第3节 第1课时 原子半径、元素的电离能及其变化规律（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中化学选择性必修2（鲁科版 2019）

1 第1章 原子结构与元素性质 第3节 元素性质及其变化规律 第1课时 原子半径、元素的电离 能及其变化规律 《顶尖课课练·化学（选择性必修2）物质结构与性质（鲁科版）》配套课件 2 01 课前自主学习 02 课堂互动探究 03 课堂即时达标 3 课前自主学习 知识点一 原子半径及其变化规律 1.由于原子并不是一个具有明确“边界”的实体，人们便假定原子是一个 球体，并采用统计的方法来测定原子半径。 4 2.影响因素 5 3.变化规律 规律 原因 同主族元素 （自上而下） 原子半径逐渐 ______ 随着电子层数的增加，离核更远的 外层轨道填入电子，电子层数的影 响______核电荷数增加的影响 增大 大于 6 规律 原因 同周期主族元素 （从左到右） 原子半径逐渐 ______ （除稀有气体元 素外） 增加的电子产生的电子间的排斥作 用______核电荷数增加导致的核对 外层电子的吸引作用 同周期过渡元素 （从左到右） 原子半径变化幅 度不大 增加的电子都排布在_________轨道 上，不同元素原子的外层电子 受到原子核吸引作用及内层电子排 斥作用的总体效果差别______ 减小 小于 不大 7 知识点二 元素的电离能及其变化规律 1.概念 气态基态原子或气态基态离子失去__________所需要的最小能量称为电 离能，常用符号__表示，单位为__________。 一个电子 8 2.意义 判断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度。电离能越小，表示 在气态时该原子越______失去电子；反之，电离能越大，表示在气态时 该原子越____失去电子。 容易 难 9 3.分类 （1）第一电离能是处于____________原子失去______电子，生成____ 价气态阳离子所需要的能量，符号为 。表示为： 基态的气态 一个 （2）第二电离能是由__________阳离子再失去__________形成_______ ___________所需要的能量，符号为 。表示为： 价气态 一个电子 价气态阳离子 （3）依次还有第三电离能、第四电离能 等。 10 4.元素逐级电离能的变化规律 同一元素的电离能按、、 顺序逐级______。 增大 11 5.元素第一电离能的变化规律 元素第一电离能呈现______性变化。 周期 （1）同周期从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现__________的 变化趋势。 （2）同主族自上而下，元素的第一电离能总体上逐渐______。 （3）同周期从左到右，过渡元素的第一电离能的变化不太规则，第一 电离能总体上略有______。 从小到大 减小 增加 12 知识点三 主族元素原子得失电子的能力 1.同周期规律 各元素原子的电子层数相同，从左到右随着核电荷数增大，原子核对外 层电子的有效吸引作用______，因而原子失电子能力______，得电子能 力______。 增强 减弱 增强 13 2.同主族规律 各元素原子的价电子数相同，自上而下原子半径逐渐______，原子核对 外层电子的有效吸引作用逐渐______，所以金属元素原子失电子能力 ______，非金属元素原子得电子的能力______。 增大 减弱 增强 减弱 14 课堂互动探究 1.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( ) D A. B. C. D. 15 2.下列化合物中，阴离子半径和阳离子半径之比最大的是( ) A A. B. C. D. 16 3.已知短周期元素的离子、、、 具有相同的电子层结 构。下列叙述正确的是( ) C A. 原子半径： B. 原子序数： C. 离子半径： D. 单质的还原性： 17 解析 、、、 都是短周期元素的离子，电子层结构相同， 其在周期表中的相对位置关系可表示为 … … 因而，四种元素的原子序数由大到小的顺序为 ；元素原子 半径的大小顺序为 ；电子层结构相同的离子， 随核电荷数增大，离子半径逐渐减小，故离子半径由大到小的顺序为 。单质中同周期的A、B为金属，A原 子序数大于B，故还原性应为 ；同周期非金属元素C、D，C的原 子序数小于D，C的还原性应大于D。 18 4.请回答下列问题： （1）依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照下图 B、元素的位置，用小黑点标出C、、 三种元素的相对 位置。 （2）元素的第一电离能：___（填“ ”或“ ”）。 解析 同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势，第一电离能 。 19 （3）第一电离能介于B、 之间的第2周期元素有___种。 3 解析 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但ⅡA和ⅤA族 元素的第一电离能比同周期相邻主族元素的都大，所以符合要求的元素 有、C、 。 20 （4）、、 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。 解析 、元素属于同一周期，基态原子 轨道容纳3个电子，处于半 充满稳定状态，元素的第一电离能大于元素的第一电离能。、 属 于同一主族，且元素的原子序数大于元素， 元素的第一电离能小于 元素的第一电离能，所以第一电离能大小顺序是 。 21 5.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为 、 、、 ，则该元素在元 素周期表中位于( ) B A. ⅠA族 B. ⅡA族 C. ⅢA族 D. ⅣA族 解析 分析该元素的各级电离能可知，第一、二电离能较小，第三电离 能剧增，说明该元素原子易失去2个电子，则该元素原子的最外层电子 数为2，该元素位于ⅡA族。 22 6.根据下表所列元素的各级电离能（单位： ）的数据，下列 判断中错误的是( ) 元素 500 4600 6900 9500 580 1800 2700 11600 D A. 元素的常见化合价为 价 B. 元素 可能为ⅢA族元素 C. 元素与氯形成化合物时，化学式可能是 D. 元素 在化学性质上与锡相似 23 解析 根据数据分析：的，可知最外层只有1个电子， 常见化 合价为价，位于ⅠA族，与元素形成，故A、C正确； 的 ，易呈价，故 最外层有3个电子，位于ⅢA族，B正确；因 为锡在ⅣA族，所以的化学性质不能与锡相似， 错误。 24 课堂即时达标 1.下列说法正确的是( ) A A. 第3周期所含的元素中，钠的第一电离能最小 B. 铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C. 在所有元素中，氟的第一电离能最大 D. 钾的第一电离能比镁的第一电离能大 解析 同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确， C错误；由于价电子排布式为，而为 ，故铝的第一电离 能小于 ，B错误；D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁， D错误。 25 2.下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( ) B A. B. C. D. 解析 核外电子排布式为的原子失去一个电子后变成 （与 原子电子排布相同）为稳定结构，再失去一个电子更困难。 26 3.下列各组元素中，前者的第一电离能大于后者的是( ) B A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 解析 A项，、基态原子的价电子排布分别为和，由于 原子的轨道处于半充满的稳定状态，则有。B项， 、 基态原子的价电子排布分别为和，其中原子的 轨道处 于全充满的稳定状态，则有。C项， 基态原子的价电 子排布式为,轨道未充满，不如原子的 轨道稳定，则有 。D项，和 均处于0族，最外层电子均处于稳定结 构，其第一电离能随原子序数的增大而减小，则有 。 27 4.下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是( ) C A. 原子半径： B. 稳定性： C. 离子半径： D. 第一电离能： 解析 A项，、位于同一周期，、 位于同一主族，原子半径 ，正确；B项，、位于同一周期，、 位于同一主族，其氢 化物稳定性，正确；C项应为 ；D项 正确。 28 5.请回答下列各题。 （1）元素的第一电离能比 元素的____；第2周期元素中，元素的第 一电离能比铍大的有___种。 大 5 解析 的价电子排布式为,为全充满稳定结构； 的价电子排布式 为,轨道不是稳定结构。元素第一电离能 。第2周期元素 的第一电离能比元素第一电离能大的元素有C、、、、 共5种。 29 （2）碳原子的核外电子排布式为___________；与碳同周期的非金属元 素的第一电离能大于 的第一电离能，原因是_____________________ _________________。 原子的轨道为半充满结构，比较稳定 解析 原子和原子的价电子排布分别为、，原子的 轨道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。 30 （3）A、B均为短周期金属元素，依据下表数据，写出B原子的电子排 布式：______________。 电离能/ A 899 1821 15390 21771 B 738 1451 7733 10540 解析 由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电 子形成 价金属阳离子，故A、B元素属于ⅡA族。由同主族元素电离能 变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为 。 31 （4）、 均为第4周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列 于下表： 元素 电离能/ 717 759 1509 1561 3248 2957 32 锰元素位于第4周期族，请写出基态 的价电子排布式：_____。 比较两元素的、可知，气态再失去1个电子比气态 再失去1 个电子难，对此你的解释是 _____________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________ 。 由转化为时， 能级由较稳定 的半充满状态转变为不稳定的状态，需要的能量较多；而 转 化为时，能级由不稳定的状态转变为较稳定的 半充满状 态，需要的能量相对要少 33 解析 族元素的族序数价电子数，周期序数 电子层数，所以基态 原子价电子排布式为，的价电子排布式为。 为 半充满的状态，很难失去电子，而的价电子排布式为 ，失去 一个电子即变为半充满的状态，所以气态 再失去一个电子比气 态 再失去一个电子难。 34 $$