1.2.2 元素周期律——原子半径与电离能（课件）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 第2课时 元素周期律 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 知识与技能 结合有关数据认识元素周期律，即原子半径、元素的化合价、元素的金属性和非金属性随着元素原子核外电子排布的周期性变化而呈周期性变化的规律。 过程与方法 情感态度与价值观 引导学生树立由量变到质变以及“客观事物本来是相互联系的和具有内部规律的”辩证唯物主义观点。 模拟周期律的发现过程，体会科学发现的艰辛。 1 2 3 学习目标 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 2 教学引入：元素周期律 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 原子半径 01 PART 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 【温故而知新】：在必修阶段我们进行了元素周期律部分内容的学习，知道原子半径会呈现周期性的变化，你还记得影响原子半径大小的因素有哪些吗？ 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 1.1 主族元素原子半径的周期性变化 主族元素原子半径的周期性变化 同一周期从左到右，电子能层数相同，随着核电荷数的增大，原子核对电子的吸引力增大，原子半径逐渐减小。 同一主族从上到下，核电荷数逐渐增大，电子层数逐渐增多，电子能层数增多为主要因素，原子半径逐渐增大。 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 1.2 原子半径影响因素 1.电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的排斥作用越强，最外层电子离原子核越远，原子半径增大。 2.核电核数：核电荷数越大，原子核对电子的吸引作用就越大，最外层电子离核越近，原子半径减小。 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 1.3 微粒半径比较 微粒半径的比较方法： 1. 一层，先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大； 2. 二核，若能层数相同，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。 r(O2-) ___ r(S2-) ___ r(Se2-) ___ r(Te2-) r(O2-) ___ r(F-) ___ r(Na+) ___ r(Mg2+) ___ r(Al3+) r(Fe) ___ r(Fe2+) ___ r(Fe3+) r(K+) ___ r(Mg2+) ＞ ＜ ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ （可选r(Na+)为参照） 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 课堂检测 1.下列对原子半径的理解不正确的是(　　) A．同周期元素(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径依次减小 B．对于第三周期元素，从钠到氯，原子半径依次减小 C．各元素的原子半径总比其离子半径大 D．阴离子的半径大于其原子半径，阳离子的半径小于其原子半径 C 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 课堂检测 2.下列离子半径的大小顺序正确的是(　　) ①Na＋：1s22s22p6　 ②X2－：1s22s22p63s23p6 ③Y2－：1s22s22p6　 ④Z－：1s22s22p63s23p6 A．③＞④＞②＞① B．④＞③＞②＞① C．④＞③＞①＞② D．②＞④＞③＞① D 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 电离能 02 PART 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.1 电离能 1.第一电离能：气态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，符号表示为I1，单位为kJ/mol。 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I2，第三电离能I3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…… 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.2 电离能的意义 电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度： I1数值越小，原子越容易失去一个电子，金属性越强； I1数值越大，原子越难失去一个电子，非金属性越强。 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.3 电离能的变化规律 元素的第一电离能的周期性 1.同周期： 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。 即一般来说，同周期随着核电荷数的递增，元素的第一电离能整体呈增大趋势。 过渡元素的第一电离能变化并不规则，一般认为同周期随着核电荷数的增加，第一电离能略有增加。 第一电离能介于 B、N 之间的第二周期元素有 种。 3 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.3 电离能的变化规律 特例： 第IIA族元素的电子排布是全充满的，比较稳定，第一电离能高于第IIIA族元素； 第VA族元素的电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能高于第VIA族元素。 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1 失去的电子是np能级的，该能级的能量比左边的ns能级的能量高，则不稳定，容易失去电子，第一电离能较低。 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.3 电离能的变化规律 元素的第一电离能的周期性 2.同主族： 从上到下，元素的第一电离能整体趋势减小。 电子层数越大，最外层电子离核越远，原子核对其束缚作用越弱，电子越容易失去。 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.4 电离能与化合价的关系 为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系？ 思考：下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.4 电离能与化合价的关系 原子的逐级电离能越来越大的原因：原子失去电子后半径变小，剩余电子离原子核越近，电子受原子核的吸引越强，电离所需的能量也就越大。 观察Na、Mg、Al的相关电离能数据，你还发现什么规律？ 元素  Na Mg Al 各级 电离能 (kJ·mol-1) 496 738 578 1451 1817 6912 2745 9543 10 540 13 353 13 630 14 830 16 610 17 995 18 376 20 114 21 703 23 293 7733 11 575 4562 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.4 电离能与化合价的关系 Na 电离能 kJ·mol -1 Na的电离能：I1≪I2＜I3，表明Na原子核外的电子排布在不同的能层上(K、L、M能层)，且最外层上只有一个电子，易失去1个电子形成+1价阳离子。 Mg的电离能：I1＜I2≪I3，表明Mg原子核外的电子排布在不同的能层上(K、L、M能层)，且最外层上有2个电子，易失去2个电子形成+2价阳离子。 Na 1s2 2s22p6 3s1 Na+ 1s2 2s22p6 Mg 1s2 2s22p6 3s2 Mg2+ 1s2 2s22p6 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.4 电离能与化合价的关系 Al的电离能：I1＜I2＜I3≪I4，表明Al原子核外的电子排布在不同的能层上(K、L、M能层)，且最外层上有3个电子，易失去3个电子形成+3价阳离子。 Al 1s2 2s22p6 3s23p1 Al3+ 1s2 2s22p6 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 2.5 电离能的应用 应用二 应用一 如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去___________形成________阳离子 I1越大，元素的 性越强；I1越小，元素的 性越强 一个电子 ＋1价 非金属 金属 根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价 判断元素的金属性、非金属性强弱 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 课堂检测 3.某元素的逐级电离能依次为899kJ·mol-1、1757kJ·mol-1、14840kJ·mol-1、18025kJ·mol-1，则该元素在元素周期表中位于 ( ) A.第ⅠA族 B.第ⅡA族 C.第ⅢA族 D.第ⅣA族 B 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 课堂检测 4.根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是(　　) B 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 A．五种元素中电负性最大的可能是Q元素 B．R和S均可能与U在同一族 C．U元素可能在元素周期表的s区 D．价层电子排布式为ns2np1的原子可能是T元素原子 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 小结 原子结构与元素周期表 元素周期律 原子半径 电离能 同周期：从左到右，元素的第一电离能整体趋势_____。 增大 ⅡA＞ⅢA ；ⅤA＞ⅥA 同主族：从上到下，元素的第一电离能整体趋势_____。 减小 元素的逐级电离能越来越大 同周期：从左→右，原子半径逐渐 。 同主族：从上→下，原子半径逐渐 。 增大 影响因素 1)电子的能层数 2)核电荷数 减小 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 择 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 24 第一章 原子结构与性质 第二节 原子结构与元素的性质 第2课时 元素周期律 基 于 真 实 情 景 的 同 步 教 学 高 中 化 学 选 性 必 修 二（ 2019 人 教 版 ） Lavf58.76.100 $$