第3節(jié)元素性質(zhì)及其變化規(guī)律第一課時課件高二化學(xué)選擇性必修2

第三節(jié)元素性質(zhì)及其變化規(guī)律第1課時原子半徑及其變化規(guī)律、元素的電離能及其變化規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、通過讓學(xué)生閱讀課本，找出原子半徑的測定方法，并總結(jié)原子半徑變化規(guī)律。2、通過原子半徑大小的比較，讓學(xué)生會根據(jù)電子排布解釋原子得失電子能力的強(qiáng)弱。3、通過討論探究，讓學(xué)生會判斷電離能的大小。在元素周期表中，隨著原子序數(shù)的遞增，元素基態(tài)原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化，元素的性質(zhì)也呈現(xiàn)周期性變化。那么，元素哪些性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化元素性質(zhì)周期性變化的本質(zhì)是什么如何運(yùn)用元素周期表推測元素的基本性質(zhì)聯(lián)想質(zhì)疑一、原子半徑及其變化規(guī)律原子半徑是如何測定的？一是共價半徑，二是是范德華半徑；三是金屬半徑。一種方法是根據(jù)固態(tài)單質(zhì)的密度；兩個相鄰原子的核間距為兩個原子的半徑之和，再通過實(shí)驗(yàn)來測定分子或固體中原子的核間距，從而求得相關(guān)原子的原子半徑觀察思考元素的原子半徑隨著元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)怎樣的周期性變化？1.同周期元素2.同主族元素同一周期從左到右，原子半徑逐漸減小。同一主族自上到下，原子半徑逐漸增大。同一周期自左至右原子半徑逐漸減小，但變化幅度不大。原因是同一周期過渡元素增加的電子都分布在(n－1)d軌道上，電子間的排斥作用與核對電子的吸引作用大致相當(dāng)。(2)過渡元素1．影響微粒半徑的因素主要是核電荷數(shù)和電子層數(shù)。

2．陽離子半徑小于對應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于對應(yīng)的原子半徑，

3．電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，隨核電荷數(shù)增大，離子半徑減小，

4．不同價態(tài)的同種元素的離子，核外電子多的半徑大，

微粒半徑大小的比較方法同周期中

；

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、是否電子層數(shù)多的元素半徑一定大于電子層數(shù)少的元素的原子半徑？2、“對于元素周期表中的一切元素，均滿足同周期從左往右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下半徑逐漸增大”這句話是否正確？為什么？不一定。原子半徑的大小由核電荷數(shù)與電子層兩個因素綜合決定，如堿金屬元素的原子半徑比它下一周期的鹵族元素的原子半徑大。不正確。此規(guī)律僅適用于主族元素，而對于副族元素、0族元素原子半徑大小不適用此規(guī)律。1.下列微粒半徑依次增大的是A.同一主族元素隨著原子序數(shù)的遞增B.同一周期的元素隨著原子序數(shù)的遞增C.Na+、Mg2+

、Al3+

、F-D.P、S、S2-、Cl-2.下列化合物中陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是A.LiIB.NaBrC.KCID.CsF3.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是

（

）A.元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8B.原子半徑的大小順序?yàn)閞x>ry>

rz>rw>rQC.離子Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D.元素W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性比Q的強(qiáng)AAA思考

元素周期表中元素原子得失電子能力呈現(xiàn)的遞變規(guī)律是什么？如何利用原子半徑和價電子數(shù)進(jìn)行解釋？（1）除稀有氣體元素外，同周期從左到右，元素原子獲得電子的能力越來越強(qiáng)（失去電子的能力越來越弱）（2）同主族自上而下，金屬元素原子失去電子的能力越來越強(qiáng)（非金屬元素原子獲得電子的能力越來越弱）(1)金屬活動性順序表中越靠前，金屬原子失電子能力越強(qiáng)。(3)同一周期的金屬元素，從左往右，原子失電子能力依次減弱。(4)金屬與水或酸置換出氫氣時，置換反應(yīng)越容易發(fā)生，金屬原子失電子能力越強(qiáng)。(2)金屬與鹽溶液反應(yīng)，較活潑金屬(失電子能力強(qiáng))置換出較不活潑的金屬。(5)最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性越強(qiáng)，失電子能力越強(qiáng)。

元素原子得、失電子能力強(qiáng)弱的判斷1．元素原子失去電子能力(金屬性/還原性)的判斷依據(jù)2．元素原子得到電子能力(非金屬性/氧化性)的判斷依據(jù)(2)非金屬元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，得電子能力越強(qiáng)。(3)非金屬元素的單質(zhì)與氫氣化合越容易，得電子能力越強(qiáng)；生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，得電子能力越強(qiáng)。(4)不同的非金屬單質(zhì)M和N在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)，若M能置換出N，則得電子能力M>N。(1)同周期的非金屬元素，從左到右得電子能力依次增強(qiáng)(不包括稀有氣體)。1、現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p63s23p5則下列有關(guān)比較中,正確的是A.失電子能力:③>①>②B.原子半徑:③>②>①

C.含氧酸的酸性:③>①>②

D.氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:③>①>②2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X原子p原子軌道上未成對電子最多,Z的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)時W原子3p原子軌道上有5個電子，Y與W處于同一主族。下列說法正確的是A.原子半徑:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

B.X的第一電離能比同周期相鄰元素的大C.Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強(qiáng)D.Y的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱DB3、運(yùn)用元素周期律，判斷下列語句，其中正確的是

。①堿金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的增大而降低②砹(At)是ⅦA族，其氫化物的穩(wěn)定性小于HCl③根據(jù)同周期元素的失電子能力變化趨勢，推出Al的金屬性比Mg大④第2周期非金屬元素的氣態(tài)氫化物溶于水后，水溶液均為酸性⑤鉈(Tl)與鋁同主族，其單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)⑥若X＋和Y2－的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，則原子序數(shù)：X>Y①②⑥一、電離能

1、電離能定義：氣態(tài)基態(tài)原子或氣態(tài)基態(tài)離子失去一個電子所需要的最小能量。常用符號I表示，單位為kJ/mol。2、第一電離能：基態(tài)氣態(tài)原子失去一個電子形成+1價氣態(tài)陽離子所需的能量，叫做該元素的第一電離能，用符號I1表示.M（g)→M+（g)+e-;

I1第二電離能：M+

（g)

→M2+

（g)+e-

;I2

第三電離能：M2+

（g)

→M3+

（g)+e-

;I3

3.意義：判斷金屬元素的原子在氣態(tài)時失去電子的難易程度，數(shù)值越小越易失電子。1、鈉原子失去一個電子，吸收能量還是放出能量？為什么？2、氣態(tài)鋁原子失去一個電子變氣態(tài)Al+

，吸收的能量為577.5kJ/mol，若氣態(tài)Al+再失去一個電子所要吸收的能量還是577.5kJ/mol嗎？為什么？3、分析Al的電離能數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？試用原子結(jié)構(gòu)知識加以解釋，并推測同一元素不同級電離能的變化規(guī)律。元素I1I2I3I4I5Al577.51816.72744.81157714842探究一同一元素不同能級電離能變化規(guī)律：逐級增大，且存在突躍。判斷元素通常價態(tài)1、試推測比較Na、Mg、Al的第一電離能大小，并從原子半徑和核電荷數(shù)角度加以解釋。據(jù)你推測，第三周期元素第一電離能的主要變化趨勢是怎樣的？2、對照第三周期元素的第一電離能變化趨勢，你還發(fā)現(xiàn)了哪些問題？試用原子結(jié)構(gòu)知識加以解釋。3、對照1-36號元素第一電離能變化趨勢圖，你又發(fā)現(xiàn)了哪些新規(guī)律及問題？思考：5101520253035原子序數(shù)I1HHeLiNeNaArKKr5101520253035原子序數(shù)I1NBeMgCaPAs1-36號元素第一電離能變化趨勢LiNaHeNeArKⅡAⅤAⅠA思考：1、金屬元素、稀有氣體元素第一電離能大小？2、第ⅡA和第ⅤA族元素電離能為什么會大于相鄰元素？【規(guī)律總結(jié)】不同元素第一電離能的變化規(guī)律：1、同周期元素I1從左到右呈增大趨勢，堿金屬元素的I1最小，稀有氣體元素的I1最大。2、同一主族元素I1從上到下逐漸減小。3、元素的I1隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化。4、同周期元素I1變化存在反?，F(xiàn)象：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA5、同周期過渡元素的I1變化不太規(guī)則,從左到右略有增加1、根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)（單位：kJ/mol），你能得到哪些信息？

元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900根據(jù)你得到的信息，回答下面問題。（1）在周期表中，最可能處于同一族的是（）A.Q和RB.S和TC.T和UD.R和TE.R和U（2）它們的氯化物的化學(xué)式，最可能正確的是（）

A.QCl2B.RClC.SCl3D.TClE.UCl4（3）下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是（）

A.硼（1s22s22p1）B.鈹（1s22s2）C.鋰（1s22s1）D.氫（1s1）E.氦（1s2）EBE2、已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是KJ/mol。根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷錯誤的是()

A.元素X的常見化合價是+1價B.元素Y是ⅢA族的元素C.元素X與氯形成化合物時，化學(xué)式可能是XClD.若元素Y處于第3周期，它可與冷水劇烈反應(yīng)。元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600D3.X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X的一種單質(zhì)是天然存在的最堅(jiān)硬礦物質(zhì),Z原子最外層電子數(shù)為次外層電子數(shù)的三倍，W基態(tài)原子的價電子排布為3d64s2。下列說法正確的是A.原子半徑:Z>Y>X

B.元素的第一電離能:Z>Y>XC.X、Y最高價含氧酸的酸性:Y>X

D.w2+價電子軌道表示式:C4.短周期元素原子組成的某種分子的結(jié)構(gòu)式如圖所示。X原子的核外電子只有一種運(yùn)動狀態(tài);W、Y、Z位于同一周期,Z元素原子中p軌道所含電子數(shù)與s軌道相等。E與W有相同數(shù)目的價電子。下列說法錯誤的是A.得電子能力:X<Y<W

B.簡單陰離子半徑:W<Z<EC.同周期中,第一電離能大于Z的元素有2種D.同主族元素中,W形成的氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定C5.下圖是原子序數(shù)為1~19的元素的第一電離能的變化曲線(其中部分元素的第一電離能已經(jīng)標(biāo)出數(shù)據(jù))。結(jié)合元素在元素周期表中的位置,分析圖中曲線的變化特