【課件】元素性質(zhì)第2課時(shí)-元素周期律 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)

課時(shí)2原子結(jié)構(gòu)的變化元素周期律元素化學(xué)性質(zhì)的周期性變化同族、同周期化學(xué)性質(zhì)的遞變性結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定同族、同周期核外電子排布的遞變性體現(xiàn)體現(xiàn)本質(zhì)元素原子半徑的周期性變化元素化合價(jià)的周期性變化同族、同周期原子半徑的遞變性體現(xiàn)同族、同周期化合價(jià)的遞變性體現(xiàn)圖1-21主族元素原子半徑的周期性變化電子能層越多，電子間的

使原子半徑增大。核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用就越大，使原子半徑

。影響原子半徑大小的因素電子的能層數(shù)：減小核電荷數(shù)：排斥作用原子半徑的遞變規(guī)律越大同周期：從左至右，核電荷數(shù)越大，半徑_______。同主族：從上到下，核電荷數(shù)越大，半徑_______。越小一、原子半徑的周期性變化r(Cl-)___r(Cl)r(Fe)___r(Fe2+)___r(Fe3+)＞＞＞同種元素的離子半徑陰離子大于原子，原子大于陽離子，低價(jià)陽離子大于高價(jià)陽離子。能層結(jié)構(gòu)相同的離子r(O2-)___r(F-)___r(Na+)__r(Mg2+)__r(Al3+)＞＞＞＞核電荷數(shù)越大，半徑越小。核電荷數(shù)、能層數(shù)均不同的離子r(Al3+)___r(S2-)可選r(O2-)為參照徑小序大，陰前陽后＞可選一種離子參照比較。一、原子半徑的周期性變化P3-Al3+例2：短周期中原子半徑最小的是_____，原子半徑最大的是_____；離子半徑最小的是_____，離子半徑最大的是_____。HNaH+P3-例1：第三周期簡單離子半徑最小的是？最大的是？Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-粒子半徑比較的一般思路1一看能層數(shù)。能層多，半徑大。

2二看核電荷數(shù)。若能層數(shù)相同，序大徑小。3三看核外電子數(shù)。若能層數(shù)、核電荷數(shù)均相同，數(shù)大徑大。一、原子半徑的周期性變化第一電離能氣態(tài)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符號：I1單位：kJ/molM(g)-e-=M＋(g)【思考】根據(jù)第一電離能思考什么叫第二電離能？第二電離能I2氣態(tài)基態(tài)一價(jià)正離子再失去一個(gè)電子成為氣態(tài)基態(tài)二價(jià)正離子所需的最低能量同一原子：

I1＜I2＜I3＜I4＜…【思考】什么同一原子的逐級電離能依次增大？一級電離能較小，二級、三級電離能越來越大，更不易失去電子，因?yàn)殡x原子核越近，電子受原子核的吸引越強(qiáng)，所需電離的能量也就越大。以此類推，還有第三、第四電離能等二、第一電離能的周期性變化電離能越大失去電子所需能量越多越難失電子電離能越小失去電子所需能量越小越易失電子電離能可以衡量元素原子失去電子的難易程度思考：預(yù)測電離能的周期性變化趨勢？同主族元素從上到下，第一電離能逐漸_______同周期主族元素從左到右，第一電離能逐漸_______增大減小二、第一電離能的周期性變化圖1-22元素的第一電離能的周期性同主族，從上到下第一電離能逐漸

。減小電離能呈現(xiàn)周期性的遞變。原子核對電子的吸引力越弱，第一電離能越小。二、第一電離能的周期性變化同周期：從左到右，元素的第一電離能整體趨勢_____原子核對電子的吸引力越強(qiáng)，第一電離能越大。ⅠA族元素第一電離能最低，零族元素第一電離能最高。增大二、第一電離能的周期性變化思考：第ⅡA元素和第ⅤA元素的反?，F(xiàn)象如何解釋？↑↓↑nsnp↑↓nsⅡAⅢAB和Al的第一電離能失去的電子是np能級的，該能級電子的能量比左邊Be和Mg失去的ns能級電子的高↑↓↑↑↑nsnp↑↓↑↓↑↑nsnpⅤAⅥAN和P的電子排布式半充滿的，比較穩(wěn)定，電離能較高。二、第一電離能的周期性變化第一電離能增大第一電離能增大大家想一想，第一電離能與元素金屬性有什么關(guān)系？元素金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小。元素非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。二、第一電離能的周期性變化思考與討論1：堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性有什么關(guān)系？第一電離能越小，堿金屬的活潑性越強(qiáng)。思考與討論2：金屬活動性順序與相應(yīng)電離能大小順序?yàn)槭裁床灰恢?？金屬活動性順序：在水溶液中金屬原子失去電子的能力；電離能：金屬原子在氣態(tài)失去電子成為氣態(tài)陽離子能力(是原子氣態(tài)時(shí)活潑性的量度)；因兩者對應(yīng)的條件不同，所以二者不完全一致第一電離能（kJ/mol）鈉496鈣590、1145(I2)Ca2?形成水合離子放出的能量：1653kJ/molNa?形成水合離子放出的能量：405kJ/mol二、第一電離能的周期性變化思考與討論3：為什么原子的逐級電離能越來越大？這和原子的化合價(jià)有何聯(lián)系？元素NaMgAl電離能kJ·mol-149673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830Na1s22s22p63s1Na+1s22s22p6

Mg1s22s22p63s2Mg2+1s22s22p6

Al1s22s22p63s23p1Al3+1s22s22p6

同一原子電離能突變說明則能層變化，更難失去電子，此時(shí)元素化合價(jià)為穩(wěn)定化合價(jià)。逐級電離能出現(xiàn)突變→跨越不同能層失電子→判斷原子價(jià)層電子數(shù)/推測其最高化合價(jià)二、第一電離能的周期性變化根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素原子核外電子的排布判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱判斷原子易失去電子的數(shù)目和元素的化合價(jià)I2>I1原子易形成+1價(jià)陽離子，而不易形成+2價(jià)陽離子I1越大，元素的

性越強(qiáng)；I1越小，元素的

性越強(qiáng)。非金屬金屬如Li：I1?I2<I3。一個(gè)電子＋1價(jià)表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個(gè)電子，易失去___________形成________陽離子。I3>>I2>I1原子易形成+2價(jià)陽離子三、電離能的應(yīng)用電離能的變化規(guī)律①電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的

、

及原子的

。

核電荷數(shù)能層數(shù)電子構(gòu)型②第一電離能的變化規(guī)律一般規(guī)律特例同周期：隨原子序數(shù)的遞增而增大同主族：隨原子序數(shù)的遞增而減?、駻

＞ⅢA;ⅤA＞ⅥA科學(xué)家通過：氣態(tài)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(第一電離能)來衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。那么，如何衡量元素的原子在化合物中吸引電子的能力呢？電負(fù)性四、電負(fù)性的周期性變化電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。元素相互化合時(shí)，原子中用于形成_______的電子?；瘜W(xué)鍵鍵合電子HFH....F..+....F..H..鍵合電子特點(diǎn)：電負(fù)性越大的原子，對鍵合電子的吸引力

。越大相對標(biāo)準(zhǔn)：鮑林利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了理論計(jì)算，以氟的電負(fù)性為_______和鋰的電負(fù)性為_______作為相對標(biāo)準(zhǔn)。4.01.0四、電負(fù)性的周期性變化H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.9同周期：從左→右，電負(fù)性逐漸

。增大減小同主族：從上→下，電負(fù)性逐漸

。非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性逐漸增大金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性逐漸減小圖1-23電負(fù)性的周期性變化電負(fù)性最大是？最小是？四、電負(fù)性的周期性變化H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.9圖1-23電負(fù)性的周期性變化判斷元素的金屬性和非金屬性電負(fù)性＞1.8非金屬元素；電負(fù)性＜1.8金屬元素；電負(fù)性≈1.8類金屬元素，非金屬三角區(qū)的邊界，既具有金屬性又有非金屬性【特例】H電負(fù)性2.1，非金屬五、電負(fù)性的應(yīng)用H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.9圖1-23電負(fù)性的周期性變化判斷化學(xué)鍵類型兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7，通常形成離子鍵兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價(jià)鍵HF是什么類型的化合物？表示其形成過程。AlClClClClAlClCl五、電負(fù)性的應(yīng)用電負(fù)性差2.1電負(fù)性0.93.0示例電負(fù)性差0.9電負(fù)性2.13.0離子化合物共價(jià)化合物注意：電負(fù)性之差大于1.7的元素不一定都形成離子化合物，如F的電負(fù)性與H的電負(fù)性之差為1.9，但HF為共價(jià)化合物五、電負(fù)性的應(yīng)用H2.1Li1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0Na0.9Mg1.2Al1.5Si1.8P2.1S2.5Cl3.0K0.9Ca1.0Ga1.6Ge1.8As2.0Se2.5Br2.8Rb0.8Sr1.0In1.7Sn1.8Sb1.9Te2.1I2.5Cs0.7Ba0.9Ti1.8Pb1.9Bi1.9圖1-23電負(fù)性的周期性變化判斷元素化合價(jià)的正負(fù)HCHHHCH4-4+1HSiHHHSiH4+4-1NCl3的化合價(jià)？SiH4+2O2SiO2+2H2O+4-1+1+4-2-20CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃-4+1+1+4-2-20甲硅