1、第第 2 课时课时 元素周期律元素周期律(一一) 课标要求课标要求 1能说出元素电离能能说出元素电离能的含义。的含义。 2掌握元素原子半径、电离能掌握元素原子半径、电离能周期性变化的规律。周期性变化的规律。 3能应用元素的电离能能应用元素的电离能说明元素的某些性质。说明元素的某些性质。 1 随着核电荷数的递增， 同周期从左向右原子半径逐渐减小，随着核电荷数的递增， 同周期从左向右原子半径逐渐减小， 同主族从上到下原子半径逐渐增大。同主族从上到下原子半径逐渐增大。 2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
2、能。同族元素从上到下第所需要的最低能量叫做第一电离能。同族元素从上到下第 一电离能变小，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋一电离能变小，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋 势，但势，但A 与与A、A 与与A 之间出现反常。之间出现反常。 学与问 元素周期表中的同周期元素周期表中的同周期 主族元素从左到右原子主族元素从左到右原子 半径的变化趋势如何？半径的变化趋势如何？ 如何理解这种趋势？如何理解这种趋势？ 周期表中同主族元素从周期表中同主族元素从 上到下，原子半径的变上到下，原子半径的变 化趋势如何？应如何理化趋势如何？应如何理 解这种趋势？解这种趋势？ 一、一、原子半径原子半径 1影响原
3、子半径大小的因素影响原子半径大小的因素 (1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的 使原子半径增大。使原子半径增大。 (2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的引力就越大，核电荷数：核电荷数越大，核对电子的引力就越大， 使原子半径使原子半径 。 2原子半径的递变规律原子半径的递变规律 (1)同周期：从左至右，核电荷数越同周期：从左至右，核电荷数越 ，半径越，半径越 ； (2)同主族：从上到下，能层数越同主族：从上到下，能层数越 ，半径越，半径越 。 负电负电 排斥排斥 缩小缩小 大大 小小 大大 大大 自主落实 特别提醒特别提醒 (1)同电子层：一般来
4、说，当电子层相同时，随着同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着 核电荷数的增加，其原子半径核电荷数的增加，其原子半径(或离子半径或离子半径)逐渐减小逐渐减小(稀稀 有气体除外有气体除外)，有，有“序小径大序小径大”的规律。的规律。 (2)同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，同主族：一般来说，当最外层电子数相同时， 能层数越多，原子能层数越多，原子(或离子或离子)半径越大。半径越大。 1你能比较出下列原子的半径大小吗？你能比较出下列原子的半径大小吗？ (1)C、N、O、F (2)Si、C、N (3) Li、Na、K、Rb 提示提示：(1)r(C)r(N)r(O)r(F) (2)r(Si)r
5、(C)r(N) (3)r(Li)r(Na)r(K)r(Rb) 2你能比较出下列离子的半径大小吗？你能比较出下列离子的半径大小吗？ (1)F 、 、Cl 、 、Br 、 、I (2)Na 、 、Mg2 、 、Al3 、 、F 、 、O2 提示：提示：(1)r(F ) r(Cl ) r(Br ) r(I ) (2)r(Al3 ) r(Mg2 ) r(Na ) r(F ) r(O2 ) 深度思考 1离子半径大小比较的规律离子半径大小比较的规律 (1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离 子，低价阳离子大于高价阳离子。如子，低价阳离子大于高价
6、阳离子。如r(Cl )r(Cl)， ，r(Fe)r(Fe2 ) r(Fe3 )。 。 (2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如 r(O2 )r(F)r(Na)r(Mg2)r(Al3)。 。 (3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li ) r(Na )r(K)r(Rb)r(Cs)， ，r(O2 )r(S2)r(Se2)r(Na )r(Mg2)。 。 2三看法比较粒子半径大小三看法比较粒子半径大小 (1)“一看层一看层”：先看电子层数，电子层数越多，一般：先看电子层数，电子层数
7、越多，一般 微粒半径越大。微粒半径越大。 (2)“二看核二看核”：若电子层数相同，则看核电荷数，核：若电子层数相同，则看核电荷数，核 电荷数越大，微粒半径越小。电荷数越大，微粒半径越小。 (3)“三看电子三看电子”：若电子层数、核电荷数均相同，则：若电子层数、核电荷数均相同，则 看核外电子数，电子数多的半径大。看核外电子数，电子数多的半径大。 1下列各组元素中，原子半径依次减小的是下列各组元素中，原子半径依次减小的是 ( ) AMg、Ca、Ba BI、Br、Cl CO、S、Na DC、N、B 解析：解析：A项，项，MgCaBa；B项，项，IBrCl；C项，项， OSNa；D项，项，BCN。 答
8、案答案：B 题组训练 2下列各组粒子半径大小的比较中，错误的是下列各组粒子半径大小的比较中，错误的是 ( ) AKNaLi BNa Mg2 Al3 CMg2 Na F D Cl F F 解析：解析：A项，同一主族从上到下原子半径逐渐增大；项，同一主族从上到下原子半径逐渐增大；B 项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径 越小；越小；C项，应为项，应为Mg2 Na F ； ；D项，项，Cl 比 比F 多 多 一个电子层，一个电子层，Cl F ， ，F 比 比F多一个电子，故半径大多一个电子，故半径大 小小F F。 答案答案：C 二、二、电离能电
9、离能 1电离能的概念电离能的概念 (1)第一电离能：第一电离能： 原子失去一个电子转化原子失去一个电子转化 为气态基态正离子所需要的为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能，通常叫做第一电离能，通常 用用I1表示。表示。 (2)各级电离能：各级电离能：1价气态正离子失去一个电子，形成价气态正离子失去一个电子，形成 2价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能，用价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能，用I2表表 示；示；2价气态正离子再失去一个电子，形成价气态正离子再失去一个电子，形成3价气态正离价气态正离 子所需要的最低能量叫做第三电离能，用子所需要的最低能量叫做第三电离能，用I3表示；
10、依次类推。表示；依次类推。 气态电中性基态气态电中性基态 最低能量最低能量 自主落实 2第一电离能的变化规律及影响因素第一电离能的变化规律及影响因素 (1)变化规律变化规律 同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈同周期元素随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈 现现 的趋势。的趋势。 同族元素从上到下第一电离能同族元素从上到下第一电离能 。 增大增大 变小变小 (2)影响因素影响因素 同一周期：一般来说，同一周期的元素具有相同的电子同一周期：一般来说，同一周期的元素具有相同的电子 层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，核对外层电子层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，核对外层
11、电子 的引力增大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能的引力增大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能 也就越大。也就越大。 同一族：同一族元素电子层数不同，最外层电子数相同一族：同一族元素电子层数不同，最外层电子数相 同，原子半径增大起主要作用，半径越大，核对电子的吸引同，原子半径增大起主要作用，半径越大，核对电子的吸引 力越小，越易失去电子，电离能也就越小。力越小，越易失去电子，电离能也就越小。 电子排布：各周期中稀有气体元素的电离能最大，原电子排布：各周期中稀有气体元素的电离能最大，原 因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的最外层因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的最外层8电子
12、电子(He为为2 电子电子)构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型，稳定构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型，稳定 性也较高，如性也较高，如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、P(3s23p3)比同周比同周 期相邻元素的第一电离能大。期相邻元素的第一电离能大。 特别提醒特别提醒 同周期从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，其中同周期从左向右，元素的第一电离能呈增大趋势，其中 A与与A、 A与与A之间元素的第一电离能出现反常。之间元素的第一电离能出现反常。 1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”，错误的打，错误的打“”“”)。 (1)第三周期所含元素中钠的第一电离能最
13、小第三周期所含元素中钠的第一电离能最小 ( ) (2)铝的第一电离能比镁的第一电离能大铝的第一电离能比镁的第一电离能大 ( ) (3)在所有元素中，氟的第一电离能最大在所有元素中，氟的第一电离能最大 ( ) (4)钾的第一电离能比镁的第一电离能大钾的第一电离能比镁的第一电离能大 ( ) 题组训练 2下列各项中元素的第一电离能依次减小的是下列各项中元素的第一电离能依次减小的是 ( ) AH、Li、Na、K BI、Br、Cl、F CNa、Mg、Al、Si DSi、Al、Mg、Na 解析：解析：A项，四种元素处于同一主族，随着电子层数的项，四种元素处于同一主族，随着电子层数的 增加，元素的第一电离能
14、逐渐减小，增加，元素的第一电离能逐渐减小，A正确；正确；B项，四项，四 种元素处于同一主族，但电子层数逐渐减小，第一电离种元素处于同一主族，但电子层数逐渐减小，第一电离 能增大；同一周期，随着原子序数的递增加，元素的第能增大；同一周期，随着原子序数的递增加，元素的第 一电离能呈增大趋势，但一电离能呈增大趋势，但A族为全满结构，第一电离族为全满结构，第一电离 能较大，能较大，C、D错误。错误。 答案答案：A 1元素性质呈现周期性变化的根本原因是元素性质呈现周期性变化的根本原因是 ( ) A元素的元素的原子原子半径半径呈周期性变化呈周期性变化 B元素的第一电离能呈周期性变化元素的第一电离能呈周期性
15、变化 C元素原子的核外电子排布呈周期性变化元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D元素的金属性、非金属性呈周期性变化元素的金属性、非金属性呈周期性变化 解析：解析：元素原子的核外电子排布呈周期性变化是元素性元素原子的核外电子排布呈周期性变化是元素性 质呈现周期性变化的根本原因。质呈现周期性变化的根本原因。 答案答案：C 当堂过关 2元素元素 A 的各级电离能数据如下：的各级电离能数据如下： 电离能电离能 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I/(kJ mol 1) 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 则则 A 元素的常见价态为元素的常见价态为 ( ) A1
16、B2 C3 D4 解析：解析：通过观察通过观察A元素的各级电离能数据，发现元素的各级电离能数据，发现I4I3， 即即A元素最外层有元素最外层有3个电子，常见价态为个电子，常见价态为3价。价。 答案答案：C 3 N、O、Al、Si、Cu 是常见的五种元素。是常见的五种元素。 (1)Si 位于元素周期表第位于元素周期表第_周期第周期第_族。族。 (2)N 的基态原子核外电子排布式为的基态原子核外电子排布式为_； Cu 的基态原子最的基态原子最 外层有外层有_个电子。个电子。 (3)原子半径：原子半径：Al_Si；第一第一电离电离能能：N_O(用用 “”或或“”填空填空)。 解析：解析：(1)Si
17、位于元素周期表中第三周期第位于元素周期表中第三周期第A 族。族。 (2)N 是是 7 号元素，其基态原子核外电子排布式为号元素，其基态原子核外电子排布式为 1s22s22p3；Cu 是是29号 元 素 ， 其 基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为号 元 素 ， 其 基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d104s1，故最外层有，故最外层有 1 个电子。个电子。 (3)同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径： AlSi；N 为为半半充满充满状态状态，故，故电离能电离能：NO。 三三 A 1s22s22p3 1