原子结构与元素性质授课课件(第2课时)ok

思考:粒子半径大小的比较有什么规律? 思考:粒子半径大小的比较有什么规律?
1.原子半径大小比较：电子层数越多，其原子半径越大。当 原子半径大小比较：电子层数越多，其原子半径越大。 原子半径大小比较 电子层数相同时，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小。 电子层数相同时，随着核电荷数增加，原子半径逐渐减小。 最外层电子数目相同的原子， 最外层电子数目相同的原子，原子半径随核电荷数的增大而 增大 2.核外电子排布相同的离子，随核电荷数的增大，半径减小。 核外电子排布相同的离子，随核电荷数的增大，半径减小。 核外电子排布相同的离子 3.同种元素的不同粒子半径关系为：阳离子<原子 阴离子， 同种元素的不同粒子半径关系为：阳离子 原子 阴离子， 原子<阴离子 同种元素的不同粒子半径关系为 并且价态越高的粒子半径越小。 并且价态越高的粒子半径越小。
2.下列说法正确的是（ ） 下列说法正确的是（ 下列说法正确的是 A A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小 第 周期所含的元素中钠的第一电离能最小 B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大 铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C.在所有元素中，氟的电离能最大 在所有元素中， 在所有元素中 D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大 钾的第一电离能比镁的第一电离能大
思考与探究： 思考与探究：
观察下图，总结第一电离能的变化规律。 观察下图，总结第一电离能的变化规律。 原子的第核电荷数递增有什么规律？ 同周期、同主族） （同周期、同主族）
③元素第一电离能的变化规律： 元素第一电离能的变化规律：
(1)同周期： (1)同周期： 同周期 a.从左到右呈现递增趋势 最小的是碱金属， 从左到右呈现递增趋势（ a.从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属，最大的是稀有气体 的元素； 的元素； b.第ⅡA元素＞ ⅢA的元素 的元素； ⅤA元素 ⅥA元素 元素＞ b.第ⅡA元素＞ ⅢA的元素；第ⅤA元素＞ ⅥA元素 元素 第ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？ ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？ 元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释 ⅤA是半充满、ⅡA是全充满结构。 ⅤA是半充满、ⅡA是全充满结构。 是半充满 是全充满结构 (2)同主族：自上而下第一电离能逐渐减少。 (2)同主族：自上而下第一电离能逐渐减少。 同主族 电离能的意义： ④.电离能的意义： 电离能的意义
I2 I3 I4
4562 1451 6912 7733
9540 10540 11578
学与问
看逐级电离能的突变。 方法 ：看逐级电离能的突变。
2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、 2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的 为什么原子逐级电离能越来越大 化合价有何关系？ 化合价有何关系？ 因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小， 因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小， 以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多； 以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同一元 素的逐级电离能的大小关系为： .,即一个原子的 素的逐级电离能的大小关系为：I1＜ I2＜I3 …….,即一个原子的 ., 逐级电离能逐级增大。这是因为随着电子逐个失去， 逐级电离能逐级增大。这是因为随着电子逐个失去，阳离子所带 的正电荷越来越多， 的正电荷越来越多，再失去一个电子需要克服的电性吸引力越来 越多，即阳离子所带的正电荷对电子的引力更强， 越多，即阳离子所带的正电荷对电子的引力更强，消耗的能量也 越来越多，从而电离能越来越大。钠最外层电子数为1 越来越多，从而电离能越来越大。钠最外层电子数为1，且I1比I2 小的多，电离能差值很大， 小的多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电 子容易的多，钠为+1 +1价 同理，镁的电离能I 相差不大， 子容易的多，钠为+1价；同理，镁的电离能I1和I2相差不大，而 相差不大， 相差很大，故镁为+2 +2价 铝的电离能I I2 和I3相差很大，故镁为+2价，铝的电离能I1、I2 和I3 相差不大， 故铝为+3 +3价 故铝为+3价。
原子的第一电离能越小，越易失去电子， 原子的第一电离能越小，越易失去电子，金属的活泼性 越强。因此，碱金属元素的第一电离能越小， 越强。因此，碱金属元素的第一电离能越小，金属的活 泼性就越强。 泼性就越强。
元素 电离能
Na 496
Mg 738
Al 577 1817 2745
交流与讨论 I1
化合价是元素性质 的一种体现。思考：为 为 什么钠元素显＋ 什么钠元素显＋1价，镁 元素显＋ 元素显＋2价，铝元素显 ＋3价？元素化合价与原 子结构有什么关系？ 子结构有什么关系？
［思考与交流］ 思考与交流］ Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O，Mg的第一电离能 大于Al，Zn的第一电离能大于Ga？ 值得我们注意的是： 值得我们注意的是：元素第一电离能的周期性变化规律中的一 些反常：同一周期，随元素核电荷数的增加， 些反常：同一周期，随元素核电荷数的增加，元素第一电离能 呈增大的趋势。主族元素： 右 呈增大的趋势。主族元素：左-右：第一电离能依次明显增大 但其中有些曲折）。反常的原因：多数与全空（ ）。反常的原因 （但其中有些曲折）。反常的原因：多数与全空（p0、d0）、 全满（ 和半满（ 全满（p6、d10）和半满（p3、d5）构型是比较稳定的构型有 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、 关。当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半充 满和全充满结构时，原子的能量较低， 满和全充满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一 电离能。 有价电子排布为2s 是全充满结构，比较稳定， 电离能。 Be有价电子排布为 2，是全充满结构，比较稳定， 有价电子排布为 的价电子排布为2s ，、比 不稳定 不稳定， 而B的价电子排布为 22p1，、比Be不稳定，因此失去第一个 的价电子排布为 电子B比 容易 第一电离能小.故磷的第一电离能比硫的大 容易， 故磷的第一电离能比硫的大， 电子 比Be容易，第一电离能小 故磷的第一电离能比硫的大， Mg的第一电离能比 的第一电离能大。 的第一电离能比Al的第一电离能大 的第一电离能比 的第一电离能大。
主族元素原子半径的周期性变化
思考: 思考 如何理解同周期同主族原 总结 子半径的变化趋势? 子半径的变化趋势 同周期主族元素 原子半径的大小取决于两个相 从左到右，原子半径逐渐减小。 反的因素： 反的因素： 其主要原因: 一是电子的能层数 另一个是核 能层数， 一是电子的能层数，另一个是核 是由于核电荷数的增加使核对 电荷数。显然电子的能层数越大， 电荷数。显然电子的能层数越大， 电子的引力增加而带来原子半 电子间的负电排斥将使原子半径 径减小的趋势大于增加电子后 增大， 增大，所以同主族元素随着原子 电子间斥力增大带来原子半径 序数的增加，电子层数逐渐增多， 序数的增加，电子层数逐渐增多， 增大的趋势。 原子半径逐渐增大。而当电子能 原子半径逐渐增大。 同主族元素 层相同时，核电荷数越大， 层相同时，核电荷数越大，核对 从上到下，原子半径逐渐增大。 电子的吸引力也越大， 电子的吸引力也越大，将使原子 半径缩小，所以同周期元素， 半径缩小，所以同周期元素，从 其主要原因是 由于电子能层增加，电子间的 左往右，原子半径逐渐减小。 左往右，原子半径逐渐减小。 斥力使原子的半径增大。
二.元素周期律 元素的性质随（ 的递增发生周期性的递变， 元素的性质随（核电荷数）的递增发生周期性的递变， 称为元素的周期律 称为元素的周期律
元素的性质
原子半径 、元素的金属性和非 金属性、元素化合价、 金属性、元素化合价、电离能和电 负性等的周期性的变化。 负性等的周期性的变化。
1.原子半径 1.原子半径 学与问 元素周期表中的同周 期主族元素从左到右， 期主族元素从左到右， 原子半径的变化趋势 如何？应如何理解这 如何？ 种趋势？ 种趋势？周期表中的 同主族元素从上到下， 同主族元素从上到下， 原子半径的变化趋势 如何？ 如何？应如何理解这 种趋势？ 种趋势？
电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。 电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。 元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子， 元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电子，即 元素在气态时的金属性越强。 元素在气态时的金属性越强。
学与问 1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？ 1.碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？ 碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系
（第 2 课时） 课时）
2012年4月10日星期二
昌吉州四中高二化学备课组
学与问
元素周期表中， 同周期的主族元素从左到右， 元素周期表中 ， 同周期的主族元素从左到右 ， 最 高化合价和最低化合价、 高化合价和最低化合价 、 金属性和非金属性的变化 规律是什么？ 规律是什么？
同周期主族元素从左到右，元素最高化合价和最低化 同周期主族元素从左到右，元素最高化合价和最低化 合价逐渐升高 金属性逐渐减弱 合价逐渐升高.金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 . 逐渐升高 金属性逐渐减弱，
阅读教材:P17 阅读教材:P17
什么叫电离能?电离能与元素的金属性间有什么样的关系呢？ 什么叫电离能 电离能与元素的金属性间有什么样的关系呢？ 电离能与元素的金属性间有什么样的关系呢 2、电离能 定义：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态 电中性基态原子失去一个电子 ①定义：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态 正离子所需要的能量叫做第一电离能。用符号Ｉ 正离子所需要的能量叫做第一电离能。用符号Ｉ1 第一电离能 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第 二电离能。符号Ｉ 二电离能。符号Ｉ2。 表示，单位为KJ KJ•mol ②符号I表示，单位为KJ mol－1
影响电离能大小的因素
• 原子核电荷——（同一周期）即电子层数相同，核 原子核电荷——（同一周期）即电子层数相同， —— 电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、 电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、 越不易失去电子，电离能越大。 越不易失去电子，电离能越大。 • 原子半径——（同族元素）原子半径越大、原子核 原子半径——（同族元素）原子半径越大、 —— 对外层电子的引力越小，越容易失去电子， 对外层电子的引力越小，越容易失去电子，电离能 越小。 越小。 • 电子层结构——稳定的8电子结构（同周期末层）电 电子层结构——稳定的8电子结构（同周期末层） ——稳定的 离能最大。 离能最大。