第2課時

元素周期律

第二節(jié)

原子結構與元素性質第一章原子結構與性質1、認識元素的原子半徑、第一電離能、電負性等元素性質的周期性變化，能從電子排布的角度對元素性質的周期性變化進行解釋，促進對“結構”與“性質”關系的理解。2、建構元素周期律(表)模型，能列舉元素周期律(表)的應用，進一步建立基于“位置”“結構”“性質”關系的系統(tǒng)思維框架。學習目標溫故知新元素周期律的內容:

元素原子的

、

、

、

隨著

的遞增而呈周期性的變化。元素原子的核外電子排布核外電子排布原子半徑主要化合價金屬性與非金屬性原子序數(shù)（核電荷數(shù)）元素哪些性質呈周期性變化？元素周期律的實質：元素性質的周期性變化是

周期性變化的必然結果。原子核外電子排布1.元素化合價的周期性變化：①同周期元素化合價：+1→+7;-4→-1→0②除O、F外，元素的最高正價=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)③最高正價+︱最低負價︱=8④金屬元素無負價，氟無正價，氧無最高正價溫故知新2.元素金屬性和非金屬性的周期性變化共價半徑范德華半徑金屬半徑rrr原子半徑，總是以相鄰原子的核間距為基礎而定義的。原子半徑依據(jù)量子力學理論，核外電子從原子核附近到離核很遠的地方都有可能出現(xiàn)，因此原子并不是一個具有明確“邊界”的實體。這就是說，原子并沒有經典意義上的半徑。但是，由于核外電子運動區(qū)域的大小對于元素原子的性質有很大的影響，為了便于討論這方面的問題，人們便假定原子是一個球體，并采用統(tǒng)計的方法來測定它的半徑。原子半徑同周期同主族從左到右，隨核電荷數(shù)增大，原子半徑減小。從上到下，隨電子的能層數(shù)增多，原子半徑增大。原子半徑的遞變規(guī)律同周期元素同主族元素核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用也就越大，將使原子的半徑減小。電子的能層越多，電子之間的排斥作用越大，將使原子的半徑增大。原子半徑影響因素想一想是否電子的能層數(shù)多的元素的半徑一定大于電子的能層數(shù)小的元素的原子半徑？不一定，原子半徑的大小由核電荷數(shù)與電子的能層數(shù)兩個因素綜合決定的，如堿金屬元素的原子半徑比它下一周期鹵素原子的半徑大。原子半徑電子的能層數(shù)核電荷數(shù)取決于粒子（原子或離子）半徑的比較方法（一般情況）

電子的能層數(shù)原子半徑_____越大能層數(shù)越多核電荷數(shù)能層數(shù)相同原子半徑_____越大核電荷數(shù)越小①②核外電子數(shù)原子半徑_____越大核外電子數(shù)越多核電荷數(shù)和能層數(shù)都相同③歸納小結【知識拓展】比較以下簡單離子的半徑大?。竣趓(Al3＋)r(O2－)＜①r(Cl－)r(Br－)＜③r(Fe3＋)r(Fe2＋)＜核外電子排布相同的離子，越得電子半徑越大，反之越小。電子能層數(shù)越多，半徑越大。電子能層數(shù)一致，核電荷數(shù)越小，半徑越大。電子能層數(shù)、核電荷數(shù)均一致，電子數(shù)越大，半徑越大。

r(N3-)＞r(O2-)＞r(F-)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)

r(P3-)＞r(S2-)＞r(Cl-)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)

常見題型：

核外電子排布相同的離子半徑比較一、第一電離能氣態(tài)基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。元素的電離能I1

單位：KJ/mol1.概念：2.符號及單位：原子序數(shù)第一電離能（kJ·mol-1）對同一周期的元素而言，IA族元素的第一電離能最小，0族元素的第一電離能最大。隨原子序數(shù)遞增，同周期元素的第一電離能有什么規(guī)律？同一周期元素的第一電離能，從左到右總體上是呈增大趨勢，但個別有反?，F(xiàn)象過渡元素第一電離能變化不太大。電離能的遞變規(guī)律HeNeArHLiNaBeBCNOFMgAlSiPSCl短周期元素的第一電離能在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一電離能大于相鄰的元素的第一電離能。為什么？ⅤA族ns2np3半充滿ⅡA族np全空ⅥA族失去的電子為已配對電子，互斥ⅢA族失去的是np能級的電子，能量高易失去2s22p13s23p12s22p43s23p42s22p33s23p33s22s2電離能的遞變規(guī)律同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小。電離能的遞變規(guī)律隨原子序數(shù)遞增，同族元素的第一電離能有什么規(guī)律？第一電離能（kJ·mol-1）原子序數(shù)⑴核電荷數(shù)電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對外層電子引力越大、越不易失去電子，電離能越大。⑵原子半徑同族原子半徑越大、原子核對外層電子的引力越小，越易失電子，電離能越小。⑶電子層結構穩(wěn)定的8電子結構（同周期末層）電離能最大。影響電離能大小因素M+(g)=M2+(g)+e-I2（第二電離能）M2+(g)

=M3+(g)+e-

I3（第三電離能）表示式：第二電離能：氣態(tài)正一價離子再失去一個電子成為氣態(tài)正二價離子所需的能量叫做第二電離能；第三電離能和第四、第五電離能……依此類推。逐級電離能M(g)

=M+(g)+e-

I1（第一電離能）電離能的意義：表示氣態(tài)原子失去電子難易程度的物理量。同一原子的各級電離能之間存在如下關系：I1＜I2＜I3……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下圖是鈉、鎂、鋁的逐級電離能，為什么原子的逐級電離能越來越大？隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多，所以原子的逐級電離能越來越大。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下圖是鈉鎂鋁的逐級電離能，這些數(shù)據(jù)跟鈉鎂鋁的化合價有什么聯(lián)系？對鈉、鎂、鋁來說，當達到最高正價時，此元素的電離能與下一電離能會有突然地較大變化（新能層出現(xiàn)）。根據(jù)主族元素原子不同級電離能的突躍性變化，判斷元素性質（通常價態(tài)）、元素在周期表中的位置等。鈉、鎂、鋁的最高化合價分別是＋1、＋2、＋3同一能層的電子的電離能相差較??；不同能層的電子電離能相差較大。1.判斷元素金屬性的強弱電離能越小、金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。2.判斷元素的化合價（I1、I2示各級電離能）如K：I1?I2<I3，表明K原子易失去一個電子形成＋1價陽離子。（電離能突躍一般應在10倍左右）電離能的應用3.判斷核外電子的分層排布情況多電子原子中，元素的各級電離能逐漸增大，有一定的規(guī)律性。當電離能的變化出現(xiàn)突變時，電子層數(shù)就有可能發(fā)生變化。如Li：I1?I2<I3，表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個）。4.反映元素原子的核外電子排布特點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，當能量相同的原子軌道在全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常得大，如I1(N)＞I1(O)，I1(Mg)＞I1(Al)。電離能的應用元素周期律原子半徑電離