1.2.2原子结构与元素的性质第二课时元素周期律 课件-2024-2025学年高二化学上学期同步课件+导学案 （人教版2019选择性必修2）

元素周期律（二） 元素周期律 （二） 1、原子半径 2、电离能 3、电负性 学习目标 课程引入 请大家回忆一下 必修二元素周期律的内容 1、定义 2、规律 3、一决定三 课程精讲 原子半径 说一说主族元素 原子半径的变化规律 同周期，从左到右，原子半径依次减小 同主族，从上到下，原子半径依次增大 课程精讲 元素周期律 1、结论：在元素周期表中，原子半径的大小呈现周期性变化。 2、定义：随着原子序数递增，元素的性质呈现周期性变化的规律，称为元素周期律。 课程精讲 元素周期律的具体体现形式 随着原子序数递增，原子核外电子排布呈现周期性变化 核外电子排布的周期性变化 1、原子半径的周期性变化 2、化合价的周期性变化 3、金属性非金属性的周期性变化 课程精讲 原子半径 同周期，从左到右，原子半径依次减小 同主族，从上到下，原子半径依次增大 化合价 同周期，从左到右，正价依次升高 +1 → +7（O、F除外） 同周期，从左到右，负价依次升高 -4 → -1 → 0 金属性和非金属性 同周期，从左到右，金属性依次减弱，非金属性依次增强 同主族，从上到下，金属性依次增强，非金属性依次减弱 课程精讲 共价半径 范德华半径 金属半径 r r r 原子半径：相邻原子原子核之间的距离 原子半径分类 适用范围： 金属 非金属 稀有气体 课程精讲 为什么主族元素原子半径会呈现周期性变化规律呢？ 课程精讲 同周期 从左到右，随着核电荷数递增，核对电子吸引能力增强，故半径依次减小 同主族 从上到下，电子能层数依次增加，能层间的斥力依次增加，故半径依次增大 课程精讲 电离能和第一电离能 1、电离能 气态基态原子失去电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做电离能，用符号I表示，单位：KJ/Nol。 2、第一电离能 气态、基态原子，失去一个电子转化为气态、基态、阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能，用符号I1表示，单位：KJ/Nol 。 课程精讲 第一电离能 N(g) = N+ (g) + e- I1（第一电离能） N+(g) = N2+ (g) + e- I2（第二电离能） N2+(g) = N3+ (g) + e- I3（第三电离能） 大小比较：I3 > I2 > I1 课程精讲 电离能与元素性质 1、电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越 ，元素的金属性越 ； 2、电离能越大，表明在气态时该原子失去电子越 ，元素的金属性越 。 容易 困难 强 弱 课程精讲 电离能的影响因素 1、核电荷数 核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。 2、原子半径 原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。 课程精讲 结 论 电离能随原子序数的递增呈现周期性变化 课程精讲 1、以二、三周期为例，说明同周期元素的第一电离能变化规律 2、以ⅠA、0族为例，说明同族元素的第一电离能变化规律 结 论 1、同周期 元素的原子，核电荷数越大，I1逐渐增大。 2、同族 元素的原子，核电荷数越大，I1逐渐减小。 电离能与元素周期律 课程精讲 为什么这样递变呢？ 1、同周期 从左到右，原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。 2、同主族 从上到下，原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。 电离能与元素周期律 课程精讲 是不是所有元素的电离能都符合周期性递变规律呢？ 课程精讲 He Ne Ar H Li Na Be B C N O F Mg Al Si P S Cl 第一电离能 第二周期中Be和N元素和第三周期中Mg和P的第一电离能，大于相邻的元素的第一电离能。 电离能变化的特例 课程精讲 1、洪特规则的特例 价层电子排布为全空、半满、全满状态更稳定，电离所需能量高，电离能大。 2、镁和铝相比，镁所失电子的能级为3s2，铝所失电子的能级为3p1，所需能量：3s2 < 3p1，故镁的第一电离能更大。 为什么Be、N、Mg、P特殊呢？ 电离能变化的特例 课程精讲 判断原子失去电子的数目或形成的阳离子的电荷 电离能的应用 电离能kJ·mol Na Mg Al 第一电离能 496 738 578 第二电离能 4562 1451 1817 第三电离能 6912 7733 2745 第四电离能 9543 10540 11575 第五电离能 13353 13630 14830 第六电离能 16610 17995 18376 第七电离能 20114 21703 23293 课程精讲 规 律 同一能层的电子的电离能相差较小；不同能层的电子电离能相差较大。 方 法 1、看电离能相差的倍数关系， 而非差值关系。 2、倍数大为能层间能量差异，倍数小为能级间能量差异。 电离能kJ·mol Na Mg Al 第一电离能 496 738 578 第二电离能 4562 1451 1817 第三电离能 6912 7733 2745 第四电离能 9543 10540 11575 第五电离能 13353 13630 14830 第六电离能 16610 17995 18376 第七电离能 20114 21703 23293 课程精讲 观察分析下表电离能数据回答 元素 I1 KJ/mol I2 KJ/mol I3 KJ/mol Li 520 7295 11815 Mg 738 1451 7733 为什么 锂元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋； 镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？ 课程精讲 电负性 1、化学键 相邻的原子之间产生的强烈的静电作用，称为化学键。 2、键合电子 原子中用于形成化学键的电子称为键合电子 3、电负性 描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 课程精讲 元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，表示该元素越容易接受电子，越容易形成阴离子。 反之，若电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子的能力越弱，表示该元素越容易失去电子，越容易形成阳离子。 电负性大小的意义 课程精讲 电负性的标准 1、相对标准：氟的电负性为4.0，锂的电负性为1.0，参照F和Li得出各元素的电负性。电负性是相对值。 2、一般来说：金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，位于两性金属分界线附近的元素,电负性在1.8左右,既表现金属性,又表现非金属性。 3、氢特殊：氢元素电负性为2.2，但其为非金属 课程精讲 电负性的周期性变化 电负性规律 1、随原子序数的递增呈现周期性变化 2、同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大；同族元素从上到下，元素的电负性逐渐变小。 课程精讲 电负性的应用 1、判断化学键的类型 两元素电负性差值>1.7 离子键 两元素电负性差值<1.7 共价键 但也有特例（如HF） 但也有特例（如NaH） 课程精讲 两非金属元素形成化合物，一般来说，电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价。 2、判断化学键的极性强弱 3、判断元素的化合价 两种不同的非金属元素的原子间形成极性共价键，成键原子的电负性差越大，极性越强。 如：H-F > H-Cl > H-Br > H-I 电负性的应用 课程精讲 1.元素周期表中电负性最大的元素和电负性最小的元素位于周期表中的哪个位置？ 电负性最大的元素位于周期表的右上方，为F元素； 电负性最小的元素位于周期表的左下方，为Cs元素。 2.电负性越大的元素，非金属性越强吗？第一电离能越大吗？ 元素的电负性越大，非金属性越强；但第一电离能不一定越大，例如电负性：N＜O，而第一电离能：N＞O。 课程精讲 请大家依据知识框架 回忆本节主要内容加以描述 1、原子半径 2、电离能 3、电负性 课程精讲 让我们练习一下吧！ 课堂巩固 1.有关粒子半径大小，下列结论错误的是(　　) A.Cl->F->F B.Mg2+>Na+>F- C.K>Na>Li D.Na+>Mg2+>Al3+ 2.以下选项中第一电离能最小的是(　　) A.3s23p4 B.3s23p3 C.5s25p4 D.2s22p3 B C 考查原子半径和第一电离能 课堂巩固 3、M、N是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。 元素 I1 I2 I3 I4 M 496 4 562 6 912 9 543 N 578 1 817 2 745 11 575 根据表中数据判断，下列说法错误的是（ ） A.若元素N处于第三周期，它可与冷水剧烈反应元素 B.元素M与O形成化合物时，化学式可能是M2O和M2O2 C.短周期中，M的第一电离能最小 D.元素M的常见化合价是＋1 A 考查电离能的应用 课堂巩固 4、根据电离能和电负性规律填空 (1) 在第三周期中,第一电离能最小的元素是 ， 第一电离能最大的元素是 ； 电负性最大的元素是 ， 电负性最小的元素是 。 (2)在元素周期表中，第一电离能最小的元素是 ， 第一电离能最大的元素是 ； 电负性最大的元素是 ， 电负性最小的元素是 。 Na Ar Cl Na Cs He Cs F 考查电离能和电负性大小 课堂巩固 5、根据下表电负性数值填空。 判断：①CO2 ②MgO ③NO ④BeCl2 ⑤AlCl3 ⑥NaF 离子化合物（ ）共价化合物（ ） ①③④⑤ ②⑥ 元素 Na Li Mg Be Al Si B P C S N CI O F 电负性 0.9 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 2.0 2.1 2.5 2.5 3.0 3.0 3.5 4.0 考查电负性的应用 提示：电负性相差大于1.7，它们通常形成离子键；相差小于1.7，形成共价键。 课业延伸 课后任务 1、《资源与评价》大本、小本部分。 2、预习第二章第一节第1课时，填写导学学案。 3、查阅资料，写一篇关于电离能和电负性规律发现的故事，在班会课上交流，谈谈你的感悟。 $$