第03课 元素周期律-【帮课堂】2023-2024学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修2）

第3课 元素周期律 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，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。 2.能说出元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释。 一、原子半径 1.原子半径的种类（根据原子之间的作用力不同，将原子半径分为 半径、 半径、 半径） （1）共价半径：同种元素的两个原子以共价单键结合时，它们核间距的 即是该原子的共价半径。 （2）金属半径：金属单质的晶体中，两个最相邻的金属原子核间距的 即是该金属原子的金属半径。 （3）范德华半径：稀有气体原子之间以范德华力相互接近，低温下稀有气体单质在以晶体存在时，两个相邻原子核间距的 即是范德华半径。 2.影响原子半径大小的因素：。 3.影响方式： 注：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.微粒半径大小比较 ①同种元素的微粒：阴离子 原子 阳离子；低价离子 高价离子。 ②电子层数越多，半径越 （一般情况下）；特例：碱金属元素的原子半径比其下一周期的大多数非碱金属元素的原子半径要大。 ③电子层数相同时，原子序数越 ，半径越 ，即“序小径大”。 【名师点拨】比较微粒半径的一般思路 (1)“一层”:先看电子层数,电子层数越多,微粒半径一般越大。 (2)“二核”:若电子层数相同则看核电荷数,核电荷数越大,微粒半径越小。 (3)“三电子”:若电子层数、核电荷数均相同,则看核外电子数,电子数多的半径大。 【思考与讨论p23】参考答案： （1）同主族元素，从上到下，电子能层数逐渐增多，虽然核电荷数增大，但电子的能层数成为影响原子半径的主要因素，所以从上到下原子半径逐渐增大； （2）同周期元素，从左到右，电子能层数不变，，但随着核电荷数增大，原子核对电子的吸引作用增大，从而使原子半径逐渐减小。 二、电离能 1.第一电离能 （1）定义：气态电中性基态原子失去 转化为气态基态正离子所需要的 能量叫做第一电离能。 【特别提醒】第一电离能概念的四个限定条件：气态、电中性基态、一个电子、最低能量。 （2）符号和单位：常用符号I表示，常用单位是kJ·mol-1 （3）意义：衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。即第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子。 （4）变化规律 ①一般规律：同周期：随原子序数的递增而增 ；同周期中，第一电离能最小的是第一主族的元素，最大的是稀有气体元素；第一电离能最大的元素是氦。同主族：随原子序数的递增而减 。 ②特例：具有 、 及 的电子构型的原子稳定性较 ，其电离能数值较 。 例如：第IIA族>第IIIA族； 第VA族>第VIA族 ③过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期元素中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能略有增加。 总之，第一电离能的周期性递变是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。 【特别提醒】第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素都大。 2、逐级电离能 （1）含义：原子的+1价气态基态离子再失去1个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，依次类推。可以表示为 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）变化规律 ①同一元素的逐级电离能是逐渐增 的，即I1< I2< I3<… ②当相邻逐级电离能突然变 时，说明失去的电子所在电子层发生了 ，即电离能的差别大小反映了电子的分层排布。 3、电离能的应用 （1）推断元素原子的 排布 例如：Li的逐级电离能I1《 I2< I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L能层)上，且最外层上只有一个电子 （2）判断主族元素的 正化合价或最外层 如果电离能在In与In+1之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离。如果是主族元素，则其最外层有n个电子，最高正化合价为+n(O、F除外)。 （3）判断元素的金属性、非金属性强弱 I1越大，元素的非金属性越 (稀有气体元素除外)；I1越小，元素的金属性越