内容正文:
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时
第一章 原子结构与性质
1
新课导入
通过刚才的视频,我们一起了解了元素周期律的发展过程。在必修阶段,我们对周期律有一定的了解,今天我们在选修层面再探元素周期律。
一、原子半径
影响
1.原子半径周期性变化
原子半径增大
原子半径减小
核电
荷数
电子的能层数
原子半径的周期性的递变
(1)电子的能层数:
(2)核电荷数:
电子的能层越多,电子之间的排斥作用使原子半径增大
核电荷数越大,核对电子的吸引作用就越大,使原子半径减小
如何用这两种因素解释原子半径的递变规律?
2.原子半径的影响因素
原子半径增大
原子半径减小
能层
占主导
核电荷数
占主导
主族元素原子半径的周期性变化
3.微粒半径比较
“ 三看”
一看电子层数
二看核电荷数
三看电子数
一般规律:
(1) 电子层数越多:半径越大。
(2) 电子层数相同时:核电核数越大,半径越小。
(3) 电子层数、核电荷数都相同时:电子数越多,半径越大。
对点训练
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
二、电离能
1.定义
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。
M(g)=M+(g)+e- I1(第一电离能)
M+(g)=M2+(g)+e- I2(第二电离能)
…… ……
用符号 I1 表示,单位:kJ /mol 。
2.表示方法:
3.规律:
同主族:从上到下,元素的第一电离能整体趋势_____。
减小
3.规律:
同周期:从左到右,元素的第一电离能整体趋势_____。
增大
ⅠA族元素第一电离能最低,
零族元素第一电离能最高。
3.规律:
为什么B、Al、O、S等元素的电离能比它们左边的元素的电离能要低,而使Li~Ne和Na~Ar的电离能曲线呈现锯齿状变化?
3.规律:
Be:1s22s2
B:1s22s22p1
Mg:1s22s22p63s2
Al:1s22s22p63s23p1
能级的能量越高,越不稳定,容易失去电子,第一电离能较低。
B和Al第一电离能:
3.规律:
N:1s22s22p3
O:1s22s22p4
P:1s22s22p63s23p3
S:1s22s22p63s23p4
N和P的电子排布:
半充满状态,比较稳定,难失去电子,第一电离能较高。
总结
①同主族:从上到下元素的第一电离能整体趋势变小。
②同周期:从左到右元素的第一电离能整体趋势变大。
ⅡA>ⅢA ;ⅤA>ⅥA
反常:
电离能的递变规律
①同周期原子半径减小,核对最外层电子的吸引力增大,越不易失去电子,第一电离能越大。
②同主族原子半径增大,核对最外层电子的吸引力减小,越易失电子,第一电离能越小。
③电离能大小反常原因
主族 ⅡA ⅢA ⅤA ⅥA
元素 Be、Mg B、Al N、P O 、S
价层电子排布
ns2np4
ns2np1
ns2
ns2np3
第一电离能周期性变化的原因
将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列:
① K Na Li
② B C Be N
③ He Ne Ar
④ Na Al S P
Li >Na> K
N> C >Be> B
He >Ne > Ar
P >S >Al> Na
对点训练
思考与讨论
课本第24页
(1)碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系?
碱金属元素的第一电离能越小,越容易失电子,碱金属的活泼性越强。
Na Mg Al
各级
电离能
(kJ·mol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
(2)下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
I1、I2间突变,说明Na易失去1个e-
I2、I3间突变,说明Mg易失去2个e-
I3、I2间突变,说明Al易失去3个e-
电子越靠近原子核,受到的吸引力越大,则要离开原子所需要的能量越大
规律:若某元素的In+1 ≫ In,则该元素的常见化合价为+n价。
(2)为什么原子的逐级电离能越来越大?
思考与讨论
课本第24页
这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系?
则该元素是_____(填写元素符号)。
(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第_____族。
分析下列图表,回答问题。
(1)N、Al、Si、Ge四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 …
I (kJ·mol-1) 578 1 817 2 745 11 575 …
Al
ⅡA
对点训练
4.电离能的应用:
①判断元素金属性的强弱
规律:若某元素的In+1 ≫ In,则该元素的常见化合价为+n价。
②判断元素的化合价
多电子原子元素的电离能出现突变时,电子层数就有可能发生变化。
③判断核外电子的分层排布情况
一般I1越小,元素的金属性越强。
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
减小
影响因素
1)电子的能层数
2)核电荷数
课堂小结
1.下列有关电离能的说法中正确的是( )
A.对于同一元素而言,原子的电离能I1>I2>I3……
B.钾比钠活泼,所以钾的第一电离能大于钠的第一电离能
C.同一周期中,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价
课堂检测
D
课堂检测
2.短周期元素X的第一至第六电离能分别为
I1=578 kJ·mol-1 I2=1 817 kJ·mol-1 I3=2 745 kJ·mol-1
I4=11 575 kJ·mol-1 I5=14 830 kJ·mol-1 I6=18 376 kJ·mol-1
以下说法正确的是( )
A.X原子的最外层只有1个电子
B.元素X常见化合价为+3价
C.X原子核外有3个未成对电子
D.元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱
B
课堂检测
3.加工馒头、面包和饼干等产品时,加入的一些膨松剂(如碳酸氢铵、碳酸氢钠)可中和酸并受热分解,产生大量气体,使面团疏松、多孔,生产的食品松软,易消化吸收。下列说法正确的是( )
A.钠元素的焰色反应属于化学变化
B.第一电离能:O>C>Na
C.基态钠原子占据的最高能级的电子云轮廓图呈哑铃形
D.基态碳原子中能量最高的电子的电子云在空间中有5个伸展方向
B
本课已结束,记得复习及完成课后作业哦~
Lavf58.20.100
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