周期、同主族元素的金属性、非金属性有何同周期、同主族元素的金属性、非金属性有何 递变规律？递变规律？非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强金属性逐渐减弱金属性逐渐减弱非非金金属属性性逐逐渐渐增增强强 问题问题2：比较元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些比较元素金属性、非金属性强弱的方法有哪些？(1)元素的金属性强弱判断依据：元素的金属性强弱判断依据：金属与水或酸反应置换

21、出金属与水或酸反应置换出H2难易程度；难易程度；金属元素的金属元素的最高价氧化物对应的水化物最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱；的碱性强弱；金属单质与某些盐溶液的置换反应金属单质与某些盐溶液的置换反应(强置换弱强置换弱)。(2)元素的非金属性强弱判断依据：元素的非金属性强弱判断依据：非金属单质与非金属单质与H2化合难易程度；化合难易程度；氢化物越稳定，非金属性越强；氢化物越稳定，非金属性越强；非金属元素的非金属元素的最高价氧化物对应的水化物最高价氧化物对应的水化物非金属与某些盐溶液的置换反应非金属与某些盐溶液的置换反应(强置换弱强置换弱)。【提出问题】【提出问题】对于不同周期、不同主族的元素，

22、如何对于不同周期、不同主族的元素，如何 比较金属性、非金属性强弱？比较金属性、非金属性强弱？【任务一】【任务一】认识电负性认识电负性1.相关概念相关概念 (1)化学键：化学键：元素相互化合，相邻的原子之间产生的元素相互化合，相邻的原子之间产生的 强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。强烈的化学作用力，形象地叫做化学键。(2)键合电子：键合电子：原子中用于形成化学键的电子。原子中用于形成化学键的电子。2.电负性电负性 (1)概念：概念：电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小键合

23、电子键合电子2.电负性电负性 (1)概念概念:描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大【任务一】【任务一】认识电负性认识电负性(2)计算标准计算标准：以以F的电负性为的电负性为4.0和和Li的电负性为的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。作为相对标准，得出各元素的电负性。鲍林鲍林电负性是相对值，没单位。电负性是相对值，没单位。【思考与讨论【思考与讨论1】同周期、同主族元素的同周期、同主族元素的 电负性变化规律是怎样的？电负性变化规律是怎样的？【任务二】【任务二】电

24、负性递变规律电负性递变规律电负性增大电负性增大电电负负性性减减小小电负性最大电负性最大的元素的元素F电负性最小电负性最小的元素的元素Cs【任务二】【任务二】电负性递变规律电负性递变规律1.同周期同周期从左到右从左到右，元素的电负性逐渐，元素的电负性逐渐增大增大，表明其吸引电，表明其吸引电子的能力逐渐子的能力逐渐增强增强。(稀有气体元素除外稀有气体元素除外)2.同主族同主族从上到下，元素的电负性呈现减小趋势，表明其吸从上到下，元素的电负性呈现减小趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱。引电子的能力逐渐减弱。【问题】【问题】电负性的递变规律与元素金属性、非金属性电负性的递变规律与元素金属性、非金属性

25、的递变规律有何联系？的递变规律有何联系？电负性增大电负性增大电电负负性性减减小小非金属性逐渐增强非金属性逐渐增强金金属属性性逐逐渐渐增增强强【任务三】【任务三】电负性的应用电负性的应用1.判断元素种类判断元素种类及及金属性和非金属性强弱金属性和非金属性强弱 电负性电负性越大，越大，元素的元素的非金属性越强非金属性越强；电负性越小，电负性越小，元素的非金属性越弱，金属性越强。元素的非金属性越弱，金属性越强。电负性电负性 1.8 非金属元素非金属元素电负性电负性 1.8 金属元素金属元素电负性电负性 1.8 类金属元素类金属元素既有金属性，又有非金属性既有金属性，又有非金属性如：如：电负性电负性

26、N：3.0；S：2.5，非金属性：，非金属性：NS【注意】特例：【注意】特例：电负性电负性Pb:1.9、Bi:1.9,它们为金属元素它们为金属元素【任务三】【任务三】电负性的应用电负性的应用 2.判断化学键的类型判断化学键的类型成键原子间的电负性差值成键原子间的电负性差值可作化学键类型的判断依据。可作化学键类型的判断依据。(1)电负性差值电负性差值1.7(2)电负性差值电负性差值1.7共价键共价键离子键离子键形成形成形成形成例如：例如：HCl：电负性电负性H：2.1，Cl：3.0，Cl与与H的电负性之差为的电负性之差为3.02.10.91.7，故，故HCl为共价化合物；为共价化合物；MgCl2

27、：电负性：电负性Mg：1.5，Cl与与Al的的电负性电负性之差为之差为3.01.21.81.7，因此，因此MgCl2为离子化合物。为离子化合物。(NaH除外除外)(HF除外除外)【任务三】【任务三】电负性的应用电负性的应用 3.判断共价化合物中元素的化合价判断共价化合物中元素的化合价电负性电负性大大的元素的元素显负价显负价，电负性，电负性小小的元素的元素显正价显正价。HCHHH甲硅烷甲硅烷甲烷甲烷HSiHHH例如：例如：SiH4+4-1CH4-4+1电负性：电负性：H：2.1C：2.5Si：1.8在元素周期表中，某些在元素周期表中，某些主族元素与右下方主族元素与右下方的主族元素的主族元素的性质

28、有些相似，被称为的性质有些相似，被称为“对角线规则对角线规则”。1.01.21.51.52.01.8【任务三】【任务三】电负性的应用电负性的应用 4.解释元素的解释元素的“对角线对角线”规则规则 相似性：相似性：Li、Mg在空气中在空气中的的燃烧燃烧 产物均为氧化物；产物均为氧化物；铍和铝的氢氧化物均为铍和铝的氢氧化物均为 两性氢氧化物；两性氢氧化物；B和和Si的含氧酸都是弱酸。的含氧酸都是弱酸。【评价任务】课本【评价任务】课本P29，第，第7题题7.正误判断，正确的打正误判断，正确的打“”，错误的打，错误的打“。(1)s区全部是金属元素区全部是金属元素()(2)电负性的大小可以作为判断元素非

29、金属性强弱的依据电负性的大小可以作为判断元素非金属性强弱的依据()(3)第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据()(4)共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价()(5)电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大电负性越大，元素的非金属性越强，第一电离能也越大()(6)第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素第四周期元素中，未成对电子数最多的元素位于钾元素 后面第五位后面第五位()(7)电负性大于电负性大于1.8的一定为非金属，小于的一定为非金属，小于1.8的一定为金属的一定为金

30、属()氢元素为非金属氢元素为非金属如第一电离能：如第一电离能：MgAl，但金属性：，但金属性：MgAl如电负性：如电负性：ON，但第一电离能：，但第一电离能：ON如：如：Pb的的电负性为电负性为1.9，但属于，但属于金属元素金属元素【评价任务】【评价任务】课本课本P29，第，第2、3、4题题5.下列是几种基态原子的电子排布式下列是几种基态原子的电子排布式，电负性最大电负性最大 的原子是的原子是()A.1s22s22p4 B.1s22s22p63s23p3C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s2A元素元素AlBBeCClFH电负性电负性 1.52.01.52.

31、53.04.02.1元素元素MgNNaOPKSi电负性电负性 1.23.00.93.52.10.81.86.下表给出了下表给出了14种元素的电负性种元素的电负性(用用表示表示)：(2)估计钙元素的电负性的取值范围：估计钙元素的电负性的取值范围：_ _。(3)请指出下列化合物中显正价的元素：请指出下列化合物中显正价的元素：NaH：_、NH3：_、CH4：_、ICl：_。0.81.2NaHHI元素周期律元素周期律原子半径原子半径电离能电离能原子半径的递变规律原子半径的递变规律影响原子半径的因素影响原子半径的因素微粒半径大小比较微粒半径大小比较电离能及其递变规律电离能及其递变规律影响电离能的因素影响电离能的因素电离能的应用电离能的应用课堂小结课堂小结电负性电负性电负性相关概念电负性相关概念电负性的电负性的递变规律递变规律电负性的应用电负性的应用课堂小结课堂小结