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1、第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质1.2.21.2.2元素周期律元素周期律第二节原子结构与元素的性质第二节原子结构与元素的性质教学目标教学目标1 1理解元素电离能、电负性含义。理解元素电离能、电负性含义。2 2掌握原子半径，第一电离能，电负性的周期性变化掌握原子半径，第一电离能，电负性的周期性变化3 3能应用元素电离能、电负性解释元素的某些性质。能应用元素电离能、电负性解释元素的某些性质。问题反馈问题反馈1.1.为何第一电离能为何第一电离能同周期，从左到右，电离能增大；同主族，从上到下，电离能减小？同周期，从左到右，电离能增大；同主族，从上到下，电离能减小？2.2.为何第一电离能为何第一
2、电离能AA、A A反常；反常；AA、反常？反常？3.3.第二周期，第三周期元素第一电离能的正确顺序是什么第二周期，第三周期元素第一电离能的正确顺序是什么？4.4.为何电负性为何电负性同周期，从左到右，电负性增大；同主族，从上到下，电负性减小？同周期，从左到右，电负性增大；同主族，从上到下，电负性减小？5.5.什么是对角线规则什么是对角线规则？一、元素周期律一、元素周期律随着元素原子序数的递增，元素的随着元素原子序数的递增，元素的原子半径、化合价、核外电子排布等原子半径、化合价、核外电子排布等呈现呈现周周期性期性的变化。的变化。1.1.原子半径原子半径判断判断(1)(1)电子层数越多电子层数越多
3、,原子半径越大原子半径越大 ()(2)(2)核核外外能能层层结结构构相相同同的的单单核核粒粒子子，半半径径相同相同()(3)(3)质质子子数数相相同同的的不不同同单单核核粒粒子子，电电子子数数越多，半径越大越多，半径越大()例例1 1 下列离子半径的大小顺序正确的是下列离子半径的大小顺序正确的是NaNa XX2 2：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6YY2 2：2s 2s2 22p2p6 6 ZZ：3s3s2 23p3p6 6A.A.B.B.C.C.D.D.1.1.下列关于粒子半径的比较不正确的是下列关于粒子半径的比较不正确的是r r(Li(Li)r r(N
4、a(Na)r r(K(K)r r(Rb(Rb)r r(Cs(Cs)r r(F(F)r r(Cl(Cl)r r(Br(Br)r r(I(I)r r(Na(Na)r r(Mg(Mg2 2)r r(Al(Al3 3)r r(F(F)r r(O(O2 2)r r(Fe(Fe3 3)r r(Fe(Fe2 2)r r(Fe)(Fe)A.A.B.B.C.C.D.D.C C2.2.已已知知短短周周期期元元素素的的离离子子a aA A2 2、b bB B、c cC C3 3、d dD D具具有有相相同同的的电子层结构，则下列叙述正确的是电子层结构，则下列叙述正确的是A.A.原子半径：原子半径：ABDCABDCB
5、.B.原子序数：原子序数：dcbadcbaC.C.离子半径：离子半径：C C3 3DDBBAA2 2D.D.单质的还原性：单质的还原性：ABDCABDCC C粒子半径比较的一般思路粒子半径比较的一般思路(1)“(1)“一层一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。(2)“(2)“二核二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径越小。：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)“(3)“三电子三电子”：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。：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数
6、多的半径大。随着元素原子序数的递增，元素的随着元素原子序数的递增，元素的化合价化合价呈现呈现周期性周期性的变化。的变化。最高正价最高正价 =主族的族序数主族的族序数 =最外层电子数最外层电子数 =价电子数价电子数 =8-=8-最低负价最低负价 2.2.化合价化合价随着元素原子序数的递增，元素的随着元素原子序数的递增，元素的核外电子排布的核外电子排布的周期性周期性的变化。的变化。随着元素原子序数的递增，元素的金属（非金属）性、单质的氧化（还原）性、随着元素原子序数的递增，元素的金属（非金属）性、单质的氧化（还原）性、最高价氧化物对应水化物的酸（碱）性、气态氢化物的稳定性的变化规律。最高价氧化物对
7、应水化物的酸（碱）性、气态氢化物的稳定性的变化规律。3.3.核外电子排布核外电子排布二、电离能二、电离能1.1.电离能的概念电离能的概念第一电离能第一电离能:_:_原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的_叫做叫做第一电离能第一电离能,符号：符号：I I1 1。气态电中性基态气态电中性基态最低能量最低能量思考与交流：思考与交流：（1 1）同主族元素）同主族元素I I1 1 的变化情况？的变化情况？（2 2）同周期元素）同周期元素 I I1 1 的总体变化趋势？的总体变化趋势？为什么稀有气体元素的电离能最大？为什么稀有气体元素的电离能最大？哪族元素
8、的哪族元素的I I1 1 出出现反常现反常?为什么？为什么？具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大值较大。稀有气体的电离能在同周期元素中最大，稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N(2sN(2s2 22p2p3 3)、P(3sP(3s2 23p3p3 3)为半充满为半充满，Be(2sBe(2s2 2)、Mg(3sMg(3s2 2)为全充满状态，为全充满状态，较难失去电子，较难失去电子，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：AAAA，AAA
9、A。二、电离能二、电离能1.1.电离能的概念电离能的概念(1)(1)第一电离能第一电离能:_:_原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的_叫叫做第一电离能做第一电离能,符号：符号：I I1 1。(2)(2)逐级电离能逐级电离能:+1:+1价气态正离子失去一个电子价气态正离子失去一个电子,形成形成+2+2价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电价气态正离子所需要的最低能量叫做第二电离能离能,用用I I2 2表示表示;+2;+2价气态正离子再失去一个电子价气态正离子再失去一个电子,形成形成+3+3价气态正离子所需要的最低能量叫做第三价气态正离子所需要的
10、最低能量叫做第三电离能电离能,用用I I3 3表示表示;依次类推。依次类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难困难，因此，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I I1 1 I I2 2 I I3 3(3)(3)意义意义衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越_，原子越容易失去一个电子。，原子越容易失去一个电子。小小气态电中性基态气态电中性基态最低能量最低能量2.2.电离能的应用电离能的应用(1)(1)确定元素原子核外电子的
11、排布及元素的化合价。确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如如Li:ILi:I1 1I I2 2IAAA，AAAA。BeBe、C C、O O共三个。共三个。问题：第二周期中问题：第二周期中,第一电离能介于第一电离能介于B B和和N N之间有几个元素之间有几个元素?哪几个哪几个?例例2 2(2018(2018海海南南中中学学高高二二期期中中)某某主主族族元元素素的的第第一一、二二、三三、四四电电离离能能依依次次为为899 899 kJmolkJmol1 1、1 1 757 757 kJmolkJmol1 1、14 14 840 840 kJmolkJmol1 1、18 025 kJmol18
12、 025 kJmol1 1，则该元素在元素周期表中位于，则该元素在元素周期表中位于A.A.第第AA族族 B.B.第第AA族族C.C.第第AA族族 D.D.第第AA族族(1)(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强第一电离能越大的原子失电子的能力越强()(2)(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小第三周期所含元素中钠的第一电离能最小()(3)(3)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()(4)H(4)H的第一电离能大于的第一电离能大于C C的第一电离能的第一电离能()(5)(5)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()(6)(6)同一
13、周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大()(7)(7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一电离能()1.1.下列各组元素中，第一电离能依次减小的是下列各组元素中，第一电离能依次减小的是A.HA.HLiLiNaNaK KB.NaB.NaMgMgAlAlSiSiC.IC.IBrBrClClF FD.FD.FO ON NC C2.2.在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是A.A.n ns s2 2
14、n np p3 3B.B.n ns s2 2n np p4 4C.C.n ns s2 2n np p5 5D.D.n ns s2 2n np p6 6B BA A3.3.下表列出了某短周期元素下表列出了某短周期元素R R的各级电离能数据的各级电离能数据(用用I I1 1、I I2 2表示，单位为表示，单位为kJmolkJmol1 1)。下列关于元素下列关于元素R R的判断中一定正确的是的判断中一定正确的是A.RA.R的最高正价为的最高正价为3 3价价B.RB.R元素位于元素周期表中第元素位于元素周期表中第AA族族C.RC.R元素的原子最外层共有元素的原子最外层共有4 4个电子个电子D.RD.R
15、元素基态原子的电子排布式为元素基态原子的电子排布式为1s1s2 22s2s2 2I I1 1I I2 2I I3 3I I4 4R R7407401 5001 5007 7007 70010 50010 500B B例例3.3.(1)(1)元素元素MnMn与与O O中，第一电离能较大的是中，第一电离能较大的是_。(2)(2)元元素素铜铜与与镍镍的的第第二二电电离离能能分分别别为为：I ICuCu1 1 958 958 kJmolkJmol1 1、I INiNi1753 1753 kJmolkJmol1 1，I ICuCu I INiNi的的原原因因是是_。(3)(3)根根据据元元素素周周期期律
16、律，原原子子半半径径：Ga_AsGa_As，第第一一电电离离能能：Ga_AsGa_As(填填“大于大于”或或“小于小于”)”)。(4)N (4)N、O O、S S中第一电离能最大的是中第一电离能最大的是_(_(填元素符号填元素符号)。O O铜失去的是全充满的铜失去的是全充满的3d3d1010电子，镍失去的是电子，镍失去的是4s4s1 1电子电子大于大于小于小于N N三、电负性三、电负性1.1.概念：概念：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小的数值。用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小的数值。思考与交流：思考与交流：（1 1）同主族元素）同主族元素电负性电负性 的变化的变化规律？
17、规律？（2 2）同周期）同周期元素电负性元素电负性 的变化的变化规律？规律？（3 3）电负性与非金属性有何关）电负性与非金属性有何关系？电负性有哪些应用？系？电负性有哪些应用？2.2.应用应用(1)(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱判断元素的金属性和非金属性及其强弱金金属属的的电电负负性性一一般般 1.81.8，非非金金属属的的电电负负性性一一般般 1.81.8，而而位位于于非非金金属属三三角角区区边边界界的的“类类金金属属”(”(如如锗锗、锑锑等等)的的电电负负性性则则在在 ，它它们们既既有有金金属属性，又有非金属性。性，又有非金属性。金金属属元元素素的的电电负负性性 ，金金属属元元素
18、素越越活活泼泼；非非金金属属元元素素的的电电负负性性 ，非非金属元素越活泼。金属元素越活泼。(2)(2)判断元素的化合价判断元素的化合价电电负负性性数数值值小小的的元元素素在在化化合合物物中中吸吸引引电电子子的的能能力力 ，元元素素的的化化合合价价显显 。电电负负性性数数值值大大的的元元素素在在化化合合物物中中吸吸引引电电子子的的能能力力 ，元元素素的的化化合合价价显显 。小于小于大于大于1.81.8左右左右越小越小越大越大弱弱正值正值强强负值负值(3)(3)判断化合物的类型判断化合物的类型离子键离子键离子化合物离子化合物共价键共价键共价化合物共价化合物试依据电负性试依据电负性数据判断数据判断
19、AlClAlCl3 3、BeClBeCl2 2是共价化合物还是离子化合物？是共价化合物还是离子化合物？例例4 4(2018(2018北京朝阳区期中北京朝阳区期中)下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.AA.A族族元元素素的的电电负负性性从从上上到到下下逐逐渐渐减减小小，而而AA族族元元素素的的电电负负性性从从上上到到下逐渐增大下逐渐增大B.B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度C.C.元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强D.NaHD.NaH
20、的存在能支持可将氢元素放在的存在能支持可将氢元素放在AA族的观点族的观点1.X1.X和和Y Y是是原原子子序序数数大大于于4 4的的短短周周期期元元素素，X Xm m和和Y Yn n两两种种离离子子的的核外电子排布相同，下列说法中正确的是核外电子排布相同，下列说法中正确的是A.XA.X的原子半径比的原子半径比Y Y小小B.XB.X和和Y Y的核电荷数之差为的核电荷数之差为m mn nC.C.电负性：电负性：XYXYD.D.第一电离能：第一电离能：XYXede，电负性：，电负性：deddeadeD.aD.a和和b b形成的化合物不可能含共价键形成的化合物不可能含共价键B B3.3.如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关R R、W W、X X、Y Y、Z Z五种元素的叙述中，正确的五种元素的叙述中，正确的是是A.A.通常情况下五种元素的单质中，通常情况下五种元素的单质中，Z Z单质的沸点最高单质的沸点最高B.YB.Y、Z Z的阴离子电子层结构都与的阴离子电子层结构都与R R原子的相同原子的相同C.WC.W的电负性比的电负性比X X的电负性大的电负性大D.D.第一电离能：第一电离能：R RW WY YD D课堂小结课堂小结