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（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修2教师用书（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕）

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

［核心素养发展目标］　

1.知道原子结构与元素性质间的关系规律。2.了解原子半径的意义及其测定方法，知道原子半径与原子核外电子排布的关系，并能解释原子半径在周期表中的变化规律。3.正确理解元素电离能的含义及其变化规律，会用电离能的概念分析解释元素的某些性质。

一、原子半径及其变化规律

1.原子半径的测定

假定原子是一个球体，采用统计的方法测定原子半径。

方法一：ρ固态单质→1 mol原子的体积1个原子在固态单质中平均占有的体积→原子半径；

方法二：实验测定原子核间距→相关原子半径，此法测得的原子半径包括共价半径、范德华半径、金属半径。

2.影响原子半径的因素

3.原子半径变化规律

（1）主族元素

（2）过渡元素：从总的变化趋势来看，与同一周期主族元素相比，从左到右原子半径的变化幅度不大。

1.正误判断

（1）核外电子层结构相同的单核粒子，半径相同 （　　）

（2）质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大 （　　）

（3）各元素的原子半径总比其离子半径大 （　　）

（4）同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小 （　　）

答案　（1）×　（2）√　（3）×　（4）×

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-

答案　C

解析　同主族元素，从上到下，原子半径（或离子半径）逐渐增大，故A、B、D三项中的各微粒的半径逐渐增大；电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2+、Al3+电子层数相同但铝元素的核电荷数大，所以Al3+的半径小，故C项中微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的。

3.下列微粒半径大小比较正确的是 （　　）

A.Na+<Mg2+<Al3+<O2-

B.S2->Cl->Na+>Al3+

C.Na<Mg<Al<Si

D.Cs<Rb<K<Na

答案　B

解析　A中四种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小；B中S2-与Cl-，Na+与Al3+的核外电子排布分别相同，和Cl-比Na+和A多一个电子层，微粒半径大；C中微粒电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，应为Na>Mg>Al>Si；D中微粒为同一主族，电子层数越多，原子半径越大，应为Cs>Rb>K>Na。

4.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 （　　）

A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值为7

B.原子半径的大小顺序为X>Y>Z>W>Q

C.简单离子半径的大小顺序为W>Q>X>Y>Z

D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强

答案　C

解析　由五种元素在周期表中的相对位置关系可知，X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。N、Al的最高正化合价分别为+5、+3，二者之和的数值为8，A项错误；同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小，且电子层数越多，原子半径越大，故原子半径的大小顺序为Al>S>Cl>N>O，B项错误；电子层结构相同的离子，核电荷数越小，离子半径越大，电子层结构不同的离子，电子层数越多，离子半径越大，故简单离子半径的大小顺序为S2->Cl->N3->O2->Al3+，C项正确；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，S的非金属性比Cl的弱，故H2SO4的酸性比HClO4的弱，D项错误。

1.微粒半径大小的比较规律

（1）同周期主族元素，从左到右，原子半径依次减小。

（2）同主族元素，从上到下，原子或同价态离子半径均依次增大。