第1章 第3节 元素性质及其变化规律（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（鲁科版）

该高中化学课件围绕元素性质及其变化规律，系统讲解原子半径、电离能、电负性的影响因素、周期律变化及应用，通过“影响因素-规律总结-实例应用”的学习支架，衔接原子结构与元素性质的前后知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过知识辨析（如电离能反常现象讨论）、真实情境题（储氢材料、新型超导体）培养学生证据推理与模型认知能力，帮助学生建立“结构决定性质”的化学观念，既提升学生分析解决问题的能力，也为教师提供丰富的教学素材与情境案例。

必备知识 清单破 知识点 1 原子半径及其变化规律 第3节　元素性质及其变化规律 1.影响因素   第1章　原子结构与元素性质 高中同步 2.原子半径的变化规律及应用 (1)同周期主族元素从左到右   (2)同主族元素自上而下 第1章　原子结构与元素性质 高中同步   注意事项 　　位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素,其原子获得或失去电子的 能力都不强。 3.微粒半径大小的比较【具体内容见定点1】 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 1.电离能的概念及各级电离能的关系 (1)概念:气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量。符号为I,单位为kJ· mol-1。 (2)各级电离能的关系 M(g) M+(g)  M2+(g) M3+(g)…… 2.电离能变化规律及其应用【具体内容见定点2】 同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,稀有气体元素的第一电离能最大,碱金属元 素的第一电离能最小;同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。 知识点 2 元素的电离能及其变化规律 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 知识拓展 电子亲和能 (1)定义 元素的气态原子(或离子)获得一个电子所放出的能量称为电子亲和能。常用符号E表示,单 位为kJ·mol-1。E1表示第一电子亲和能,E2表示第二电子亲和能。 (2)电子亲和能与能量变化关系 　　习惯上规定,体系放出能量时电子亲和能为正,体系吸收能量时电子亲和能为负。如A (g)+e-  A-(g)    E1,通常,碱金属元素的E1为正值。 (3)电子亲和能的影响因素 　　电子亲和能的大小取决于原子核对外层电子的吸引以及电子和电子之间的排斥这两个 相反的因素。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 　　①一般随着原子半径的减小,原子核对核外电子的吸引作用增强,电子亲和能增大。例 如:E1(B)<E1(C)<E1(O)<E1(F)。 　　②如果原子半径的减小使核外电子的密度增大很多,电子之间的排斥作用增强,则可能 使电子亲和能减小。因此,无论在同一周期还是同一族中,元素的电子亲和能没有表现出简 单的变化规律。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 1.电负性 (1)概念:元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。 (2)标准:选定氟的电负性为4.0,并以此为标准确定其他元素的电负性。电负性是相对值,没有 单位。 2.电负性的变化规律 (1)同一周期,从左到右,主族元素的电负性递增。 (2)同一主族,自上而下,元素的电负性递减。 3.电负性的应用【具体内容见定点3】 知识点 3 元素的电负性及其变化规律 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 知识辨析 1.同周期中稀有气体元素第一电离能最大,这种说法正确吗? 2.钾的第一电离能比镁的第一电离能大,这种说法正确吗? 3.非金属性越强的元素,电负性越小,这种说法正确吗? 4.金属活动性顺序中金属越活泼其第一电离能越小,这种说法正确吗? 5.电子层数多的元素的原子半径一定大于电子层数少的元素的原子半径,这种说法正确吗? 6.因为同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,所以第一电离能一定逐渐增大,这种说 法正确吗? 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 一语破的 1.正确。稀有气体元素各原子轨道电子达到稳定结构,不容易失去最外层一个电子,同周期中 第一电离能最大。 2.不正确。I1(Na)>I1(K),I1(Mg)>I1(Na),故I1(Mg)>I1(K)。 3.不正确。非金属性越强的元素,吸引电子的能力越强,电负性越大。 4.不正确。金属的活动性表示的是在水溶液中金属单质中的原子失去电子的能力,而金属元 素的第一电离能表示的是金属元素的基态原子在气态时失去一个电子的难易程度,二者对应 的条件不同,所以金属的活动性顺序与金属元素第一电离能的大小顺序不完全一致。如第一 电离能:Na<Ca,而金属活动性:Ca>Na。 5.不正确。电子层数多的元素的原子半径不一定大于电子层数少的元素的原子半径,如原子 半径Li>Cl。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 6.不正确。同一周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但某些元素原子具有全充满 或半充满的电子排布,比较稳定,如VA族N、P元素原子的最外层p轨道为半充满状态,ⅡA族 Be、Mg元素原子的最外层s轨道为全充满状态,所以它们的第一电离能大于同周期相邻元素 原子。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 1.规律 (1)同周期主族元素中,核电荷数越大,原子半径越小,如r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)。 (2)同主族元素中,电子层数越多,原子半径越大,如r(F)<r(Cl)<r(Br)。 (3)同种元素的离子,离子价态越高,半径越小,如r(Fe2+)>r(Fe3+)、r(H-)>r(H+)。 2.方法技巧 (1)先看电子层数,一般电子层数越多,半径越大。 (2)电子层数相同时,一般核电荷数越大,半径越小。 (3)电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大,如r(S2-)>r(S)。 关键能力 定点破 定点 1 微粒半径大小的比较  第1章　原子结构与元素性质 高中同步 典例　下列有关微粒半径的大小比较错误的是 (　    ) A.K>Na>Li　　B.Na+>Mg2+>Al3+ C.Mg2+>Na+>F-　　D.Cl->F->F C 思路点拨    弄清微粒的电子层数、核电荷数大小,同时可以通过电子数或核电荷数相同的微 粒做参照物来比较微粒半径的大小。 解析    同一主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,A正确。核外电子排布相同的离子,核电 荷数越大,半径越小,B正确。半径大小应为Mg2+<Na+<F-,C错误。Cl-比F-多一个电子层,半径: Cl->F-;F-比F多一个电子,半径:F->F,D正确。 方法技巧 　　比较核电荷数、电子层数、电子数皆不相同的微粒的半径时,选择一种参照微粒进行比 较,如r(K+)与r(Mg2+)的比较,可选择Na+为参照微粒。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 1.元素第一电离能变化规律 (1)元素第一电离能的变化图示   定点 2 电离能变化规律及其应用 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 (2)第一电离能的反常现象 　　电离能反映元素原子的核外电子排布特点,当原子的核外电子排布是全空(如p0、d0、f 0)、半充满(如p3、d5、f7)和全充满(如p6、d10、f14)状态时,原子处于能量较低状态,失电子所需 能量较大,所以第一电离能就会反常得大,ⅡA族元素原子满足ns2、ⅤA族元素原子满足ns2np 3,故前4周期ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素。 (3)过渡元素的第一电离能的变化不太规则。对于同一周期的过渡元素,从左到右随着原子 序数的增加,第一电离能总体上略有增加。 2.逐级电离能变化规律 (1)同一原子的逐级电离能越来越大 　　元素的一个气态的基态原子失去一个电子,变成气态基态离子后,半径减小,原子核对电 子的吸引力增大,所以失去第二个、第三个电子更加不易,所需要的能量依次增大。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 (2)当某一级电离能突然变得很大时,说明电子层发生了变化,即失去不同电子层的电子,元素 的电离能有很大的差距。下表是钠、镁、铝的部分电离能: 元素 Na Mg Al 电离能/ (kJ·mol-1) I1 496 738 577 I2 4 562 1 451 1 817 I3 6 912 7 733 2 745 I4 9 543 10 540 11 575 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 3.电离能的应用 (1)判断元素金属性与非金属性的强弱:一般情况下,除0族元素外,元素的第一电离能越小,气 态基态原子越容易失去电子,元素的金属性越强;元素的第一电离能越大,气态基态原子越难 失去电子,元素的非金属性越强(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性)。 (2)判断元素的化合价(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。例如,钠元素的I2≫I1,故钠元素的常见化合价为+1价。 (3)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,有一定的规律 性,当电离能出现突变时,电子层数就可能发生变化。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 1.判断元素金属性、非金属性强弱 　　判断一种元素是金属元素还是非金属元素以及元素的活泼性。   定点 4 元素电负性的应用  第1章　原子结构与元素性质 高中同步 注意事项 　　不能把电负性2作为划分金属元素和非金属元素的绝对标准。 2.判断共价化合物中元素化合价的正负 　　电负性大的元素易呈现负价,电负性小的元素易呈现正价,即在共价化合物中,共用电子 对偏向电负性大的元素。如H2O中,H的电负性为2.1,O的电负性为3.5,则氢元素显正价,氧元 素显负价。   3.判断化学键和化合物的类型 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 注意事项 　　①电负性差值大于1.7的两种元素不一定都形成离子化合物,如F的电负性与H的电负性 差值为1.9,但HF为共价化合物;②电负性差值小于1.7的两种元素不一定都形成共价化合物, 如H的电负性与Na的电负性差值为1.2,但NaH为离子化合物。 4.对角线规则 　　在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图所示)的有些性质是相似的, 这种相似性被称为对角线规则。符合此规则的三组元素有:Li-Mg、Be-Al、B-Si,因为它们 的电负性接近,所以它们对键合电子的吸引力相当,表现出的性质相似。如Be和Al,二者的电 负性都为1.5,二者的单质、氧化物、氢氧化物都能与强酸和强碱反应。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 归纳总结 比较元素电负性大小的方法 (1)根据同一周期、同一主族的递变规律。 (2)非金属元素的电负性一般比金属元素的电负性大。 (3)二元化合物中,显负价的元素的电负性更大。 (4)不同周期、不同主族两种元素电负性的比较可找第三种元素(与其中一种元素位于同主 族,与另外一种元素位于同周期)作为参照物。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 典例    已知H、S、N、Al、Cl、Si六种元素的电负性分别为2.1、2.5、3.0、1.5、3.0、1.8。 某有机化合物X的结构简式为 ,下列有关说法正确的是 (　    ) A.X中H和N的共用电子对偏向H B.X中S和N的共用电子对偏向N C.AlCl3、AlN和Al2S3都是离子化合物 D.在化合物SiH4中,Si的化合价是-4价 B 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 思路点拨    根据电负性的大小判断共价化合物中电子对的偏向、元素化合价的正负、化合 物的类型。 解析    根据N元素的电负性大于H元素的电负性可知,H和N的共用电子对偏向N,A错误;根据 N元素的电负性大于S元素的电负性可知,S和N的共用电子对偏向N,B正确;AlCl3中Al和Cl的 电负性差值为1.5,小于1.7,AlCl3是共价化合物,同理可知AlN和Al2S3都是共价化合物,C错误;Si 元素的电负性小于H元素的电负性,在SiH4中Si的化合价是+4价,H为-1价,D错误。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 储氢材料是一类能吸收和释放氢气的材料。配位金属氢化物是一种储氢容量比较高的化合 物,可作为优良的储氢介质。Ti(BH4)3是一种配位金属氢化物,可由TiCl4和LiBH4反应制得。 问题1　基态Ti3+的未成对电子有几个?Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序是什么? 情境探究 素养 宏观辨识与微观探析——新情境下原子结构与性质的应用 学科素养 情境破 提示    钛是22号元素,基态Ti3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1,未成对电子数为1;Li和H同 主族,Li和B同周期,由元素周期律可知,锂元素的电负性最小,B 中硼显+3价,氢显-1价,说明 氢的电负性比硼大,则电负性由大到小的排列顺序为H>B>Li。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 问题2　金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。LiH常用作干燥剂、氢气发生剂、有 机合成还原剂等。LiH中,Li+和H-谁的半径大? 提示    Li+和H-具有相同的电子层结构,核电荷数:Li>H,则离子半径:Li+<H-。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 问题3　某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示: I1/(kJ· mol-1) I2/(kJ· mol-1) I3/(kJ· mol-1) I4/(kJ· mol-1) I5/(kJ· mol-1) 738 1 451 7 733 10 540 13 630 M是什么元素? 提示    该元素的第三电离能剧增,则该元素容易失去2个电子,该元素为第ⅡA族元素Mg。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 典例呈现 例题    我国科研人员发现了一种新型超导体,化学式为Bi3O2S2Cl,由[Bi2O2]2+和[BiS2Cl]2-交替 堆叠构成。已知Bi位于第6周期ⅤA族,下列有关说法错误的是(　    ) A.Bi的价电子排布式为5d106s26p3 B.有关元素的电负性:O>Cl>S C.Bi3O2S2Cl属于含共价键的离子化合物 D.该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区 A 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 素养解读    本题以“新型超导体”为情境素材,考查元素原子价电子排布、电负性的比较以 及元素周期表的分区等知识,提升学生学以致用的能力,培养证据推理与模型认知的化学学 科核心素养。 信息提取    Bi位于第6周期ⅤA族,ⅤA族元素原子的价电子排布式为ns2np3,Bi的价电子排布 式为6s26p3;Bi3O2S2Cl由[Bi2O2]2+和[BiS2Cl]2-交替堆叠构成,故Bi3O2S2Cl属于含共价键的离子化 合物。 解题思路    Bi的价电子排布式为6s26p3,A错误;一般同周期主族元素从左到右,电负性逐渐变 大,电负性:Cl>S,在ClO2中氧为负价,则电负性:O>Cl,故电负性:O>Cl>S,B正确;Bi3O2S2Cl由[Bi2 O2]2+和[BiS2Cl]2-交替堆叠构成,[Bi2O2]2+和[BiS2Cl]2-内含共价键,Bi3O2S2Cl属于含共价键的离子 化合物,C正确;Bi、O、S、Cl都是p区元素,D正确。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 思维升华 新情境下原子结构与性质问题的思维方法 (1)先根据材料或题目信息确定具体元素和元素在元素周期表中的位置,然后根据元素在元 素周期表中的位置及元素周期律对元素及其化合物的结构或性质进行比较,得出答案。 (2)解答相关题目,关键是看清题目要求,重点注意:基态原子的电子排布式或轨道表示式、基 态原子的价电子排布式或轨道表示式、简化电子排布式的书写,电子式的书写,离子化合物 和共价化合物的判断,结构简式、结构式的区别等。 第1章　原子结构与元素性质 高中同步 $