1.2.2原子半径及电离能 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

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 原子半径及电离能 学习目标 1、运用相关的原子结构理论，分析并掌握元素的原子半径、第一电离能等元素性质同周期性变化的规律并建立模型。 2、了解元素周期律的应用价值。 核心素养 1、宏观辨识与微观探析：分析原子结构中原子核对核外电子作用力的变化,理解原子半径、第一电离能和电负性的递变规律及其原因 2、证据推理与模型认知：通过原子半径、第一电离能和电负性的数据和图示,掌握相关规律 元素周期律 定义：元素性质随原子序数（核电荷数）递增发生周期性重复的规律。 本质：原子核外电子排布周期性变化的必然结果。 【必修二知识回顾】 元素的哪些性质呈周期性变化？ 原子核外最外层电子排布、元素主要化合价、原子半径等 一、原子半径 影响因素： 原子半径 取决于 电子的能层数 核电荷数 (同族) (同周期) (2)同族——电子层数不同时，电子层数 越多，原子半径越大 (1)同周期——电子层相同时，核电荷数 越大，原子半径越小 一、原子半径 ① Na Mg Al ② Li K Cs ③ O2- F- Na+ Mg2+ ④ Fe2+ Fe3+ S S2- ＞ ＞ ＜ ＜ ＞ ＞ ＞ ＞ ＜ 拓展1：粒子半径大小的比较(三看原则) （1）“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。 （2）“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。 （3）“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数多的半径大。 1、正误判断 (1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径( ) (2)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同( ) (3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大( ) (4)各元素的原子半径总比离子半径大( ) (5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小( ) × × √ × × 2、下列各组微粒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－ 3、下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( ) A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBr C B 二、元素的金属性与非金属性 思考： 1、什么叫元素的金属性与非金属性？ 2、同周期、同主族元素的金属性与非金属性的递变规律？ 3、判断元素的金属性与非金属性的依据是什么？ 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强 金属 非金属 二、元素的金属性与非金属性 金属性判断依据： （该元素的原子失电子能力） 1、元素的单质与水(或酸)反应越剧烈 ⇌ 元素金属性越强 2、最高价氧化物对应的水化物的碱性越强 ⇌元素金属性越强 非金属性判断依据： （该元素的原子得电子能力） 3、最高价氧化物对应的水化物的酸性越强 ⇋元素非金属性越强 1、元素单质与氢气化合越容易 ⇋ 元素非金属性越强 2、元素的氢化物越稳定 ⇋ 元素非金属性越强 三、元素的电离能 1、概念： 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要的最低能量叫做第一电离能。用符号I1表示，单位：kJ/mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能，符号I2，依次类推。 同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1< I2< I3<… 元素原子有几个电子，就有几级电离能 2、意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。 电离能越小，表示在气态时该原子失去电子越 ，即元素的____性越强； 电离能越大，表明在气态时该原子失去电子 ,即元素的______性越弱。 容易 越难 金属 金属 思考与讨论1： (1)同主族元素的第一电离能变化有何规律？ (2)同周期元素的第一电离能变化有何规律？ ？ ① 同主族从上到下元素的第一电离能逐渐 。 降低 ② 同周期从左到右元素的第一电离能有 趋势。 上升 ⅡA全充满、ⅤA半充满结构状态更稳定，所需能量高，均大于相邻元素。 （1）不同元素第一电离能的变化规律： ② 同一周期，从左到右，I1呈增大的趋势，原因？ 同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，越易失电子，第一电离能越小。 ① 同一主族，从上到下，I1逐渐减小，原因？ 同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，越不易失去电子，第一电离能越大。 （最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素） ③ 同一周期，ⅡA族、ⅤA族元素I1的反常原因？ ⅡA全充满、ⅤA半充满结构状态更稳定，所需能量高，均大于相邻元素。 常考点 电离能增大 电离能减小 电离能增大 电离能减小 元素第一电离能在元素周期表中的变化规律 Cs He 1、正误判断 (1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强( ) (2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小( ) (3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大( ) (4)H的第一电离能大于C的第一电离能( ) (5)在所有元素中，氟的第一电离能最大( ) (6)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大( ) (7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能( ) × √ × √ × × √ 2、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 C P24页，思考与讨论，回答以下问题。 （1）碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？ （2）下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。 元素 Na Mg Al 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 为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么关系？ （1）碱金属的第一电离能越小，金属活泼性越强。 （2）随着电子的失去，阳离子所带的正电荷越来越大，再失去一个电子需克服的电性引力越来越大，消耗的能量越来越多。 （2）同一元素不同第一电离能的变化规律： 逐级电离能是逐渐增大的，即I1< I2< I3<…，存在突变 （3）电离能的应用： 1、判断金属性强弱 2、确定元素的最高正化合价 3、下表中：X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。 元素 I1 I2 I3 I4 X 496 4 562 6 912 9 543 Y 578 1 817 2 745 11 575 根据表中所列数据的判断错误的是( ) A.元素X是第ⅠA族的元素 B.元素Y的常见化合价是＋3 C.元素X与O形成化合物时，化学式可能是X2O2 D.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应 D 4、下表中：已知某元素原子的各级电离能（IA/ kJ·mol-1），I1=577，I2=1820，I3=2740，I4=11600，I5=14800，I6=18400，I7=23400，则该原子最外层有几个电子？ 5、Li、Be、B原子失去一个电子，所需要的能量相差不是很大，但最难失去第二个电子的原子估计是（ ） A. Li B. Be C. B D. 都相同 3个 A 深刻认识元素周期律 宏观性质 电离能、化合价 微观结构 原子结构、微粒半径 感性 定性 定量认识元素物质 巩固练习： 1.2.2 原子半径及电离能 $