1.2.2元素周期律 课件-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦原子半径、电离能、电负性的周期性变化规律，以元素周期律定义导入，通过问题引导探究同周期、同主族原子半径变化趋势，分析影响因素后衔接电离能、电负性内容，构建“现象-规律-本质”的学习支架。 其亮点在于以问题驱动和归纳总结深化科学思维，如“三看法”比较半径、电离能反常现象的微观解释，结合实例分析（如习题中离子半径比较、化合价判断）培养证据推理能力。既帮助学生构建系统知识体系，也为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第二节 原子结构与元素的性质 第一章　原子结构与性质 第2课时 元素周期律 1 新课导入 元素周期律：元素的性质随 的递增发生周期性递变的规律。 核电荷数 原子半径 原子半径 元素周期表中的同周期的主族元素从左到右，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？ 同周期：从左→右， 原子半径逐渐 。 同主族：从上→下， 原子半径逐渐 。 减小 增大 1、规律： 核电荷数增加 能层数增加 原子半径 2、影响因素： 电子的能层数 核电荷数 原子半径 取决于 能层数 核电荷数 核对电子的 吸引作用越大 导致 能层数相同 核电荷数越大 原子半径 _____ 越小 电子间的排斥作用越强 导致 原子半径 _____ 能层数越多 越大 原子半径的大小取决于什么因素？注意：这两种作用是同时存在，相互竞争的关系。主族原子半径呈现周期性变化是两个因素的综合结果（取决于哪个因素占主导作用） 一看 能层数 能层越多，半径越大 r(F) r(Cl) r(Br) 二看 原子序数 能层数相同时，核电荷数越大，半径越小 层多径大 r(Na) r(Mg) r(Al) 同层序大径小 三看 核外电子数 电子层和核电荷数相同时，核外电子数越多，半径越大 r(Cl-) r(Cl) r(Fe) r(Fe2+) r(Fe3+) 同层价高径小 【归纳总结】原子或离子半径的比较方法：三看法 特例：rLi > rAl ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ 【例题】下列各组粒子不是按半径逐渐增大的顺序排列的是(　　) A、 Na、K、Rb B、 F、Cl、Br C、 Mg2+、Al3+、Zn2+ D、 Cl-、Br-、I- C 习题 【思考】核电荷数、能层数均不同的离子，该怎么比较离子半径大小？ r(Al3+) r(O2) r(S2-) ＜ ＜ 先看能层，再看核电荷数 电离能 1、第一电离能 (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。 (2) 符号：I1 单位：kJ·mol-1 M(g) - e- = M+(g) (3) 意义： 判断原子失去一个电子的难易程度。 第一电离能数值越小，越容易失去一个电子。 2、规律 (1) 同周期： 从左到右，I1 增大 ⅠA族元素第一电离能最小， 0族 元素第一电离能最大。 思考：从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？ 同周期从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1逐渐增大。 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，而使 Li ~Ne 和 Na~Ar 的电离能曲线呈现锯齿状变化？ 反常：ⅡA＞ⅢA ，ⅤA＞ⅥA 第二周期： Be＞B ，N＞O 第三周期：Mg＞Al ，P＞S (1) 同周期： 从左到右，I1 增大 写出ⅡA族和ⅢA族 、ⅤA族和ⅥA族的价层电子通式，从能量角度分析电离能大小反常原因 第二周期： Be > B N > O 第三周期： Mg > Al P > S ns2 ns2np1 ns2np4 ns2np3 ⅡA＞ⅢA： ⅤA＞ⅥA： B和Al第一电离能失去的是np能级的电子，E(ns)＜E(np)， np能级的电子能量高，则不稳定，容易失去电子，第一电离能较低。 N和P的电子排布是半充满状态，较稳定，难失去电子， 第一电离能较高。 2、规律 (2) 同主族： 从上到下，I1 减小 同族从上到下，原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。 思考：从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？ 电离能 2、电离能的递变规律 ①同主族：从上到下，元素的第一电离能整体趋势减小。 ②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 反常： IA < ⅢA < ⅡA < IⅤA < ⅥA < ⅤA < ⅥIA < 0族 思考与讨论 思考与讨论1：碱金属的电离能与碱金属的活泼性有什么关系？ 第一电离能增大 第一电离能减小 第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属的活泼性越强。 非金属性增强 金属性增强 思考与讨论 表示： M(g) - e- = M+(g) I1 (第一电离能) M(g)+ - e- = M2+(g) I2 (第二电离能) M(g)2+ - e- = M3+(g) I3 (第三电离能) I1 < I2 < I3 逐级电离能 逐级电离能： 第二电离能：气态一价正离子再失去一个电子成为气态二价正离子所需最低能量。第三、第四、第五电离能依此类推。 通常情况下，第一电离能小于第二电离能小于第三电离能…… 由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，核电荷数未变而电子数目变少，半径变小，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。 思考与讨论 思考与讨论2：下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 (1) 为什么原子的逐级电离能越来越大？ (2) 这与钠、镁、铝化合价有什么联系？  元素 Na Mg Al 各级 电离能 (kJ/mol) 496 738 578 4562 1451 1817 6912 7733 2745 9543 10540 11575 13353 13630 14830 16610 17995 18376 20114 21703 23293 随着电子逐个失去，核电荷数未变，电子数目减小，导致其粒子半径越来越小， 原子核对电子吸引力越来越大，失去一个电子所消耗能量也就越来越多。 Na：I2≫I1 ，+1价 Mg：I3≫I2 ，+2价 Al：I4 ≫ I3 ，+3价 化合价数 = 电离能突变前电离能组数 说明失第一个电子比失第二个容易很多 3、电离能的应用 ①判断元素金属性、非金属性的强弱 电离能越小，元素的金属性越强 电离能越大，元素的非金属性越强。 ②判断元素的化合价 若电离能在 In 与 In+1 之间发生突变，则原子的主要化合价为+n ③判断元素原子的核外电子排布 电离能突变，则电子层发生了变化 化合价数 = 电离能突变前电离能组数 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示)。 I I1 I2 I3 I4 …… R 740 1500 7700 10500 …… 习题 下列关于元素R的推断，错误的是(　　) A、R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 B、R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C、R元素的最高正化合价为+2价 D、R元素的第一电离能大于同周期相邻元素的 A 课本28页第6题 如表，为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是(　　) A. W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B. X元素的第一电离能小于Z元素的第一电离能 C. p能级未成对电子最多的是W元素 D. X元素是同周期中第一电离能最大的元素 C 习题 大本26页第4题 电负性 1、键合电子： 元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子。 H . . . . F . . + . . . . F . . H . . 键合电子 孤对电子 用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。 2、电负性： 电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 （电负性是相对值，没单位） 衡量标准 氟：4.0 锂：1.0 【探究】利用图1-23的数据制作第三周期元素、第 IA 和 VIIA 族元素的电负性变化图， 并找出其变化趋势。 3、递变规律： 第三周期 第ⅠA 族 第ⅦA族 电负性增大 电负性 减小 电负性最大 电负性最小 同主族： 同周期 (除稀有气体)： 从左到右，电负性逐渐增大 从上到下，电负性逐渐减小 3、递变规律： 【探究】对比元素的第一电离能与电负性的变化趋势，有什么不同？ 趋势↑，个别反常 趋势↑ 趋势↓ 趋势↓ 电负性与原子结构无关，但第一电离能与原子结构关系明显。 如N原子价电子排布的半满状态，能力较低，导致电离能出现反常 电离能包括稀有气体， 电负性不包括稀有气体。 ①判断金属性和非金属性的强弱 3、电负性的应用： 非金属性增强 电负性增大， 电负性减小，金属性增强 电负性最大，非金属性最强 电负性最小，金属性最强 电负性 ≈ 1.8 “类金属” 电负性 > 1.8 非金属 电负性 < 1.8 金属 特例：Pb CH4 SiH4 甲烷 甲硅烷 NaH 3、电负性的应用： ②判断元素的化合价 电负性大的元素显负价，电负性小的显正价 -4 +1 +4 -1 +1 -1 甲硅烷是一种较强还原剂 3、电负性的应用： ③判断化学键的类型 电负性相差 > 1.7 离子键 离子化合物 电负性相差 < 1.7 共价键 共价化合物 例： HCl AlCl3 NaCl 3.0－2.1＝0.9<1.7 共价化合物 3.0－1.5＝1.5<1.7 共价化合物 3.0－0.9＝2.1<1.7 离子化合物 特例：NaH 差为1.2 特例：HF 差为1.9 成键原子的电负性之差越大，键的极性越强。 如 极性：H－F > H－Cl > H－Br > H－I ④解释对角线规则 3、电负性的应用： 1.0 1.5 2.0 1.2 1.5 1.8 对角线元素的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，故表现出的性质相似。 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性质有些相似。 对 Na、Mg、Al 的有关性质的描述中，错误的是(　　) A. 金属性：Na＞Mg＞Al B. 第一电离能：Na＜Mg＜Al C. 电负性：Na＜Mg＜Al D. 还原性：Na＞Mg＞Al B 习题 课本28页第2题 下列各组元素性质的描述中，正确的是(　　) A. N、O、F 的电负性依次增大 B. N、O、F 的第一电离能依次增大 C. N、O、F 的最高正化合价依次升高 D. O、F、Na 的原子半径依次减小 A 习题 课本28页第3题 电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 第一电离能： ⅡA＞ⅢA ⅤA＞ⅥA He最大 减小 增大 $