1-2原子结构与元素周期律 第二课时 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第二节　原子结构与元素周期律 第2课时　元素周期律 第一章　原子结构与性质 利用STM观察原子 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 1 复习回顾 【讨论1】必修一中学习的元素周期律主要有哪些内容？ 原子半径逐渐减小 原子半径逐渐增大 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 一、原子半径大小规律 【讨论3】请叙述元素周期表中同主族元素原子半径从上到下依次增大的原因。 同主族元素从上到下，电子能层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 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 一、原子半径大小规律 【讨论4】请叙述元素周期表中同周期主族元素原子半径从左到右依次减小的原因。 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。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 一、原子半径大小规律 【讨论2】如何比较原子/单核离子半径？ 原子的半径大小主要与哪些因素有关？ 电子 能层数 核电 荷数 电子之间的斥力越大 原子核对电子的引力越大 原子半径越大 原子半径越小 能层数越多 能层数相同 核电荷数越大 导致 导致 层多，径大 层同，序大径小 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 一、原子半径大小规律 【讨论5】请比较Fe、Fe2+、Fe3+的半径大小，并详细说明原因 r(Fe)＞r(Fe2+) ＞ r(Fe3+) Fe的能层数最多，所以半径最大。亚铁离子和铁离子的能层数相同、核电荷数也相同，而最外层电子数Fe2+＞Fe3+ ，使得原子核对电子的吸引力Fe2+＜Fe3+，则半径Fe2+＞Fe3+ 层多，径大 层同，序大径小 层同，序同，电多径大 【变式】r(Cu2+) r(Zn2+) 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 二、电离能 所需要的最低能量 第一电离能 I1 气态基态原子 一价气态基态正离子 失去一个电子 第二电离能 I2 M(g)=M+(g)+e- M+(g)=M2+(g)+e- M2+(g)=M3+(g)+e- 第三电离能 I3 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 7 第一电离能（kJ·mol-1） 原子序数 【讨论7】同主族元素从上至下的第一电离能如何变化？ 原子半径增大，核对电子的吸引力减小，越容易失电子，I1逐渐减小。 请你从原子结构角度解释原因。 同主族从上到下，I1依次减小。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 8 原子序数 第一电离能（kJ·mol-1） 【讨论7】总结同周期元素从左至右的第一电离能的整体变化趋势并从原子结构角度解释原因 同周期从左到右，I1呈增大趋势。 原子半径减小，核对电子的吸引力增大，越难失电子，I1呈增大趋势。 I 大小主要取决于原子核电荷数、原子半径及原子核外电子排布 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 第一电离能（kJ·mol-1） 原子序数 【讨论8】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？ 写出Mg、Al、P、S的价层电子排布式。 ★全满、半满及全空的电子排布的原子稳定性较高，其 I 数值较大。 ①如 I稀有气体在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态， ②其 I 均比同周期相邻元素的大。一般， I1：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 10 第一电离能（kJ·mol-1） 原子序数 【讨论9】第一电离能小=元素金素性强？ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 11 【思考1】这是Na元素的逐级电离能数据（单位：kJ/mol） ①请问为什么电离能逐级增加？ 原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，半径变小，核电荷数未变而电子数目变少，原子核对电子的吸引作用增强，因而第二个电子比第一个电子更难失去，故I2>I1，同理I3>I2。 二、电离能的应用 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【思考1】这是Na元素的逐级电离能数据（单位：kJ/mol） ②为什么I1远小于I2，而I2~I9 相邻的数值都比较接近？ 跨层失去电子，原子半径明显减小，核对电子的吸引力明显增大。 →判断常见金属元素的最高化合价 二、电离能的应用 电离能发生突变，说明跨能层了 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z X Y Z 【变式】判断X、Y、Z的常见化合价 二、电离能的应用 【思考2】为什么说Y的常见化合价是+2？ Y的I3远大于I2，说明失去第三个电子的时候已经跨层了，即失去2个电子更为容易。所以常见化合价为+2 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 14 【讨论】为什么Mn2+比Fe2+更难失去一个电子 二、电离能的应用 Mn²⁺的电子构型为[Ar]3d⁵，d能级达到半满稳定状态。要再失去一个电子生成Mn³⁺(3d⁴)，所需的能量很高，因此​​第三电离能极高​​。 而Fe²⁺的构型为[Ar]3d⁶，其失去一个电子生成Fe³⁺：[Ar]3d⁵ ，d能级恰好达到半满稳定状态，故所需能量较低。因此此Fe的第三电离能显著低于Mn。 元素 Mn Fe 电离能 kJ·mol-1 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 15 【练习】已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构。请回答：(1)四种元素在元素周期表中的相对位置如何？ (2)原子序数从大到小的顺序是什么？ (3)离子半径由大到小的顺序是什么？ a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在元素周期表中C、D的下一周期 a＞b＞d＞c 　C3－＞D－＞B＋＞A2＋ 一、原子半径大小规律 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 思考交流 【练习1】在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是 A.3s23p3 B.3s23p5 C.3s23p4 D.3s23p6 √ 【练习2】下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____(填标号)。 A 二、电离能 第一电离能变化规律？ 比较方法？ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z ❓为什么我们认为BeCl2中的是化学键 三、电负性 鲍林L.Pauling 1901-1994 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。 以F为4.0和Li为1.0作为相对标准 元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子 : .. .. Cl: H .. .. [ Cl:]﹣ : Na+ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 18 【讨论9】电负性大小与元素的金属性、非金属性的关系是？ 三、电负性 (1)同周期：电负性从左到右，逐渐变大； 非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。 (2) 同族：电负性从上到下，逐渐变小； 金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。 一般 电负性 <1.8 金属 >1.8 非金属 1.8左右 “类金属” 2.2 3.1 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【问题回溯】请计算Al2O3、AlCl3中两元素的电负性差的绝对值 三、电负性 Al2O3：3.5-1.5=2 AlCl3：3.1-1.5=1.6 一般来说，两元素电负性差的绝对值 >1.7 形成离子键 离子化合物； <1.7 形成共价键 共价化合物。 2.2 3.1 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【思考3】根据电负性判断，HF、NaH是共价化合物还是离子化合物？ 三、电负性 ✪特别提醒　 ①电负性差>1.7，不一定是离子化合物，如HF差为1.9，是共价化合物。 ②电负性差<1.7，不一定是共价化合物，如NaH差为1.2，是离子化合物。 2.2 3.1 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【思考4】为什么我们认为AlCl3中Al是+3而Cl为-1 三、电负性 化合物中电负性小的显正价，电负性大的显负价。 【练习】判断SiH4、CH4中元素的化合价。 2.2 3.1 电负性的最重要用途 ——判断化合物中元素的化合价 ——判断化合物中原子间化学键的类别 【讨论】已知SiH4可以与水反应产生H2，请你解释原因 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【练习1】化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为 nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。 X、Y、Z、M、E的元素符号分别是？ X、Y、E的第一电离能大小？ Y、Z、E的电负性大小？ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 元素推断题要掌握好： 1~36号元素原子的序号、族序数、周期数，能快速写出原子结构示意图/电子排布式。 电子排布规律，以及一些特殊的电子排布。 元素周期律的相关变化规律 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【练习2】A、B、D、E、G、M六种元素位于元素周期表前四周期，原子序数依次增大。其中，元素A的一种核素无中子，B的单质既可以由分子组成也可以形成空间网状结构，化合物DE2为红棕色气体，G是前四周期中电负性最小的元素，M的原子核外电子数比G多10。 请回答下列问题： (1)基态G原子的电子排布式是？M在元素周期表中的位置是？ (2)元素B、D、E的第一电离能由大到小的顺序为？(用元素符号表示，下同)，电负性由大到小的顺序？。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【练习3】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可与A形成10电子分子，B、C位于同一周期，二者可以形成多种共价化合物，C、F位于同一主族，B元素原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C元素原子的最外层电子数是内层电子总数的3倍，E元素原子最外层电子数比最内层电子数多1。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z A是H；B为N；C为O；D为Na；E为Al；F为S； G为Cl (1)E元素基态原子的电子排布式为？  (2)F元素原子的价层电子轨道表示式为？ (3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的酸的化学式为？ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z A是H；B为N；C为O；D为Na；E为Al；F为S ； G为Cl (4)离子半径：D+　　　　(填“<”“>”或“=”，下同)B3-， 第一电离能：B　　　C，电负性：C　　　　F。  (5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为　　　　 ，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式：　　　　 　　　　。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 前四周期非0族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。价层电子数满足Z=X+Y；原子半径X小于Y，Y是空气中含量最多的元素；基态Z原子的电子总数是其最高能级的2倍；W的内层电子全排满，且第四能层只有1个电子。 第一电离能：Y Z 简单气态氢化物的热稳定性：Z Y X、Z形成的分子一定是10e-微粒？ W位于元素周期表？区 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【练习4】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图 X、Y、Z、W分别是？ 电负性：W Y 酸性：W2YX3 W2YX4 基态原子的未成对电子数：W X 氧化物溶于水所得溶液的pH：Z Y 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 【练习5】Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。 I1(Li)>I1(Na)，原因是？ I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是？ 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z 说理题要找准角度，定位关键词。 ①电离能比较：先看核电荷和半径，核电荷数越多，半径越小，核对电子的吸引力越强，难失电子，电离能大。若出现特殊情况，则分析价层电子排布是否恰好处于稳定结构，稳定结构难失电子。 ②电负性则刚好相反。 可联系咨询we chat：Lucky_cai_z $