【公開課】元素周期律+電離能高二化學(xué)課件（人教版2019選擇性必修2）

第2課時(shí)

元素周期律電離能第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)元素的性質(zhì)隨

的遞增而呈

變化的規(guī)律。

2.實(shí)質(zhì):元素原子

的結(jié)果。原子序數(shù)周期性核外電子排布周期性變化1.定義:二、元素周期律P22具體表現(xiàn)①元素主要化合價(jià)的周期性變化同周期正價(jià)：+1→+7負(fù)價(jià)：-4→-1金屬無(wú)負(fù)價(jià)；O、F無(wú)正價(jià)③元素金屬性、非金屬性的周期性變化②原子半徑同周期從左到右原子半徑逐漸

。同主族從上到下原子半徑逐漸

。同周期金屬性

、非金屬性

。

同主族金屬性

、非金屬性

。減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱減小增大問(wèn)題：判斷元素金屬性強(qiáng)弱的方法有哪些？1.單質(zhì)跟水(或酸)反應(yīng)置換出氫的難易程度2.最高價(jià)氧化物的水化物—?dú)溲趸锏膲A性強(qiáng)弱3.金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)4.金屬陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱等[知識(shí)回顧]元素金屬性和非金屬性的判斷方法問(wèn)題：判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的方法有哪些？3.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱4.非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)5.非金屬簡(jiǎn)單陰離子的還原性強(qiáng)弱1.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成氣態(tài)氫化物的難易程度2.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性[知識(shí)回顧]元素金屬性和非金屬性的判斷方法二、元素周期律越靠右，越靠上②非金屬性增強(qiáng)①原子半徑減?、蹎钨|(zhì)氧化性增強(qiáng)④離子還原性減弱⑥氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強(qiáng)⑦最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng)⑤單質(zhì)與H2化合越來(lái)越容易越靠左，越靠下②金屬性增強(qiáng)①原子半徑增大③單質(zhì)還原性增強(qiáng)④離子氧化性減弱⑥最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性增強(qiáng)⑤單質(zhì)與H2O(或酸)反應(yīng)劇烈程度增加HF：最穩(wěn)定氫化物HClO4：最強(qiáng)含氧酸1.下列事實(shí)能說(shuō)明金屬性Mg＞Al的是()A、Al最外層有3個(gè)電子，Mg最外層有2個(gè)電子B、Mg能與熱水反應(yīng)，而Al卻只能與沸水微弱反應(yīng)C、堿性：Mg(OH)2中強(qiáng)堿，Al(OH)3兩性氫氧化物D、常溫下，Mg能與濃硝酸劇烈反應(yīng)，而Al遇濃硝酸沒(méi)有明顯變化當(dāng)堂檢測(cè)BC2.下列各組元素性質(zhì)的遞變規(guī)律錯(cuò)誤的是(

)A.Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B.B、C、N、O、F原子半徑依次增大C.Be、Mg、Ca、Sr、Ba的失電子能力依次增強(qiáng)D.P、S、Cl元素的最高正化合價(jià)依次升高B當(dāng)堂檢測(cè)3.應(yīng)用元素周期律的有關(guān)知識(shí)，可以預(yù)測(cè)我們不知道的一些元素及其化合物的性質(zhì)。下列預(yù)測(cè)不正確的是①Be的氧化物的水化物可能具有兩性②Tl能與鹽酸和NaOH溶液作用，均產(chǎn)生氫氣③At單質(zhì)為有色固體，At難溶于水易溶于四氯化碳④Li在氧氣中劇烈燃燒，產(chǎn)物是Li2O2，其溶液是一種強(qiáng)堿⑤SrSO4是難溶于水的白色固體⑥H2Se是無(wú)色、有毒，比H2S穩(wěn)定的氣體A.①②③④

B.②④⑥

C.①③⑤

D.②④⑤B思考與討論：（1）元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？如何解釋這種趨勢(shì)？（2）元素周期表中的同主族元素從上到下，原子半徑的變化趨勢(shì)如何？如何解釋這種趨勢(shì)？1.原子半徑電子的能層數(shù)核電荷數(shù)原子半徑是被哪些因素決定的？1234核電荷數(shù)越大，核對(duì)電子的吸引作用也就越大，將使原子的半徑減小電子的能層越多，電子之間的排斥作用越大，將使原子的半徑增大1.原子半徑原子半徑減小原子半徑增大原子半徑的遞變規(guī)律電子能層增加，電子間斥力使半徑增大能層占主導(dǎo)核電荷數(shù)遞增，核對(duì)電子吸引力增大，半徑減小核電荷數(shù)占主導(dǎo)粒子半徑大小的比較影響因素：電子層數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)原子半徑的比較離子半徑的比較1.先看電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，半徑越大2.電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小如：Li

Na

K

Rb

Cs<<<<如：Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl>>>>>>1.先看電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，半徑越大如：Ca2+Na+>2.電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,半徑越小電子層相同時(shí)，“序大徑小”如：O2—

F—

Na+

Mg2+

Al3+>>>>3.同種元素不同粒子，電子數(shù)越多，半徑越大如：Fe3+Fe2+<練習(xí)1：比較原子（離子）半徑大小的方法(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＋)>>>>>>><<<<<<<>>方法規(guī)律粒子半徑比較的一般思路(1)“一層”：先看能層數(shù)，能層數(shù)越多，一般微粒半徑越大。(2)“二核”：若能層數(shù)相同，則看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大，微粒半徑越小。(3)“三電子”：若能層數(shù)、核電荷數(shù)均相同，則看核外電子數(shù)，電子數(shù)多的半徑大。若短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。(1)四種元素在周期表中的相對(duì)位置如何？提示短周期元素的離子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則：a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在周期表中C、D的下一周期。(2)原子序數(shù)從大到小的順序是什么？提示a＞b＞d＞c。(3)離子半徑由大到小的順序是什么？提示C3－＞D－＞B＋＞A2＋。深度思考1.正誤判斷(1)能層數(shù)少的元素原子半徑一定小于能層數(shù)多的元素的原子半徑()(2)核外能層結(jié)構(gòu)相同的單核粒子，半徑相同()(3)質(zhì)子數(shù)相同的不同單核粒子，電子數(shù)越多，半徑越大()(4)各元素的原子半徑總比離子半徑大()(5)同周期元素從左到右，原子半徑、離子半徑均逐漸減小()××√××當(dāng)堂檢測(cè)2．具有下列核外電子排布式的原子，其半徑最大的是(

)A．

1s22s22p3

B．1s22s22p1C．

1s22s22p63s23p1

D．1s22s22p63s23p4C氮(N)硼(B)鋁(Al)硫(S)當(dāng)堂檢測(cè)3.下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是A.Na、K、Rb B.F、Cl、BrC.Mg2＋、Al3＋、Zn2＋

D.Cl－、Br－、I－當(dāng)堂檢測(cè)C4.下列化合物中陰離子半徑和陽(yáng)離子半徑之比最大的是A.LiIB.NaBrC.KCl

D.CsFAr(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Cs＋)r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)5.下列四種粒子中，半徑按由大到小的順序排列的是①基態(tài)X的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

②基態(tài)Y的價(jià)電子排布式：3s23p5③基態(tài)Z2－的軌道表示式：

④W基態(tài)原子有2個(gè)能層，電子式：A.③>①>②>④ B.③>②>①>④C.①>③>④>② D.①>④>③>②A第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。用符號(hào)I1表示。單位：kJ/mol

從+1價(jià)氣態(tài)基態(tài)正離子中再失去一個(gè)電子所需要的最低能量叫做第二電離能，符號(hào)I2，依次類推。I3

I4……可以表示為M(g)=M+(g)+e-I1(第一電離能)M+(g)=M2+(g)+e-I2(第二電離能)M2+(g)=M3+(g)+e-I3(第三電離能)同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…2.

電離能P23…………【思考】原子的第一電離能與元素性質(zhì)有何關(guān)聯(lián)？電離能越小，表示在氣態(tài)時(shí)該原子失去電子越

，即元素的_____性越強(qiáng)；電離能越大，表明在氣態(tài)時(shí)該原子失去電子

,即元素的______性越弱。容易越難金屬金屬2.

電離能P232.2第一電離能的周期性變化規(guī)律同周期→從左到右總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)的第一電離能最小，最后一種(稀有氣體)元素的第一電離能最大？理解：同周期從左到右原子半徑逐漸減小，核對(duì)最外層電子的吸引力逐漸增大，失電子能力減弱，I1呈增大趨勢(shì)。3s23p1ⅡAⅢAⅤAⅥAns2np3ns2np4ns2np1ns22.

電離能P232.2第一電離能的周期性變化規(guī)律同周期→從左到右總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)第一電離能:同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，存在異常理解：價(jià)層電子排布為全空、半滿、全滿狀態(tài)更穩(wěn)定。第ⅢA族原子失去一個(gè)電子變成p能級(jí)全空，能量更低更穩(wěn)定，

I1更小；第ⅤA族與第ⅥA族情況類似。？ⅡA族、ⅤA族、0族ns2ns2np3ns2np6Be>BN>OMg>AlP>S記住課本P242.

電離能P232.2第一電離能的周期性變化規(guī)律同周期→從左到右總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)同主族→從上到下總體呈現(xiàn)減小趨勢(shì)？理解：同主族從上到下原子半徑增大，核對(duì)最外層電子的吸引力減小，失電子能力增強(qiáng)，I1逐漸減小。2.

電離能P232.2第一電離能的周期性變化規(guī)律同周期→從左到右總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)同主族→從上到下總體呈現(xiàn)減小趨勢(shì)過(guò)渡元素→變化不太規(guī)則，同周期過(guò)渡元素，從左到右略有增大趨勢(shì)(2)同一周期從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢(shì)(3)同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小每個(gè)周期的第一種元素(氫和堿金屬)的第一電離能最小，

最后一種(稀有氣體)元素的第一電離能最大元素原子越來(lái)越難失去電子元素原子越來(lái)越易失去電子第一電離能的周期性變化規(guī)律歸納總結(jié):第一電離能:同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，存在異常(4)過(guò)渡元素:變化不太規(guī)則，同周期過(guò)渡元素，從左到右略有增大趨勢(shì)特別提醒——電離能的影響因素及特例(1)電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的核電荷數(shù)、原子半徑及原子的電子構(gòu)型。(2)具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大，如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，N為半充滿、Mg為全充滿狀態(tài)，其電離能均比同周期相鄰元素大。一般情況，第一電離能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。二、元素周期律越靠右，越靠上②非金屬性增強(qiáng)①原子半徑減?、蹎钨|(zhì)氧化性增強(qiáng)④離子還原性減弱⑥氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性增強(qiáng)⑦最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng)⑤單質(zhì)與H2化合越來(lái)越容易越靠左，越靠下②金屬性增強(qiáng)①原子半徑增大③單質(zhì)還原性增強(qiáng)④離子氧化性減弱⑥最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性增強(qiáng)⑤單質(zhì)與H2O(或酸)反應(yīng)劇烈程度增加⑦第一電離能降低⑧第一電離能升高(但注意：同周期，ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA

)氣態(tài)原子生成＋1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需要的能量稱為第一電離能。元素的第一電離能是衡量元素金屬性強(qiáng)弱的一種尺度。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A.一般來(lái)說(shuō)，元素的第一電離能越大，其金屬性越弱B.元素N的第一電離能大于元素O的第一電離能C.金屬單質(zhì)跟酸反應(yīng)的難易，只跟該金屬元素的第一電離能有關(guān)D.金屬單質(zhì)跟酸反應(yīng)的難易，除跟該金屬元素的第一電離能有關(guān)外，還與該單質(zhì)中固態(tài)金屬原子以及該金屬原子失去電子后在水溶液里形成水合離子的變化有關(guān)C【練習(xí)】金屬活潑性越強(qiáng)，I1越小?？缭讲煌軐邮ル娮訒r(shí)，電離能出現(xiàn)突躍，可據(jù)此判斷原子價(jià)層電子數(shù)，推測(cè)其最高化合價(jià)。課本P24

隨著電子的逐個(gè)失去，陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)越來(lái)越多，再要失去一個(gè)電子需克服的電性引力也越來(lái)越大，消耗的能量也越來(lái)越多，導(dǎo)致原子的逐級(jí)電離能越來(lái)越大。當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化電離能與化合價(jià)的聯(lián)系4066Na(g)Na+(g)+e-

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

1s22s22p63s11s22s22p61s22s22p61s22s22p5跨越不同能層失去電子時(shí)，電離能出現(xiàn)突躍，可據(jù)此判斷原子價(jià)層電子數(shù)，推測(cè)其最高化合價(jià)。電離能與化合價(jià)的聯(lián)系7136282Mg(g)Mg+(g)+e-

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

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

1s22s22p61s22s22p5難當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化電離能與化合價(jià)的聯(lián)系12399288830Al(g)Al+(g)+e-

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

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

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

1．判斷元素金屬性的強(qiáng)弱規(guī)律：若某元素的In+1

?

In，則該元素的常見化合價(jià)為+n價(jià)。2．判斷元素的化合價(jià)（I1、I2……表示各級(jí)電離能）鈉元素I2?I1，其常見化合價(jià)為+1價(jià)多電子原子元素的電離能出現(xiàn)突變時(shí)，電子層數(shù)就有可能發(fā)生變化。3．判斷核外電子的分層排布情況2.3電離能的應(yīng)用如Al：I1＜I2＜I3?

I4，表明Al原子易失去3個(gè)電子形成＋3價(jià)陽(yáng)離子。一般地，I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)；I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當(dāng)能量相同的原子軌道在全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時(shí)，第一電離能就會(huì)反常的大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。4．反映元素原子的核外電子排布特點(diǎn)2.3電離能的應(yīng)用課堂檢測(cè)1.正誤判斷(1)第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)()(2)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小()(3)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大()(4)H的第一電離能大于C的第一電離能()(5)在所有元素中，氟的第一電離能最大()(6)同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來(lái)越大()(7)同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能()×√×√××√2.在下面的電子結(jié)構(gòu)中，第一電離能最小的原子可能是A.3s23p3

B.3s23p5

C.3s23p4

D.3s23p6C課堂檢測(cè)3.下列說(shuō)法正確的是A.第三周期元素中氯的第一電離能最大B.氮的第一電離能比氧小C.在所有的元素中氦的第一電離能最大D.鈉的第一電離能比鈹大C4.以下說(shuō)法不正確的是A.第一電離能越小，表示該氣態(tài)原子越容易失電子B.同一元素的電離能，各級(jí)電離能逐級(jí)增大C.在元素周期表中，主族元素原子的第一電離能從左到右一定是越來(lái)越大D.在元素周期表中，同主族元素從上到下，第一電離能呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)C課堂檢測(cè)5.下列各組元素中，第一電離能依次減小的是A.H

Li

Na

K B.Na

Mg

Al

SiC.I

Br

Cl

F D.F

O

N

CA6.Li、Be、B原子失去一個(gè)電子，所需的能量相差并不大，但最難失去第二個(gè)電子的原子是A.LiB.BeC.B D.相差不大A課堂檢測(cè)7.下表中：X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol－1。元素I1I2I3I4