第1章 第3节 第1课时　原子半径、元素的电离能及其变化规律-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2 同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019，单选）

第3节　元素性质及其变化规律 第1课时　原子半径、元素的电离能及其变化规律 [素养发展目标]　1．了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。　2．了解同周期、同主族元素性质的递变规律，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。　3．了解电离能的概念及其内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 一、原子半径及其变化规律 1．原子半径的影响因素 2．递变规律 同主族 从上到下电子层数越多，原子半径越大 同周期 从左到右，核电荷数越大，原子半径越小 同周期过渡元素 逐渐减小，但变化幅度不大 对于同主族元素的原子来说，电子层数的影响大于核电荷数增加的影响。　　 二、元素的电离能及其变化规律 1．电离能的概念及其分类 概念 气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量 符号及单位 符号：I，单位：kJ·mol－1 分类 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．电离能的意义 电离能越小，该气态原子(或离子)越容易失去电子；电离能越大，该气态原子(或离子)越难失去电子。 3．递变规律 同周期元素 随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体呈现增大的趋势 同主族元素 自上而下第一电离能逐渐减小 (1)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。 (2)当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。　　 1．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3　④1s22s22p5。有关原子半径由大到小的顺序正确的是(　　) A．②①③④　　　　　　　 B．④③①② C．①②④③ D．①②③④ A　[由电子排布式可知①为S，②为P，③为N，④为F，②原子半径最大，④最小。] 2．下列说法正确的是(　　) A．第3周期中钠的第一电离能最小 B．铝的第一电离能比镁的大 C．在所有元素中，氟的第一电离能最大 D．钾的第一电离能比镁的大 A　[同周期中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，故A项正确，C项不正确；由于镁的价电子排布式为3s2，Mg具有3p轨道全空的较稳定结构，而铝的价电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，B项不正确；钾比镁更易失去电子，钾的第一电离能小于镁的，D项不正确。] 学生用书第13页 探究一　探究元素原子半径的变化规律 1．电子层数多的原子半径一定大吗？ 提示：不一定，例如锂原子比氯原子少一个电子层，但是锂原子半径大于氯原子。 2．举例说明电子层结构相同的微粒，其微粒半径大小的比较有什么规律？ 提示：电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引作用越大，其微粒半径越小。例如：r(N3－)>r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 3．元素周期表中元素原子得失电子能力有什么规律？试从原子半径和价电子数角度进行定性解释。 提示：同周期元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引作用逐渐增强。因此，除稀有气体元素外，从左到右，元素原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱。因此，自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。同周期元素和同主族元素原子结构递变的综合结果是：位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。 微粒半径大小的比较方法 1．影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。同周期中，核电荷数越大，半径越小；同主族中，电子层数越多，半径越大。 2．阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。 3．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 4．不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。 1．下列粒子半径大小的比较正确的是(　　) A．原子半径：F<Cl B．原子半径