内容正文:
第2课时 元素周期律
[课标解读] 1.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化。2.知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。3.了解元素周期律(表)的应用价值。
知识点一 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
(1)同周期:从左到右,核电荷数越大,原子半径越小。
(2)同主族:从上到下,核电荷数越大,原子半径越大。
[拓一拓] 因为稀有气体元素与其他元素的原子半径的判定依据不同,一般不将其原子半径与其他原子的半径相比较。
3.原子或离子半径的比较方法
(1)同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。例如:r(Cl-)>r(Cl),r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+)。
(2)能层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越小。例如:r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。
(3)带相同电荷的离子:能层数越多,半径越大。例如:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。
(4)核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子参照比较。例如:比较r(K+)与r(Mg2+),可选r(Na+)为参照,r(K+)>r(Na+)>r(Mg2+)。
[链一链] 教材P23《思考与讨论》
(1)短周期元素中原子半径最大的是什么?离子半径最大的是什么?
提示:Na;P3-。
(2)同一元素的不同价态的阳离子,如何比较离子半径?
提示:同一元素不同价态的阳离子,离子所带电荷越多,离子半径越小。例如Fe3+<Fe2+。
(3)若短周期元素的离子A2+、B+、C3-、D-具有相同的电子层结构。四种元素的离子半径由大到小的顺序是什么?原子半径由大到小的顺序是什么?
提示:C3->D->B+>A2+;B>A>C>D。
下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是( )
①r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)
②r(F)<r(Cl)<r(Br)<r(I) ③r(K+)<r(Ca2+)<r(Cl-)<r(S2-) ④r(H+)<r(H-)<r(H)
A.②③④ B.①④
C.③④ D.①②③
[解析] 同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多,半径依次增大,①②正确;具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小,r(Ca2+)<r(K+) <r(Cl-)<r(S2-),③错误;对于同一元素,阳离子半径小于原子半径,阴离子半径大于原子半径,④错误。
[答案] C
[规律方法] “三看”法比较粒子半径大小
1.首先看层(即电子层数),层少半径小[少数除外,如r(Li)>r(P)]。
2.层同看核(即核电荷数),核大半径小。
3.核同看价(即化合价),价高半径小。
[跟踪训练1] 下列有关微粒半径的大小比较错误的是( )
A.K>Na>Li B.P>S>O
C.Mg2+>Na+>F- D.Cl->F->F
解析:C 同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大;同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,A、B项正确;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,半径越小,C项错误;Cl-比F-多一个电子层,故半径:Cl->F-;F-比F多一个电子,故半径:F->F,D项正确。
知识点二 电离能
1.电离能的概念与意义
(1)概念
①第一电离能: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逐级电离能: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。由于原子失去电子形成离子后,若再失去电子会更加困难,因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系:I1<I2<I3……
(2)意义:可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子;第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子。
2.第一电离能的影响因素
(1)同一周期: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,核对外层电子的引力加大,因此,越靠右的元素,越不易失去电子,电离能也就越大。
(2)同一族:同一族元素电子层数不同,最外层电子数相同,原子半径增大起主要作用,半径越大,核对电子引力越小,越易失去电子,电离能也就越小。
(3)电子排布:各周期中稀有气体元素的电离能最大,原因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的8电子(He为2电子)最外层电子构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型,稳定性也较高,如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、