第1章第2节 原子结构与元素的性质（第2课时 元素周期律）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（人教版2019选择性必修2）

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修2）》 第一章 原子结构与性质 第二节　原子结构与元素的性质 第2课时　元素周期律 一、原子半径 1．影响原子半径大小的因素 2．原子半径的递变规律 研究对象 半径递变规律 主要影响因素 同主族元素 自上而下，随着原子序数的逐渐增大，原子半径逐渐增大 能层数 同周期主族元素 自左至右，随着原子序数的逐渐增大，原子半径逐渐减小 核电荷数 二、元素的电离能 1．元素第一电离能 （1）概念：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最低能量叫做第一电离能，符号：I1。 （2）元素第一电离能变化规律 ①每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势； ②同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。 【思考讨论】影响电离能的因素 ①一般来说，同一周期的元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子的半径减小，核对最外层电子的吸引力加大，因此，越靠右的元素越不易失去电子，电离能也就越大。 ②同一主族元素电子层数不同，最外层的电子数相同，原子半径逐渐增大起主要作用，因此半径越大，核对最外层电子的吸引力越小，越易失去电子，电离能也就越小。 （3）意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度，电离能越小，表示在气态时该元素的原子越容易失去一个电子。 【资料卡片】电离能的影响因素及特例 电离能变化规律 特例 解释 同周期从左到右，第一电离能有增大的趋势，但B、Al、O、S等元素的电离能比它们左边元素的电离能低，电离能呈现锯齿状变化 B的第一电离能失去的电子是np能级的，该能级的能量比左边的位于ns能级的能量高。 角度1 N的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高; 角度2 O失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低。 〔理解应用〕在下面图中画出第三周期元素的第一电离能变化曲线 2．逐级电离能 （1）含义：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。 【深刻理解】钠、镁、铝逐级失去电子的电离能 元素 Na Mg Al 电离能/kJ·mol－1 I1 496 738 578 I2 4562 1451 1817 I3 6912 7733 2745 I4 9543 10540 11575 ①为什么原子的逐级电离能越来越大? 〔提示〕由于原子失去一个电子变成+1价阳离子，半径变小，核电荷数未变而电子数变少，核对外层电子的吸引作用增强，使第二个电子比第一电子难失去，失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量。 ②这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系? 〔提示〕电离能在In与In＋1之间发生突跃，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价。 ③元素原子逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变，说明核外电子排布具有怎样的特点？ 〔提示〕说明核外电子是分层排布的。 【归纳整理】电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。 3．电离能的应用 （1）比较元素金属性的强弱：一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 （2）确定元素原子的核外电子排布：由于电子是分层排布的，内层电子比外层电子难失去，因此元素的电离能会发生突跃。 （3）确定元素的化合价：如果≫，即电离能在In与In＋1之间发生突跃，则元素的原子易形成＋n价离子。 三、电负性 1．有关概念与意义 （1）键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子。 （2）电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 （3）电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。 2．递变规律 （1）同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大。 （2）同主族，自上到下，元素的电负性逐渐减小。 3．应用 （1）判断元素的金属性和非金属性强弱 （2）判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。 【预习检验】 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）原子能层数多的元素的原子半径一定大于原子能层数少的元素的原子半径(　×　) （2）因同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大( ×　) （3）元素的第一电离能越小，元素的金属性越强(　×　) （4）铝的第一电离能比镁的第一电离能大(