1.2.2原子半径和第一电离能课件2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修二

该高中化学课件聚焦原子半径和第一电离能，通过核外电子周期性变化导入，以“结构决定性质”为主线，设置问题引导学生分析原子半径影响因素及电离能规律，搭建从原子结构到元素性质的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与化学观念，通过“微粒半径比较三步曲”“电离能反常现象解释”等，引导学生证据推理、建构模型。典例与随堂演练巩固规律应用，帮助学生系统掌握知识，提升解题能力，也为教师提供清晰教学思路，提高课堂效率。

第二节 构原子结构与元素的性质 第2课时 原子半径和第一电离能 第一章 原子结构与性质 1 2 1 本节重点 本节难点 原子半径 元素的电离能 知识导航 元素周期律内涵丰富多样 核外电子呈周期性变化 原子半径 元素的化合价 元素的金属性和非金属性 决定 结构 性质 决定 新课导入 我们知道：随着原子序数的递增，元素的原子半径呈现周期性变化。 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 原子半径 m 原子序数 那么，影响原子半径大小的因素是什么呢？ 一、原子半径 阅读课本22页，完成23页思考与讨论 新课导入 一、原子半径 原子半径逐渐减小 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐减小 原子半径逐渐增大 原子半径逐渐减小 原子半径逐渐增大 原子半径最小 原子半径最大 知识梳理 思考与讨论 1、原子半径大小取决于哪些因素？ 原子半径越大 电子间的排斥作用增强 原子半径越小 核对电子的吸引力增强 2、如何从原子结构的角度对原子半径的周期性变化进行解释？ 同一周期 从左往右，核电荷数逐渐增大 原子半径逐渐减小 同一主族 从上往下，电子层数逐渐增多 原子半径逐渐增大 ①电子能层数越多 ②核电荷数越大 核电荷数占主导 能层占主导 注意： 这两种作用是同时存在，相互竞争的关系。 知识梳理 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。 2、原子半径---大小比较 微粒半径大小比较三步曲 先看_______，若能层数相等，再看_________，当能层数和原子序数都相等时， 最后看______________。 能层数 原子序数 核外电子数 知识梳理 例1、比较下列微粒半径大小 (1)Na_____Mg_____Al； Li_____K_____Cs (2)Na＋、O2－、Mg2＋、F－：_____________________ (3)Fe2＋_____Fe3＋； S_____S2－ (4)Na_____Na＋; Cl_____Cl- 电子层相同，看核电荷数（原子序数） 电子层不同，只看电子层 电子层相同，看核电荷数（原子序数） 电子层和原子序数都相同，看核外电子数 电子层和原子序数都相同，看核外电子数 典例精讲 【例1】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－ 【例2】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 典例精讲 反映 决定 元素的性质 原子 结构 那么，原子失去1个电子或失去多个电子，所需能量有什么区别呢？ 知识梳理 二、元素的电离能 1、元素第一电离能的概念与意义 第一电离能 概念： 符号： I1 电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的 。第一电离能数值越小，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越 失去一个电子。 难易程度 容易 难 气态基态原子失去一个电子转化为气态基态阳离子所需要的最低能量叫做第一电离能。 M(g)= M+ (g) + e- （第一电离能） I1 知识梳理 每个周期的第一种元素的第一电离能______，最后一种元素的第一电离能_____，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈_____趋势。 最小 最大 增大 原子核对电子的吸引力越强，第一电离能越大。 反常：ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA 2、元素第一电离能变化规律 第二周期 第三周期 第四周期 知识梳理 ↑↓ ↑ ns np ↑↓ ns ↑↓ ↑ ↑ ↑ ns np ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ns np 思考：第ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？ ⅡA ⅢA ⅤA ⅥA ⅤA半充满 （1）所失电子的能级： 能量：ns2 < np1 2）价层电子排布：全空、半满、全满 状态更稳定，所需能量高。 知识梳理 同一族，从上到下第一电离能逐渐 。 减小 电离能呈现周期性的递变。 原子核对电子的吸引力越弱，第一电离能越小。 知识梳理 二、元素的电离能 2、元素第一电离能变化规律 一般规律 同周期：随原子序数的递增而增大 同主族：随原子序数的递增而减小 特列 ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA 知识梳理 2、核电荷数 电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。 1、原子半径 （能层数） 同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。 3、电子构型 核外电子排布会影响电离能的大小，出现反常现象。 如：（B、Al） （O、S） 3、元素电离能影响因素 ①电离能数值的大小主要取决于原子的 、 及原子的 。 核电荷数 能层数 电子构型 知识梳理 第一电离能增大 第一电离能增大 元素金属性越强，第一电离能越小。 元素非金属性越强，第一电离能越大。 思考：（1）碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？ 思考与讨论 课本24页 碱金属第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属活泼性越强 知识梳理 思考：（2）下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能 根据以上数据，你能得出什么结论？（请说出两条） （1）电离能的数值逐级增大； （2）同一能层的电子的电离能相差较小； 不同能层的电子电离能相差较大。 电离能的差别大小反映了电子的分层排布。 知识梳理 Na 元素 Na 电离能 kJ∙mol-1 496 4 562 6 912 9 543 13 353 16 610 20 114 Na(g) = Na+(g) + e- 1s22s22p63s1 1s22s22p6 易失去电子 4 066 Na+(g) = Na2+(g) + e- 1s22s22p6 1s22s22p5 与Ne的核外电子一样 难失去电子 思考：为什么逐级电离能会增大？Na元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？ 跨能层了 为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有什么联系？ Na 易失去一个电子，化合价常见+1价 知识梳理 元素 Mg 电离能 kJ∙mol-1 738 1 451 7 733 10 540 13 630 17 995 21 703 Mg 1s22s22p63s2 1s22s22p63s1 Mg(g) = Mg+(g) + e- Mg+(g) = Mg2+(g) + e- 1s22s22p63s1 1s22s22p6 1s22s22p6 1s22s22p5 Mg2+(g) = Mg3+(g) + e- 易失去电子 难失去电子 6 282 思考：为什么逐级电离能会增大？Mg元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？ 跨能层了 Mg易失去二个电子，化合价常见+2价 知识梳理 元素 Al 电离能 kJ∙mol-1 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 23 293 Al 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s2 Al(g) = Al+(g) + e- 1s22s22p63s2 1s22s22p63s1 Al+(g) = Al2+(g) + e- 1s22s22p63s1 1s22s22p6 Al2+(g) = Al3+(g) + e- 1s22s22p6 1s22s22p5 Al3+(g) = Al4+(g) + e- 8830 思考：为什么逐级电离能会增大？Al元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？ 易失去电子 难失去电子 跨能层了 Al易失去三个电子，化合价常见+3价 知识梳理 同一原子电离能突变说明则能层变化，更难失去电子，此时元素化合价为稳定化合价。 一级电离能较小，二级、三级电离能越来越大，更不易失去电子， 因为:离原子核越近，电子受原子核的吸引越强，所需电离的能量也就越大。 1、为什么逐级电离能会增大？ 2、电离能突变与化合价的关系是什么？ 逐级电离能出现突变 → 跨越不同能层失电子 → 判断原子价层电子数/推测其最高化合价 思考与讨论 知识梳理 22 应用二 应用一 4、电离能的应用 如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去___________形成________阳离子。 判断元素的金属性、非金属性强弱 I1越大，元素的 性越强；I1越小，元素的 性越强。 一个电子 ＋1价 非金属 金属 根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价 知识梳理 【例1】某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于( ) A.第ⅠA族 B.第ⅡA族 C.第ⅢA族 D.第ⅣA族 B 【例2】根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是( ) A.Q元素可能是0族元素 B.R和S均可能与U在同一主族 C.U元素可能在元素周期表的s区 D.原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 B 典例精讲 【例3】分析下列图表，回答问题。 (1)N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 电离能 I1 I2 I3 I4 … In/kJ·mol－1 578 1 817 2 745 11 575 … 则该元素是_____(填写元素符号)。 Al (2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第 _____族。 ⅡA 随堂演练 第一个稀有气体化合物——六氟合铂酸氙(XePtF6) 1962年，英国科学家巴特勒特：将六氟化铂和氙气混合在一起，生成了世界上首例稀有气体化合物 ：六氟合铂酸氙。 六氟合铂酸氙是一种橙黄色固体，可以由具有强氧化性的六氟化铂在六氟化硫气体中氧化氙气制得。图片右侧就是生成的六氟合铂酸氙 巴特勒特的研究极大推进了稀有气体化学的发展。至今，除了放射性稀有气体外，所有的稀有气体均已经成功制备了化合物。稀有气体化合物的研究，不仅促进着无机化学的发展，对于分子层面的物理学研究也具有广泛而深远的意义。 拓展延伸 第二节 原子结构与元素的性质 第2课时 原子半径 元素的电离能 影响因素 原子半径的递变规律 同周期：从左至右，核电荷数越大，半径越小 电子的能层数 核电荷数 同主族：从上到下，核电荷数越大，半径越大 规律总结：原子或离子半径的比较方法 粒子半径比较的一般思路 元素第一电离能的概念与意义 元素第一电离能变化规律 电离能与化合价的联系 电离能的应用 电离能的影响因素及特例 课堂小结 $