《第1課時 原子半徑、電離能及其變化規(guī)律》參考課件

第3節(jié)元素的性質(zhì)及其變化規(guī)律第1課時原子半徑、電離能及其變化規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)培養(yǎng)1.了解原子半徑的周期性變化，能用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋主族元素原子半徑周期性變化的原因。證據(jù)推理與模型認(rèn)知2.了解同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。宏觀辨識與微觀探析3.了解電離能的定義及其內(nèi)涵，認(rèn)識主族元素電離能的變化規(guī)律，知道電離能與元素化合價的關(guān)系。知識體系閱讀課本第20頁《追根尋源》，了解原子半徑的定義和測定方法。閱讀學(xué)習(xí)閱讀課本第21頁，原子半徑的變化規(guī)律及變化原因。假定原子是一個實心球體，用統(tǒng)計方法測定其半徑。利用核間距法測得幾種形式的原子半徑：①共價半徑②金屬半徑③范德華半徑一般有下列關(guān)系:范德華半徑>金屬半徑>共價半徑一、原子半徑及其變化規(guī)律1、原子半徑大小的影響因素(1)主族元素2.原子半徑的周期性變化規(guī)律：同一周期從左到右，增加電子產(chǎn)生的電子間的排斥作用小于核電荷數(shù)增大導(dǎo)致原子核對外層電子的吸引作用，使原子半徑逐漸減小。同一主族從上到下，核電荷數(shù)增大對外層電子的吸引作用小于增加電子間的排斥作用，使原子半徑逐漸增大。同一周期過渡元素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一般分布在內(nèi)層d軌道或f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)過渡元素總結(jié)微粒半徑大小的比較的探究微粒特點比較方法實例原子同周期元素同主族元素一般原子離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)電子數(shù)和核電荷數(shù)均不同同種元素的原子和離子核電荷數(shù)越大，半徑越小核電荷數(shù)越大，半徑越大一般電子層數(shù)越多，半徑越大r(Na)>r(Mg)>r(Al)r(Br)>r(Cl)>r(F)r(S)>r(C)核電荷數(shù)越大，半徑越小通過電子數(shù)或核電荷數(shù)相同的微粒作參照物價態(tài)越高，半徑越小r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)r(S2－)>r(O2－)>r(Al3＋)r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(H－)>r(H)>r(H＋)1.下列微粒半徑大小比較正確的是()A．Na＋<Mg2＋<Al3＋<O2－B．S2－>Cl－>Na＋>Al3＋C．Na<Mg<Al<SiD．Cs<Rb<K<NaB2.已知1～18號元素的離子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列關(guān)系正確的是()A．質(zhì)子數(shù)c>dB．離子的還原性Y2－<Z－C．氫化物的穩(wěn)定性H2Y>HZD．原子半徑X>WD(1)同周期主族元素原子的電子層數(shù)相同，從左到右原子半徑逐漸減小，原子核對外層電子的吸引作用逐漸增強(qiáng)。因此，同一周期主族元素從左到右，元素原子失去電子的能力越來越弱，獲得電子的能力越來越強(qiáng)。(2)同主族元素原子的價電子數(shù)相同，但自上而下原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引作用逐漸減弱。因此，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。3.元素原子得失電子的能力同周期元素和同主族元素原子結(jié)構(gòu)遞變的綜合結(jié)果是：位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素分界線周圍元素的原子獲得或失去電子的能力都不強(qiáng)。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中，僅有定性的分析往往是不夠的，為此人們用電離能、電負(fù)性來定量的衡量或比較原子得失電子能力的強(qiáng)弱。閱讀課本第22頁內(nèi)容，了解電離能的概念和含義，分析電離能描述的是元素的哪種性質(zhì)？并分析第一電離能的數(shù)值和性質(zhì)的關(guān)系？閱讀學(xué)習(xí)二、元素的電離能及其變化規(guī)律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）1.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叫做電離能。2.符號：I單位：KJ/mol3.表示式：4.電離能的意義：表示氣態(tài)原子失去電子難易程度的物理量。第一電離能：處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為正一價氣態(tài)離子所需要的能量叫做第一電離能。元素第一電離能符號：I1。第二電離能：氣態(tài)正一價離子再失去一個電子成為氣態(tài)正二價離子所需的能量叫做第二電離能；第三電離能和第四、第五電離能依此類推。通常情況下，第一電離能第二電離能第三電離能……小于小于I2I1I3Be的電離能5、逐級電離能：6、影響電離能大小因素⑴核電荷數(shù)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對外層電子引力越大、越不易失去電子，電離能越大。⑵原子半徑同族原子半徑越大、原子核對外層電子的引力越小，越易失電子，電離能越小。⑶電子層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的8電子結(jié)構(gòu)（同周期末層）電離能最大。閱讀課本第23~24頁內(nèi)容，分析總結(jié)元素原子的第一電離能隨元素原子序數(shù)的遞增而變化的規(guī)律，并從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋。7、元素第一電離能變化規(guī)律⑴金屬元素的第一電離能都較小，非金屬元素和稀有氣體元素的第一電離能都較大。⑵同一周期元素的第一電離能，從左到右總體上是呈增大趨勢。同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。⑶過渡元素第一電離能變化不太大。1.金屬元素的第一電離能都較小，非金屬元素和稀有氣體元素的第一電離能都較大。為什么？交流研討：如何從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋電離能的變化規(guī)律？2.同一周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢。為什么？3.同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。為什么？HeNeArHLiNaBeBCNOFMgAlSiPSCl短周期元素的第一電離能4.在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一電離能大于相鄰的元素的第一電離能。為什么？閱讀課本第23~24頁《追根尋源》和《拓展視野》欄目，了解金屬活動性順序和電離能為什么不一致？什么是電子親和能？含義是什么？受哪些因素影響？都表示原子失去電子的能力，但是具體條件不同。電子親和能的大小反映了氣態(tài)原子獲得電子成為氣態(tài)陰離子的難易程度。取決于原子核對外層電子的吸引力以及電子之間的排斥兩個因素。結(jié)論：第一電離能的周期性變化規(guī)律與原子半徑和核外電子排布的周期性變化密切相關(guān)。8、電離能的應(yīng)用：⑶利用逐級電離能判斷化合價，判斷原子失去電子的數(shù)目或形成的陽離子的電荷。。如K：I1?I2＜I3，表明K原子容易失去一個電子形成＋1價陽離子。⑴確定核外電子排布。如Li：I1?I2＜I3，表明Li核外3個電子排布K、L層，最外層只1個電子。⑵判斷元素性質(zhì)強(qiáng)弱或判斷金屬原子在氣態(tài)時失電子的難易程度。I1越大，元素非金屬性越強(qiáng)；I1越小，元素金屬性越強(qiáng)。示例1：觀察分析下表電離能數(shù)據(jù)回答：元素I1KJ/molI2KJ/molI3KJ/molLi520729511815Mg73814517733試解釋為什么鋰元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；鎂元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？從表中數(shù)據(jù)可知：Li元素的I2遠(yuǎn)大于I1，因此Li容易失去第一個電子，而不易失去第二個電子；即Li易形成Li＋，而不易形成Li2＋。鎂元素的I1、I2相差不大，I3遠(yuǎn)大于它們，說明鎂容易失去兩個電子，而不易失去第三個電子，因此鎂易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋。I1I2I3I4X500102069009500Y5801800270011600Z4203100440059001.判斷X、Y、Z化合價？練習(xí)2.下列原子的外圍電子排布中，對應(yīng)的第一電離能最大的是()

A.3s23p1B.3s23p2C.3s23p3D.3s23p4C+2+3+1》4~5倍3、有一種元素的逐級電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4……kJ·mol-15781817274511578……當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時最可能生成的