1.2.2 原子半径、电离能与电负性 （好课精讲）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 2019人教版选择性必修二 第二节 原子结构与元素的性质 第二课时 原子半径、电离能与电负性 核心素养发展目标 1.分析原子结构中原子核对核外电子作用力的变化,理解原子半径、第一电离能和电负性的递变规律及其原因,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。 2.通过原子半径、第一电离能和电负性的数据和图示,掌握相关规律,培养证据推理与模型认知的核心素养。 共价半径 范德华半径 金属半径 r r r 原子半径，总是以相邻原子的核间距为基础而定义的。 原子半径 依据量子力学理论，核外电子从原子核附近到离核很远的地方都有可能出现，因此原子并不是一个具有明确“边界”的实体。这就是说，原子并没有经典意义上的半径。但是，由于核外电子运动区域的大小对于元素原子的性质有很大的影响，为了便于讨论这方面的问题，人们便假定原子是一个球体，并采用统计的方法来测定它的半径。 元素周期表中的同周期主族元素从左到右、同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？ 3 原子半径 电子的能层数 核电荷数 取决于 核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越大，将使原子的半径减小。 电子的能层越多，电子之间的排除作用越大，将使原子的半径增大。 原子半径 粒子半径的比较方法 电子的能层数 原子半径_____ 越大 能层数越多 特例：rLi>rAl 核电荷数 能层数相同 原子半径_____ 越小 核电荷数越大 ① ② 核外电子数 原子半径_____ 越大 核外电子数越多 核电荷数和能层数都相同 ③ 原子半径 试比较下列粒子的半径： 1.r(Na+) r(Mg2+) r(Al3+) 2.r(Li+) r(Na+) r(K+) 3.r(H-) r(Li+) r(Be2+) 4.r(S2-) r(Cl-) r(K+) r(Ca2+) 5.r(Fe) r(Fe2+) r(Fe3+) 6.r(Al3+) r(O2-) r(S2-) ＞ ＞ ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ > > ＜ ＜ 学以致用 电离能 气态基态原子失去一个电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能，用符号I1表示。 符号：I 单位：KJ/mol 电离能 在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此人们用电离能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。 保证“能量最低” M(g)= M+ (g) + e- I1（第一电离能） M+(g)= M2+ (g) + e- I2（第二电离能） M2+(g)= M3+ (g) + e- I3（第三电离能） （2）电离能的差别大小反映了电子的分层排布 电离能 （1）电离能的数值逐级增大； 结论： 第二电离能：气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的能量叫做第二电离能； 9 原子序数 第一电离能（kJ·mol-1） 电离能的递变规律 对同一周期的元素而言，碱金属元素的第一电离能 最小，稀有气体元素的第一电离能最大 随原子序数递增，同周期的第一电离能有什么规律？ 同一周期元素的第一电离能，从左到右总体上是呈增大趋势 过渡元素第一电离能变化不太大。 10 原子序数 第一电离能（kJ·mol-1） 电离能的递变规律 随原子序数递增，同族元素的第一电离能有什么规律？ 同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。 11 He Ne Ar H Li Na Be B C N O F Mg Al Si P S Cl 短周期元素的第一电离能 在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。为什么？ ⅤA族ns2np3半充满 ⅡA族np全空 电离能的递变规律 ⅥA族失去的电子为已配对电子，互斥 ⅢA族失去的是np能级的电子，能量高易失去 2s22p1 3s23p1 2s22p4 3s23p4 2s22p3 3s23p3 3s2 2s2 影响电离能大小因素 ⑴核电荷数：电子层数相同，核电荷数越多、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。 ⑵原子半径：同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。 ⑶电子层结构：稳定的8电子结构（同周期末层）电离能最大。 电离能kJ·mol Na Mg Al 第一电离能 496 738 578 第二电离能 4562 1451 1817 第三电离能 6912 7733 2745 第四电离能 9543 1