第1章 第3节 第1课时 原子半径、元素的电离能及其变化规律-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件PPT（鲁科版，双选）

第1章 原子结构与元素性质 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 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 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 新知导学 夯实基础 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 越大 越小 减小 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 气态基态原子 气态基态离子 I 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 容易 难 增大 减小 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 合作探究 素能提升 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 随堂演练 对点落实 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 课 时 作 业（四） 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 谢谢观看！ 第1章　原子结构与元素性质 化 学 选择性必修 2 新 知 导 学 课 时 作 业 合 作 探 究 随 堂 演 练 [素养发展目标]　1.了解原子半径的周期性变化，能用原子结构的知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。　2.了解同周期、同主族元素性质的递变规律，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。　3.了解电离能的概念及其内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 一、原子半径及其变化规律 1．原子半径的影响因素 2．递变规律 同主族 从上到下电子层数越多，原子半径____ 同周期 从左到右，核电荷数越大，原子半径____ 同周期过渡元素 逐渐____，但变化幅度不大 eq \a\vs4\al(微点拨) 对于同主族元素的原子来说，电子层数的影响大于核电荷数增加的影响。　　 二、元素的电离能及其变化规律 1．电离能的概念及其分类 概念 ____________或____________失去一个电子所需要的最小能量 符号及单位 符号：__，单位：_________________ 分类 M(g)===M＋(g)＋e－　I1(第一电离能) M＋(g)===M2＋(g)＋e－　I2(第二电离能) M2＋(g)===M3＋(g)＋e－　I3(第三电离能) kJ·mol－1 2．电离能的意义 电离能越小，该气态原子(或离子)越_____失去电子；电离能越大，该气态原子(或离子)越___失去电子。 3．递变规律 同周期 元素 随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体呈现____的趋势 同主族 元素 自上而下第一电离能逐渐____ eq \a\vs4\al(微点拨) (1)具有全充满、半充满及全空的电子结构的元素稳定性较高，其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。 (2)当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。　　 1．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3　④1s22s22p5。有关原子半径由大到小的顺序正确的是(　　) A．②①③④　　　　　　　 B．④③①② C．①②④③ D．①②③④ A　[由电子排布式可知①为S，②为P，③为N，④为F，②原子半径最大，④最小。] 2．下列说法正确的是(　　) A．第3周期中钠的第一电离能最小 B．铝的第一电离能比镁的大 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大 A　[同周期中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，故A项正确，C项错误；由于镁的价电子排布式为3s2，Mg具有3p轨道全空的较稳定结构，而铝的价电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，B项错误；钾比镁更易失去电子，钾的第一电离能小于镁的，D项错误。] 探究一　探究元素原子半径的变化规律 1．电子层数多的原子半径一定大吗？ 提示：不一定，例如锂原子比氯原子少一个电子层，但是锂原子半径大于氯原子。 2．举例说明电子层结构相同的微粒，其微粒半径大小的比较有什么规律？ 提示：电子层结构相同的微粒，核电荷数越大，原子核对外层电子的吸引作用越大，其微粒半径越小。例如：r(N3－)>r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 3．元素周期表中元素原子得失电子能力有什么规律？试从原子半径和价电子数角度进行定性解释。 提示：同周期元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引作用逐渐增强。因此，除稀有气体元素外，从左到右，元素原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱。因此，自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。同周期元素和同主族元素原子结构递变的综合结果是：位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。 微粒半径大小的比较方法 1．影响微粒半径的因素主要是核电荷数和电子层数。同周期中，核电荷数越大，半径越小；同主族中，电子层数越多，半径越大。 2．阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r(Na＋)<r(Na)，r(S)<r(S2－)。 3．电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r(Cl－)> r(K＋)>r(Ca2＋)。 4．不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。 1．(双选)下列粒子半径大小的比较正确的是(　　) A．原子半径：F<Cl B．原子半径：Na>S>Cl C．离子半径：S2－<Cl－<K＋<Ca2＋ D．第3周期元素简单离子的半径从左到右逐渐减小 AB　[F与Cl属于同一主族元素，随着电子层数的递增，原子半径逐渐增大，所以原子半径：Cl>F，故A正确；Na、S、Cl属于同一周期元素，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，故B正确；电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故C错误；第3周期元素简单阳离子的半径从左到右逐渐减小，但简单阴离子的半径大于简单阳离子的半径，故D错误。] 探究二　探究元素电离能的变化趋势及应用 1．ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA族元素的第一电离能出现了反常，试解释原因。 提示：ⅡA族的ns能级有2个电子，为全充满的稳定结构，故第一电离能大于ⅢA族；ⅤA族的np能级有3个电子，为半充满的较稳定结构，故第一电离能大于ⅥA族。 2．如何利用电离能判断金属性与非金属性强弱？ 提示：一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 3．如何判断同一元素各级电离能之间的大小关系？ 提示：同一元素的逐级电离能的大小关系为I1<I2<I3<I4……原因是随着原子核外电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越高，且半径越来越小，核对电子的吸引作用增强，失电子越来越困难，电离能也越来越大。 1．电离能数值大小的影响因素 (1)核电荷数、原子半径对电离能的影响 ①同周期主族元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐减小，I1总体上呈增大的趋势(ⅡA、ⅤA族反常)。同周期中碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 ②同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，元素的I1逐渐减小。 (2)核外电子排布对电离能的影响 某原子或离子具有全充满、半充满或全空时的电子排布时，电离能较大。如第ⅡA族元素、第ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，原因是第ⅡA族元素原子最外层ns2全充满，第ⅤA族元素原子最外层np3半充满，比较稳定。各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。 2．电离能的应用 (1)比较元素金属性的强弱 一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 (2)确定元素原子的核外电子层排布 由于电子是分层排布的，内层电子比外层电子难失去，故元素的逐级电离能会发生突变。 (3)确定元素的化合价 电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价(O、F除外)。某元素的逐级电离能，若I2≫I1，则该元素通常显＋1价；若I3≫I2，则该元素通常显＋2价；若I4≫I3，则该元素通常显＋3价。 2．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是(　　) A．X元素可能显＋4价 B．X为非金属元素 C．X为第5周期元素 D．X的单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3＋ D　[根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以X元素原子最外层有3个电子，在化学反应中容易失去3个电子，形成＋3价阳离子，故A错误，D正确；X元素可能位于ⅢA族，ⅢA族有金属元素也有非金属元素，根据已知条件无法确定X元素是否为非金属元素，也无法确定X元素所在的周期数，故B、C错误。] 1．下列各组元素中，原子半径依次增大的是(　　) A．Li　K　RB　　　　　　　 B．I　Br　Cl C．O　NA　S D．Al　Si　P A　[原子半径依次增大，A正确；原子半径依次减小，B错误；O半径最小，Na半径最大，C错误；原子半径依次减小，D错误。] 2．下列离子半径比大于1的是(　　) A． eq \f(r（F－）,r（Mg2＋）) B． eq \f(r（O）,r（N）) C． eq \f(r（F）,r（F－）) D． eq \f(r（Na＋）,r（Na）) A　[核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，A正确；同周期从左到右原子半径依次减小，B错误；同种元素的阴离子半径大于原子半径大于阳离子半径，C、D错误。] 3．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是(　　) A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 C　[第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。] 4．已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是________________，离子半径由大到小的顺序是________________，原子序数由大到小的顺序是________________。 解析：　因An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的电子层结构，可将A、B、C、D在周期表中的位置关系表示如下： 从上图可知，A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是A>B>D>C；因四种离子的核外电子层结构相同，核电荷数小的离子半径大，因此可以判断离子半径从大到小的顺序是D>C>A>B，原子序数由大到小的顺序是B>A>C>D。 答案：　A>B>D>C　D>C>A>B　B>A>C>D $