1.3.1 原子半徑、電離能、電負性 課件高二上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）選擇性必修2

第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第3節(jié)元素性質(zhì)及其變化規(guī)律（第一課時）

2024年12月19日

課前準備：課本、學(xué)歷案、筆記本（原子半徑、元素的電離能及其變化規(guī)律）【課標要求】

認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因。【學(xué)習(xí)目標】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。2.了解電離能的概念及其內(nèi)涵，認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。

【學(xué)】一、原子半徑及其變化規(guī)律【學(xué)歷案答案查對】1.大

大

強

小2.減小

小于

失電子能力減弱，得電子能力增強

金屬性減弱，非金屬性增強

增大

大于

失電子能力增強，得電子能力減弱

金屬性增強，非金屬性減弱

減小

不大

（n-1）d或（n-2）f吸引作用

排斥作用

失電子能力相差

不大

金屬性相差不大

【預(yù)習(xí)自測】1.(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√2.C二、原子半徑及其變化規(guī)律1.（1）氣態(tài)基態(tài)原子

氣態(tài)基態(tài)離子

一個電子

最小能量

（2）ⅠkJ?mol-13.①原子核電荷數(shù)

②原子半徑

③原子的核外電子排布4.（1）堿金屬

稀有氣體

從小到大

減小

增大

增大

突變

（2）①

易

金屬性

難

非金屬性

③﹥＞+n【研】任務(wù)一：元素原子半徑的變化規(guī)律【學(xué)歷案答案查對】【交流研討1】同周期主族元素，隨原子序數(shù)的增大，從左到右，原子半徑逐漸減小

同主族元素，隨原子序數(shù)的增大，從上到下，原子半徑逐漸增大

同周期過渡元素，隨原子序數(shù)的增大，從左到右，原子半徑變化不大【針對練習(xí)1】

A＞B＞D＞CD（n+1）-＞Cn-＞An+＞B(n+1)+B＞A＞C＞D任務(wù)二：元素電離能的變化規(guī)律及應(yīng)用【交流研討1】1.Ⅰ3

﹥＞Ⅰ2＞

Ⅰ1,說明鎂原子易失去兩個電子，最外層有兩個電子

2.因為鈉元素的Ⅰ2﹥＞

Ⅰ1

，鎂元素的Ⅰ3﹥＞

Ⅰ2＞Ⅰ1

，鋁元素的Ⅰ4﹥＞

Ⅰ3＞Ⅰ2＞

Ⅰ1

，元素化合價與原子結(jié)構(gòu)中的價電子排布有關(guān)

【交流研討2】1.同周期元素從左到右，第一電離能總體呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢

同主族元素從上到下，第一電離能逐漸減小2.因為金屬元素的原子半徑大，最外層電子少，易失去，而非金屬元素的半徑小，最

外層電子多，難失去，稀有氣體最外層達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，更難失去。3.因為ⅡA族的外層s軌道全滿，p軌道全空，較穩(wěn)定；ⅤA族外層s軌道全滿，p軌道

半充滿，較穩(wěn)定；

【研】【學(xué)歷案答案查對】1.B2.C3.B【交流研討3】

1.ⅠA族，Ⅰ2>＞

Ⅰ1

。

2.ⅡA族，s區(qū)，因為Ⅰ3>＞

Ⅰ2＞Ⅰ1

，最外層2個電子

3.ns2np1,因Ⅰ4>＞

Ⅰ3＞Ⅰ2＞

Ⅰ1

，最外層3個電子，ⅢA族。4.不對，T的價電子排布為ns2，全充滿狀態(tài)穩(wěn)定；W價電子排布為ns2np1,p軌道電

子易失去，故Ⅰ1

（T）

＞Ⅰ1

（W），應(yīng)比較整個價電子失去的能量大小?！厩濉侩S著核電荷數(shù)的增加，原子核外電子排布，特別是價電子排布呈現(xiàn)周期性變化內(nèi)在結(jié)構(gòu)的周期性變化帶來元素性質(zhì)的周期性變化原子參數(shù)原子參數(shù)：指原子半徑、電離能、電子親和能、電負性等，他們和元素的化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)前情提要一、原子半徑的周期性變化r>d/2共價半徑r=d/2金屬半徑r<d/2范德華半徑原子半徑的周期性變化從上到下原子半徑呈增大趨勢過渡元素變化幅度不大從左到右原子半徑呈減小趨勢閱讀課本22頁結(jié)合數(shù)據(jù)探究規(guī)律①同主族變化規(guī)律？②同周期變化規(guī)律？③過渡元素變化規(guī)律？（第四周期）一、原子半徑變化規(guī)律原子半徑的周期性變化二、原子半徑變化的原因帶電微粒間的相互作用原子核對電子的吸引作用（引力）電子和電子間的排斥作用（斥力）~半徑縮小~半徑增大同時存在核外電子數(shù)核電荷數(shù)電子層數(shù)請根據(jù)課本22頁的相關(guān)內(nèi)容，從原子結(jié)構(gòu)的角度分析原子半徑變化的原因原子半徑的周期性變化①同主族：從上到小增大②同周期：從左到右減?、圻^渡元素：變化不大（第四周期）規(guī)律原因應(yīng)用斥力>引力引力>斥力引力和斥力作用效果差別不大微粒半徑比較：一看“層”二看“核”三看“電子”(2020·山東卷節(jié)選)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。判斷正誤：C項．簡單離子的半徑：W>X>Y>Z

【針對訓(xùn)練1】已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A、B、C、D的原子半徑由大到小的順序是______________________，離子半徑由大到小的順序是__________________________，原子序數(shù)由大到小的順序是________________________。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＜Na限時小測二、電離能及其變化規(guī)律電離能：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kJ·mol-11、電離能概念二、電離能及其變化規(guī)律2、周期性變化二、電離能及其變化規(guī)律2、周期性變化同主族從上到下I1呈減小趨勢同周期從左到右I1呈增大趨勢（ⅡA、VA異常）過渡元素I1總體略有增加（2022·全國甲卷節(jié)選）圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是____二、電離能及其變化規(guī)律思考二：ⅡA、VA異常的原因（從原子結(jié)構(gòu)的角度分析）ⅡA族的Be(或Mg)有著比較穩(wěn)定的ns2np0(s能級全充滿,p能級全空)結(jié)構(gòu),ⅤA族的N(或P)有著比較穩(wěn)定的ns2np3(s能級全充滿,p能級半充滿)結(jié)構(gòu),因而其原子穩(wěn)定,第一電離能較高。思考一、總體上：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？

因為金屬元素的原子半徑大，最外層電子少，易失去，而非金屬元素的半徑小，最外層電子多，難失去，稀有氣體最外層達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，更難失去。3、逐級電離能二、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）

以此類推二、電離能及其變化規(guī)律2、逐級電離能逐漸增大并有突躍+1+2+3簡單陽離子原子團以下是同周期三種主族元素R、W、T的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ·mol-1)。元素代號I1I2I3I4R496456269129543W5781817274511575T73814517733105401.能否根據(jù)電離能數(shù)據(jù)判斷元素R位于哪個族?并說明理由。2.判斷元素T位于元素周期表哪個分區(qū)?并闡釋理由。3.試寫出元素W價電子排布式，并闡釋理由。4.能夠根據(jù)I1(T)>I1(W),就做出判斷金屬性:W>T，這個觀點對嗎?請闡釋理由。2.具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子，其第一電離能由大到小排列正確的是(

)①3p軌道上只有一對成對電子的原子②外圍電子排布為3s23p6的原子③其3p軌道為半充滿的原子④正三價的陽離子的電子層結(jié)構(gòu)與氖原子結(jié)構(gòu)相同A．①②③④B．③①②④C．②③①④D．②④①③限時小測第1章原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第3節(jié)元素性質(zhì)及其變化規(guī)律（第二課時）

2024年12月22日

課前準備：課本、學(xué)歷案、筆記本（元素的電負性及其變化規(guī)律）【課標要求】

認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質(zhì)的周期性變化，知道原子核外電子排布呈現(xiàn)周期性變化是導(dǎo)致元素性質(zhì)周期性變化的原因?！緦W(xué)習(xí)目標】1.能說出電負性的含義。2.通過觀察主族元素電負性值，能描述主族元素電負性變化的一般規(guī)律，

并能從電子排布的角度對這些規(guī)律進行解釋。3.能利用電負性判斷化合物中元素化合價的正負；元素得失電子的能力；

推測化學(xué)鍵的極性?！緦W(xué)】一、電負性及其變化規(guī)律【學(xué)歷案答案查對】1.（1）吸引

（2）強

弱2.（1）增大

（2）減小

（3）右上角

左下角

（4）改為同周期

增大

【自學(xué)檢測】(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×

二、原子半徑及其變化規(guī)律1.（1）221.8

（2）活潑

活潑2.（1）弱

正

（2）強

負3.（1）離子鍵

（2）共價鍵4.相似【研】任務(wù)一：元素的電負性與元素的金屬性和非金屬性的關(guān)系【學(xué)歷案答案查對】元素的電負性越小，吸引電子能力越弱，金屬性越強。元素的電負性越大，吸引電子能力越強，非金屬性越強?！踞槍毩?xí)】1.（1）＞

（2）＜

（3）＜

（4）＜

（5）＜

（6）＜任務(wù)二：電負性數(shù)值大小與化合物中各元素化合價正負的關(guān)系？在化合物中，電負性大的元素常顯負價，電負性小的元素常顯正價。【針對練習(xí)】2.CD任務(wù)三：元素的電負性與化合鍵類型的關(guān)系？當(dāng)成鍵元素的電負性差值大于1.7時，易形成離子鍵，當(dāng)成鍵元素的電負性差值小于1.7時，易形成共價鍵。但HF為共價鍵，但NaH為離子鍵。【針對練習(xí)】3.B【學(xué)歷案答案查對】1.B2.C3.B4.D5.（1）NaAr（2）FCs(3)Cs(4)F(5)N、P、As(6)F、Cs6.（1）同一周期，隨原子序數(shù)遞增，元素電負性逐漸增大，并呈周期性變化。

（2）NaHHI

（3）離子化合物

共價化合物

共價化合物

共價化合物【清】H原子Cl原子電子誰吸引電子的能力強！三、電負性及其變化規(guī)律電負性：原子在分子中吸引電子的能力電負性是相對值，無單位。稀有氣體無電負性值。

吸引電子能力越強~電負性數(shù)值越大受原子半徑和核電荷數(shù)支配1、定義三、電負性及其變化規(guī)律（1）主族元素，同一周期從左到右，元素的電負性遞增（3）電負性大的元素集中在元素周期表的右上角，電負性小的元素集中在元素周期表的左下角（2）同一主族，從上到下，元素電負性減小(1)主族元素的電負性越大，元素原子的第一電離能一定越大(

)(2)在元素周期表中，元素電負性從左到右越來越小(

)(3)金屬元素的電負性一定小于非金屬元素的電負性(

)(4)在形成化合物時，電負性越小的元素越容易呈現(xiàn)正價(

)(5)兩種元素電負性差值越大，越容易形成共價化合物(

)×××√×MgAlPS即學(xué)即練電負性有什么用？電負性：原子在分子中吸引電子的能力

（1）判斷元素的金屬性和非金屬性強弱（3）判斷元素化合價（2）判斷化學(xué)鍵的性質(zhì)非金屬性增強，金屬性減弱非金屬性增強金屬性減弱電負性小于2的元素大部分是金屬元素電負性大于2的元素大部分是非金屬元素（1）判斷元素的金屬性和非金屬性強弱金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越強1.比較下列元素電負性的大小。（1）Li______Na，(2)Cl______F，(3)Si______P，（4）K______Ca，(5)Mg_____Al，(6)H_____B。2．（雙選）下列有關(guān)元素的電負性的說法正確的是()A．主族元素的電負性越大，元素的第一電離能一定越大B．在元素周期表中，同周期元素的電負性從左到右越來越小C．K原子的電負性小于Na原子的電負性D．在形成化合物時，電負性越小的元素越容易顯示正價練一練電負性有什么用？（2）判斷化學(xué)鍵類型

H2：_____________鍵;PH3：_________鍵。非極性共價極性共價如：AlCl3

______鍵,NaCl

______鍵

1.53.0共價0.92.1不作為絕對標準，如NaH______鍵；HF______鍵

2.14.0共價離子一般：成鍵元素原子電負性差＞1.7，離子鍵;

差＜1.7，共價鍵。離子

如Li、Mg在空氣中燃燒產(chǎn)物為Li2O、MgO；Be(OH)2、Al(OH)3都是兩性氫氧化物；

H3BO3、H2SiO3都是弱酸。

在元素周期表中，某些位于相鄰周期、相鄰主族且處于左上右下位置的兩種元素，電負性接近，它們的單質(zhì)及其化合物的某些性質(zhì)相似。對角線規(guī)則注意：對角線規(guī)則是一條經(jīng)驗規(guī)則，不是定理。Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4]電負性有什么用？（3）判斷化合價正負+1/-1電負性大的元素易呈現(xiàn)負價，電負性小的元素易呈現(xiàn)正價-1價：NaH（氫化鈉）、CaH?（氫化鈣）、SiH?（硅烷）、NaBH?（硼氫化鈉）、LiAlH?（氫化鋁鋰）小結(jié)【歸納總結(jié)】判斷元素電負性大小的方法：(1)非金屬電負性>金屬電負性；(2)運用同周期、同主族電負性變化規(guī)律；(3)利用氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性；(4)利用最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸、堿性強弱；(5)利用單質(zhì)與H2化合的難易；(6)利用單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換氫的難易；(7)利用化合物中所呈現(xiàn)的化合價；(8)利用置換反應(yīng)。3.已知六種元素H、S、N、Al、Cl、Si的電負性分別為2.1、2.5、3.0、1.5、3.0、1.8。一般認為，如果兩種成鍵元素間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果成鍵元素間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。某有機化合物A的結(jié)構(gòu)簡式如圖，下列有關(guān)說法正確的是(

)A．A中S和N的共用電子對偏向SB．A中S和N的共用電子對偏向NC