第一章第二節(jié)第2課時元素周期律高二化學(xué)人教版選擇性必修2課件

第一章

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第2課時

元素周期律元素周期律是元素的性質(zhì)隨核電荷數(shù)的遞增發(fā)生周期性遞變的規(guī)律。接下來我們從原子半徑、金屬性和非金屬性、電離能、電負(fù)性幾個方面，來回顧及學(xué)習(xí)元素周期律的相關(guān)知識。PART01原子半徑金屬性及非金屬性01原子半徑

金屬性及非金屬性一、原子半徑1.原子半徑大小的決定因素①能層數(shù)（電子層數(shù)）能層越多，電子之間的排斥作用越大，使原子的半徑增大。②核電荷數(shù)（原子序數(shù)、質(zhì)子數(shù)）核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用越大，使原子的半徑減小。01原子半徑

金屬性及非金屬性一、原子半徑2.原子半徑大小的遞變規(guī)律同周期主族元素電子的能層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大，核對核外電子的吸引作用越大，使得原子半徑減小。半徑逐漸減小半徑逐漸增大同主族元素從上到下，隨著能層數(shù)的增加，離核更遠(yuǎn)的外層軌道填入電子，能層的影響大于核電荷數(shù)增加的影響。01原子半徑

金屬性及非金屬性一、原子半徑3.粒子半徑大小比較的一般思路①一看層：先看能層（電子層）數(shù)，能層數(shù)越多，微粒半徑一般越大。②二看核：若電子層數(shù)相同則看核電荷數(shù)（原子序數(shù)），核電荷數(shù)越小，微粒半徑越大（序小徑大）。③三看電子：若電子層數(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。④四看陰陽：同種元素不同粒子的半徑大小為陰離子＞原子＞陽離子。01原子半徑

金屬性及非金屬性一、原子半徑3.粒子半徑大小比較的一般思路例1.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－C01原子半徑

金屬性及非金屬性二、金屬性及非金屬性1.金屬性及非金屬性的遞變規(guī)律同周期主族元素，隨著核電荷數(shù)增加，最外層電子數(shù)增加，失電子能力減弱，金屬性逐漸減弱，得電子能力增強(qiáng)，非金屬性逐漸增強(qiáng)。同主族元素，隨著核電荷數(shù)增加，電子層數(shù)增加，原子核對最外層電子的束縛力減弱，失電子能力增強(qiáng)，金屬性逐漸增強(qiáng)，得電子能力減弱，非金屬性逐漸減弱。01原子半徑

金屬性及非金屬性二、金屬性及非金屬性性質(zhì)同周期(從左至右)同主族(從上至下)單質(zhì)氧化性簡單陰離子還原性單質(zhì)還原性簡單陽離子氧化性簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性單質(zhì)與氫氣化合的難易度單質(zhì)與水或酸反應(yīng)的劇烈程度最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性堿性2.與金屬性及非金屬性相關(guān)的性質(zhì)增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)越易減弱增強(qiáng)減弱減弱增強(qiáng)增強(qiáng)減弱減弱越難增強(qiáng)減弱增強(qiáng)可用于比較元素金屬性或非金屬性PART02電離能02電離能一、電離能基本概念1.第一電離能氣態(tài)基態(tài)原子失去一個電子轉(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)

=

M+(g)

+

e-，I12.第二電離能原子的+1價氣態(tài)基態(tài)正離子再失去一個電子所需要的最低能量叫做第二電離能，符號為I2，依此類推I3、I4等。M+(g)

=

M2+(g)

+

e-，I202電離能一、電離能基本概念2.第一電離能與金屬性、非金屬性的關(guān)系元素的第一電離能越大，說明該元素原子越難失去電子，該元素的非金屬性越強(qiáng)，金屬性越弱。如Cl第一電離能大于S，說明Cl的非金屬性強(qiáng)于S。02電離能二、第一電離能的遞變規(guī)律觀察左圖，原子的第一電離能隨核電荷數(shù)的遞增有什么遞變規(guī)律？同族元素（主族、0族）隨著原子序數(shù)增大，第一電離能逐漸減小同周期元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離呈鋸齒狀變化，總體趨勢增大02電離能二、第一電離能的遞變規(guī)律1.同族（主族、0族）同族元素（主族、0族）隨著原子序數(shù)增大，第一電離能逐漸減小。原因：同族元素隨著原子序數(shù)增大，原子半徑增大，原子核對最外層電子的吸引力減小，I1逐漸減小。02電離能二、第一電離能的遞變規(guī)律2.同周期同周期元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離呈鋸齒狀變化，總體趨勢增大。原因：同周期元素隨著原子序數(shù)增大，原子半徑減小，核對最外層電子的吸引力增大，I1呈增大趨勢。02電離能二、第一電離能的遞變規(guī)律2.同周期同一周期中，第ⅡA族元素的第一電離能高于第ⅢA族、第ⅤA族元素的第一電離能高于第ⅥA族，出現(xiàn)“反常”現(xiàn)象。如：I1(Mg)>I1(Al)；I1(P)>I1(S)能否從原子結(jié)構(gòu)的角度，解釋出現(xiàn)這種反常的原因？02電離能二、第一電離能的遞變規(guī)律2.同周期3s23s23p1①第ⅢA族元素的第一電離能失去的電子是np能級的，比第ⅡA族元素原子失去的ns能級的電子的能量高，因此更容易失去，第一電離能較高。②第ⅤA族元素原子最外層的p軌道處于半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，而第ⅥA族元素的第一電離能失去的是已經(jīng)配對的電子，配對電子相互排斥，因此第ⅤA族元素的第一電離能高于第ⅥA族。3s23p33s23p402電離能三、逐級電離能1.逐漸電離能的變化趨勢同一元素原子的逐級電離能越來越大。首先失去的是能量最高的電子，故第一電離能最?。皇ル娮雍笮纬申栯x子，所帶正電荷對電子的吸引力更強(qiáng)，從而逐級電離能越來越大。02電離能三、逐級電離能2.逐漸電離能與主族元素的價電子數(shù)及化合價的關(guān)系主族元素的逐級電離能在逐漸增大的過程中會發(fā)生一次突變，因?yàn)殡娮邮欠謱优挪嫉模噍^于外層電子，內(nèi)層電子很難失去。當(dāng)逐級電離能突然增大時，說明失去的電子所在的內(nèi)層發(fā)生了變化。02電離能三、逐級電離能2.逐漸電離能與主族元素的價電子數(shù)及化合價的關(guān)系通常元素的Ix發(fā)生突變，說明該元素原子易失去(x-1)個電子，顯+(x-1)價。如Mg的第三電離能發(fā)生突變，說明Mg原子易失去2個電子，鎂元素通常顯+2價。02電離能三、逐級電離能2.逐漸電離能與主族元素的價電子數(shù)及化合價的關(guān)系例2.根據(jù)右列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ/mol)，判斷下列說法不正確的是（

）A.Q元素可能是0族元素B.R和S均可能與U在同一主族C.U元素可能在元素周期表的s區(qū)D.原子的價電子排布式為ns2np1的

可能是T元素BPART03電負(fù)性03電負(fù)性一、基本概念1.電負(fù)性的含義元素相互化合時，原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子。電負(fù)性用來描述不同元素的原子對鍵和電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對鍵和電子的吸引力越大。2.電負(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)以F的電負(fù)性為4.0和Li的電負(fù)性為1.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，得出各元素的電負(fù)性。注意：電負(fù)性是相對值，沒有單位03電負(fù)性一、基本概念2.電負(fù)性的遞變規(guī)律思考：1、在圖中找出電負(fù)性最大和最小的元素。2、總結(jié)出元素電負(fù)性隨核電荷數(shù)遞增有什么變化規(guī)律？03電負(fù)性一、基本概念2.電負(fù)性的遞變規(guī)律電負(fù)性最大的元素為F，電負(fù)性最小的元素為Cs(不考慮放射性元素)。電負(fù)性增大電負(fù)性減小一般來說，同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；同主族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。03電負(fù)性二、電負(fù)性的應(yīng)用1.判斷元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱元素的電負(fù)性越小，金屬性越強(qiáng)；元素的電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)。金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，類金屬元素（如鍺、銻）的電負(fù)性則在1.8左右。注意：不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)，如銻、鉛、鉍等金屬元素的電負(fù)性均為1.9。03電負(fù)性二、電負(fù)性的應(yīng)用2.判斷化學(xué)鍵的類型①如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵。②如果兩種成鍵元素的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價鍵。如MgCl2為離子化合物，AlCl3為共價化合物注意：不是所有電負(fù)性差值大于1.7的元素之間都形成離子鍵（如HF），也不是所有電負(fù)性差值小于1.7的元素都形成共價鍵（如NaH）。03電負(fù)性二、電負(fù)性的應(yīng)用3.判斷化合物中元素化合價的正負(fù)電負(fù)性數(shù)值大的元素原子吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價通常為負(fù)價；電負(fù)性數(shù)值小的元素原子吸引電子的能力若，元素的化合價通常為正價。例3.電負(fù)性：H為2.1，C為2.5，Si為1.8，

則CH4中碳元素化合價為_____，氫元素化合價為_____；SiH4中硅元素化合價為_____，氫元素化合價為_____－4價＋1價＋4價－1價03電負(fù)性二、電負(fù)性的應(yīng)用4.解釋元素的“對角線”規(guī)則每組兩種元素的電負(fù)性接近，所以它們對鍵合電子的吸引力相當(dāng)，因而表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。03電負(fù)性三、電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系1.電負(fù)性用于衡量原子吸引鍵合電子的能力，電負(fù)性大的原子吸引電子的能力強(qiáng)，所以一般來說，電負(fù)性大的原子對應(yīng)元素的第一電離能也大。注意：同周期第ⅡA族與第ⅢA族、第ⅤA族與第ⅥA族是例外如電負(fù)性：Al＞Mg、O＞N；第一電離能：Al＜Mg、O＜N2.電負(fù)性不考慮稀有氣體元素，電離能要考慮稀有氣體元素03電負(fù)性例4.W、X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素，其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下：元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)W電子只有一種自旋取向X原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，但第一電離能都低于同周期相鄰元素Y原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，但第一電離能都高于同周期相鄰元素Z其價電子中，在不同形狀的原子軌道中運(yùn)動的電子數(shù)相等N只有一個不成對電子請完成下列空白(請?zhí)钤胤?：(1)寫出各元素的元素符號：W:____、X:____、Y:____、Z:____、N:____。(2)X、Y和Z三種元素的原子半徑由大到小的順序:__________。HOMgSiClMg>Si>O03電負(fù)性例4.W、X、Y、Z、N是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素，其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下：元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)W電子只有一種自旋取向X原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，但第一電離能都低于同周期相鄰元素Y原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，但第一電離能都高于同周期相鄰元素