内容正文:
第二节 元素周期律
第一章 原子结构与性质
1
一、原子半径
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,电子之间的排斥作用越大,将使原子的半径增大。
原子半径
电子的能层数
核电荷数
因素
先看能层数,能层数越多,一般微粒半径越大
若能层数相同,则看核电荷数,核电荷数越大,微粒半径越小
若能层数、核电荷数均相同,则看核外电子数,电子数多的半径大
粒子半径比较的一般思路
一层(层多半径大)
二核(核小径大)
三电子(电子多半径大)
反映
决定
元素的性质
原子
结构
那么,原子失去1个电子或失去多个电子,所需能量有什么区别呢?
逐级电离能
元素第一电离能的概念与意义
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。由于原子失去电子形成离子后,若再失去电子会更加 ,因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系:I1<I2<I3……
困难
第一电离能
________________原子失去一个电子转化为 正离子所需要的 叫做第一电离能
气态电中性基态
气态基态
概念:
符号:
I1
最低能量
电离能可以衡量元素的原子失去电子的___________
意义
第一电离能数值越小,原子越 失去一个电子
容易
第一电离能数值越大,原子越 失去一个电子
难易程度
难
【讨论】观察右图,思考原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律呢?同学之间相互交流并作分享。
第一电离能/kJ·mol-1
原子序数
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
52
54
56
500
1000
1500
2000
2500
H
He
Li
Be
La
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Te
I
Xe
Cs
Ba
每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小,最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大;同族元素从上到下第一电离能变小,如He、Ne、Ar、Kr、Xe的第一电离能依次下降,H、Li、Na、K、Rb、Cs的第一电离能也依次下降。
元素的第一电离能的周期性特点:
规律小结:
(1)同主族:从上到下,元素第一电离能逐渐减小。
(2)同周期:从左到右,元素第一电离能总体呈增大趋势,中间有反常
【思考】为什么B、Al、O、S等元素的电离能比它们左边元素的电离能低,而使Li—Ne和Na—Ar的电离能曲线呈现锯齿状变化?
第一电离能/kJ·mol-1
原子序数
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
52
54
56
500
1000
1500
2000
2500
H
He
Li
Be
La
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Te
I
Xe
Cs
Ba
对于B和Al这两个锯齿状变化,一般的解释为: B和Al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。
对于O和S这两个锯齿状变化,一般解释是N和P的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高
资料卡片
(1)碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系?
【思考与讨论】
碱金属元素,从上到下,原子半径逐渐增大,越易失去电子,第一电离能减小,元素金属性增强,碱金属的活泼性增强。
元素 Li Na K Rb
I1(kJ·mol-1) 587.1 496 418.6 402.9
(2)下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
原子的逐级电离能越来越大?这些数据跟钠、镁、铝的化合价的联系?
元素 Na Mg Al
电离能
(kJ·mol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
13353 13630 14830
16610 17995 18376
20114 21703 23293
这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系?
思考与讨论:
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
I