1.2.2 元素周期律 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦元素周期律的核心内容，围绕原子半径、第一电离能和电负性三大性质展开，通过旧知回顾与新知建构的衔接设计，以电子排布为逻辑主线，层层递进地引导学生从微观结构理解宏观性质的变化规律，形成“位置—结构—性质”的系统认知支架。 其亮点在于深度融合化学观念、科学思维与科学探究，突出结构决定性质的学科本质，如通过微粒半径比较规律归纳（第8页）和逐级电离能突变判断化合价（第15页）等实例，强化模型建构与证据推理能力。课堂练习与判断正误题型（第26页）有效训练学生批判性思维与知识迁移能力，帮助学生建立基于数据的理性分析习惯，既提升学习深度，又助力教师精准把握学情，优化教学策略。

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 人教版选择性必修二·物质结构与性质 1 教学目标 1、认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化； 2、能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释，促进对结构与性质关系的理解； 3、建构元素周期律模型，能列举元素周期律的应用，进一步建立基于位置、结构、性质关系的系统思维框架。 旧知回顾 (1)含义：元素的性质随原子的核电荷数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律。 (2)实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果。 元素周期律 3 1.原子半径 原子半径 电子的能层数 核电荷数 取决于 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将使原子的半径增大。 4 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小。 其主要原因是： 同周期主族元素电子的能层数相同，从左到右，核电荷数的增加使核对电子的吸引增强而引起原子半径减小的趋势，大于最外层电子数的增加使电子间的排斥增强而引起原子半径增大的趋势。 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。 其主要原因是：同主族元素从上到下，电子能层子数的增加使电子间的排斥增强而引起原子半径增大的趋势，大于核电荷数的增加使核对电子的吸引增强而引起原子半径减小的趋势。 课堂练习 比较下列微粒的半径的大小： (1) N F P Si (2) K+ Ca2+ S2- Cl- (3) Fe2+ Fe3+ Fe (4) Ca Al 原子电子层数越多，半径一定越大吗？ 微粒半径 比较下列粒子半径大小 (1) r(Cl－) r(Cl)，r(Fe) r(Fe2＋) r(Fe3＋) (2) r(O2－) r(F－) r(Na＋) r(Mg2＋) r(Al3＋) (3)r(Li＋) r(Na＋) r(K＋) r(Rb＋) r(Cs＋)， r(O2－) r(S2－) r(Se2－) r(Te2－) (4) r(K＋) r(Na＋) r(Mg2＋) 总结粒子半径大小判断的方法 7 (1) 电子层数相同，最外层电子数不同，核电核数越大，半径越小。 (2) 最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。 (3) 既不同周期也不同主族元素的原子，寻找参照点。 (4) 核外电子排布相同时，核电荷数越大，半径越小。 (5) 核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大。 微粒半径比较规律 2. 电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量 I1表示 单位：kJ/mol 第一电离能 9 Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图（a） 的Bormi﹣Haber循环计算得到。 可知，Li原子的第一电离能为　 　kJ•mol﹣1。 520 同周期的元素: 氢和碱金属元素的第一电离能最小， 稀有气体元素的第一电离能最大； 同周期从左到右，元素的第一电离 能在总体上呈现从小到大的变化趋 势。 同主族元素: 自上而下第一电离能逐渐减小 元素第一电离能变化规律 核电荷数增多，而能层数不变，原子半径减小，原子核对核外电子的吸引力增大。 最外层电子数相同，但电子层数增多，原子半径增大，原子 核对核外电子的吸引力减小。 11 应当注意的是，副族元素的第一电离能从上到下变化趋势与主族不相同，大多是从上到下第一电离能反而增加，原因是虽然核外电子层数增加但原子半径增加却不显著甚至减小，导致核电荷对最外层电子的吸引力增加。 【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？ 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的锯齿状变化，有两种解释，其一是N和P的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高；其二是O和S失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低。 13 2. 电离能 气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量 I1表示 单位：kJ/mol 第一电离能 逐级电离能 ＋1价气态基态正离子失去一个电子，形成＋2价气态基态正离子所需要的最低能量叫第二电离能，用I2表示；依次类推。 单位：kJ/mol 14 【思考】下图是钠、镁、铝的逐级电离能，为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与是钠、镁、铝的化合价有什么联系？ 逐级电离能增大原因： 随着电子的逐个失去，阳离子所 带的正电荷数越来越大，再要失 去一个电子需克服的电性引力也 越来越大，消耗的能量也越来越 多，所以原子的逐级电离能越来 越大。 逐级电离能的突变可以判断元素的常见化合价。 多电子原子中，当电离能的变化出现突变时，电子层数有可能发生变化。 15 钠的第一电离能比第二电离能小很多，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以钠容易失去一个电子形成+1价钠离子；镁的第一电离能和第二电离能相差不多，但第二电离能比第三电离能小很多，说明镁容易失去两个电子形成+2价镁离子；铝的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不多，但第三电离能比第四电离能小很多，说明铝容易失去三个电子形成+3价铝离子。 判断元素金属性的强弱 电离能越小、金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。 判断元素的最高化合价（I1、I2……表示各级电离能） 如果某元素的In+1>>In，则该元素的常见化合价为+n价。 如钠元素I2>>I1，所以钠元素的常见化合价为+1价。 判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大。当电离能的 变化出现突变时，电子层数就有可能发生变化。 电离能应用 17 【思考】碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？ 碱金属元素的第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属的活泼性越强。 18 3. 电负性 化学键：元素相互化合，可理解为原子之间产生化学作用力，即化学键 键合电子：原子中用于形成化学键的电子 电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小 电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 电负性越大元素原子越易得到电子，非金属性越强。 标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性（稀有气体未计） 19 同周期（稀有气体元素除外），自左向右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱 同主族，自上而下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。 电负性变化规律 20 电负性应用 判断元素的金属性和非金属性强弱的依据。 金属元素的电负性越小，金属元素金属性越强。 非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 21 判断元素的化合价正负 电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为 正值，电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。 判断化学键的类型（经验规律） 如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键，如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。 22 “对角线”规则 在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。 原因是它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，表现出的性质相似。 23 与酸反应 与碱反应 单质 氧化物 氢氧化物 如铍、铝两元素的性质相似 本节小结 25 元素周期律 原子 半径 金属性 非金属性 核外电子排布 电离能 电负性 1.原子半径:r(Si)>r(C)>r(B)。 (　　) 2.离子半径:r(Li+)<r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+)。(　　) 3.能层数多的元素的原子半径一定比能层数少的元素的原子半径大。(　　) 4.原子失去2个电子所需要的能量是其失去1个电子所需能量的2倍。(　　) 5.一般认为元素的电负性小于1.8的为金属元素,大于1.8的为非金属元素。(　　) 6.同周期元素从左到右,第一电离能有增大的趋势,故第一电离能C<N<O。(　　) 7.元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小。(　　) 8.主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大。(　　) 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) √ √ √ × × × × × B 1.下列说法正确的是（ ） 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. A 反常现象 最大的是稀有气体的元素：He 从左到右呈现递增趋势（最小的是碱金属） K＜Na＜Mg 1．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法中错误的是(　　) A．第一电离能Y可能小于X B．气态氢化物的稳定性：HmY强于HnX C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y的 D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 $