第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)元素周期律（原子半徑、第一電離能）一、原子半徑原子半徑的大小取決于兩個(gè)因素：①電子層數(shù)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大；②核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小。原子半徑減小原子半徑增大?注意r(Mg)>r(Li)>r(Al)對(duì)除稀有氣體元素以外的原子或離子半徑大小的比較方法可總結(jié)為“三看”：(1)首先看層(即電子層數(shù))，層少半徑小[少數(shù)除外，如r(Li)>r(P)]。(2)層同看核(即核電荷數(shù))，核大半徑小。(3)核同看價(jià)(即化合價(jià))，價(jià)高半徑小[如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)]。原子或離子半徑的比較方法：(1)同種元素的粒子半徑：陰離子>原子>陽(yáng)離子，低價(jià)陽(yáng)離子>高價(jià)陽(yáng)離子(2)能層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷數(shù)越大，半徑越小r(Cl－)

r(Cl)，r(Fe)

r(Fe2＋)

r(Fe3＋)

＞

＞

＞

(3)帶相同電荷的離子：r(O2－)＞r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)能層數(shù)越多，半徑越大(4)核電荷數(shù)、能層數(shù)均不同的離子：r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)；r(O2－)＜r(S2－)＜r(Se2－)＜r(Te2－)r(K＋)

r(Mg2＋)可選參照離子r(Na＋)，r(K＋)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)

＞1.若短周期元素的離子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。(1)四種元素在元素周期表中的相對(duì)位置如何？a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在元素周期表中C、D的下一周期(2)原子序數(shù)從大到小的順序是什么？a＞b＞d＞c(3)離子半徑由大到小的順序是什么？

C3－＞D－＞B＋＞A2＋二、電離能1.第一電離能：氣態(tài)基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量。M(g)-e-→M+(g)（2）規(guī)律：電離能越大，氣態(tài)原子（離子）越難失電子；電離能越小，氣態(tài)原子（離子）越易失電子（1）意義：衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。符號(hào)：I1單位：kj/mol二、電離能思考：隨原子序數(shù)遞增，同周期或者同族元素的第一電離能有什么規(guī)律？二、電離能同周期：一般自左向右增大趨勢(shì)每個(gè)周期的第一種元素（氫和堿金屬）的第一電離能最小，最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能最大；原因：同一周期的主族元素具有相同的電子層數(shù)，隨著核電荷數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)增加，原子半徑逐漸減小，失電子能力逐漸減弱，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。二、電離能同主族：自上而下減小趨勢(shì)如He、Ne、Ar、Kr、Xe的第一電離能依次下降，H、Li、Na、K、Rb、Cs的第一電離能也依次下降原因：一般來(lái)說(shuō)，同主族元素的原子最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，失電子能力逐漸增強(qiáng)，第一電離能逐漸減小。思考：鎂的第一電離能比鋁大，磷的第一電離能比硫大，為什么？3s23p13s23p43s23p33s2寫(xiě)出鎂、鋁、磷、硫的外圍電子排布式s軌道處于全充滿(mǎn)狀態(tài)p軌道處于半充滿(mǎn)狀態(tài)第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。能量：3s2<3p1全空、半滿(mǎn)、全滿(mǎn)狀態(tài)更穩(wěn)定通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(mǎn)(p3、d5、f7)和全滿(mǎn)(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。第三周期元素第一電離能的大小關(guān)系為：I1(Ar)>I1(Cl)>I1(P)>I1(S)>I1(Si)>I1(Mg)>I1(Al)>I1(Na)。第一電離能：第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素，第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素第ⅡA族元素的s軌道全滿(mǎn)，最外層p軌道全空第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿(mǎn)二、電離能2.逐級(jí)電離能M+(g)-e-→M2+(g)第一電離能Ｉ1+1價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成+2價(jià)氣態(tài)離子所需要的最低能量M(g)-e-→M+(g)第二電離能Ｉ2M2+(g)-e-→M3+(g)第三電離能Ｉ3+2價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成+3價(jià)氣態(tài)離子所需要的最低能量…………電離能kJ·molNaMgAl第一電離能496738578第二電離能456214511817第三電離能691277332745第四電離能95431054011575第五電離能133531363014830第六電離能166101799518376第七電離能201142170323293規(guī)律：同一元素的逐級(jí)電離能是逐漸增大的，即I1<I2<I3<…元素的逐級(jí)電離能的數(shù)據(jù)電離能kJ·molNaMgAl第一電離能496738578第二電離能456214511817第三電離能691277332745第四電離能95431054011575第五電離能133531363014830第六電離能166101799518376第七電離能201142170323293結(jié)論：同一能層的電子的電離能相差較?。徊煌軐拥碾娮与婋x能相差較大。當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說(shuō)明失去的電子所在電子層發(fā)生了變化元素的逐級(jí)電離能的數(shù)據(jù)3.電離能的應(yīng)用（1）確定元素原子的核外電子排布Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個(gè)電子。同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當(dāng)能量相同的原子軌道在全空、半充滿(mǎn)和全充滿(mǎn)狀態(tài)時(shí)，第一電離能就會(huì)反常的大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。（2）判斷主族元素的最高正化合價(jià)或最外層電子數(shù)如果電離能在In與In+1之間突變，則元素原子易形成+n價(jià)離子不易形成+(n+1)價(jià)離子。如果是主族元素，則其最外層有n個(gè)電子，最高正化合價(jià)為+n(O、F除外)。（3）判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。1.正誤判斷(1)第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)(

)(2)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小(

)(3)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大(

)(4)H的第一電離能大于C的第一電離能(

)(5)在所有元素中，氟的第一電離能最大(

)(6)同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來(lái)越大(

)(7)同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能(

)×√×√××√2.根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷X、Y、Z的化合價(jià)分別為_(kāi)________________________。

I1I2I3I4X500102069009500Y5801800270011600Z420310044005900X：＋2，Y：＋3，Z：＋1》4~5倍3.[2020·全國(guó)卷Ⅰ，35(2)]Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_______________________________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578Na與Li同主族，Na的電子層數(shù)多，原子半徑大，故第一電離能更小Li、Be和B為同周期元素，同周期元素從左至右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但由于基態(tài)Be原子的s能級(jí)處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B的Li和Na在同一主族，價(jià)層電子數(shù)相同，