1.2 元素周期律1 ppt课件 -（2019新）人教版高中化学选择性必修二.pptx

1、第二课时第二课时元素周期律元素周期律1 1元素周期律的本质是:随着原子序数的递增,原子核外电子排布呈周期性变化。元素周期律的内涵丰富多样，下面，我们来讨论原子半径、电离能和电负性的周期性变化。元素的性质随原子序数的递增呈周期性的变化叫元素周期律1.原子半径(1)影响因素(2)递变规律规律总结 比较微粒半径的一般思路(1)“一层”:先看电子层数,电子层数越多,微粒半径一般越大。(2)“二核”: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。(3)“三电子”: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。2.电离能（1 1）概念）概念 气态电中性失去一个电子转化为气态基态正

2、离子所需要的最低能量叫做第一电离能。用符号1表示，单位：kj/mol 从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能，符号2保证“能量最低”原子的第一电离能随核电荷数递增有什么原子的第一电离能随核电荷数递增有什么规律？（同周期、同主族）规律？（同周期、同主族）观察下图，总结第一电离能的变化规律：观察下图，总结第一电离能的变化规律：电离能较高。第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。例如P的第

3、一电离能比硫的大,Mg的第一电离能比Al的大。第一电离能与原子核外电子排布的关系第三周期元素第一电离能的大小关系为I1(Ar)I1(Cl)I1(P)I1(S)I1(Si)I1(Mg)I1(Al)I1(Na)。总之，第一电离能的周期性递变是原子半径、核外电子排布周期性变化总之，第一电离能的周期性递变是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。的结果。逐级电离能逐级电离能（1）含义：原子的）含义：原子的+1价气态基态离子再失去价气态基态离子再失去1个电子所需要的最低能量叫做第二电离个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，依次类推。能，依次类推。 可以表示为可以表示为 M(g)=M+(g)+e- I1(

4、第一电离能第一电离能) M+(g)=M2+(g)+e- I2(第二电离能第二电离能)M2+(g)=M3+(g)+e- I3(第三电离能第三电离能)（2）变化规律）变化规律同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1 I2 I3当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化电离能的应用推断元素原子的核外电子排布推断元素原子的核外电子排布判断主族元素的最高正化合价或最外层电子数判断主族元素的最高正化合价或最外层电子数判断元素的金属性、非金属性强弱判断元素的金属性、非金属性强弱1. 1.碱金

5、属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？提示:思考与讨论思考与讨论2.2.为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何为什么原子逐级电离能越来越大？这些数据跟钠、镁、铝的化合价有何关系？关系？数据的突跃变化说明了什么？数据的突跃变化说明了什么？提示提示:同一元素的逐级电离能是逐渐增大的同一元素的逐级电离能是逐渐增大的,即即I1I2I3I2、I4I3In+1In。Na的的I1比比I2小很多小很多,电离能差值很大电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以所以Na容易容易失去

6、一个电子形成失去一个电子形成+1价离子价离子;Mg的的I1和和I2相差不多相差不多,而而I2比比I3小很多小很多,所以所以Mg容易失去两个电子形成容易失去两个电子形成+2价离子价离子;Al的的I1、I2、I3相差不多相差不多,而而I3比比I4小很多小很多,所以所以Al容易失去三个电子形成容易失去三个电子形成+3价离子。价离子。规律总结 各元素原子的电离能大小,主要取决于原子的电子层结构、核电荷数以及原子半径的大小。随着核电荷数递增,元素的第一电离能呈现周期性变化。同周期元素的第一电离能在增大趋势中出现第A族第A族、第A族F-;F-比F多一个电子,半径大小为F-F,D项正确。1.下列各组粒子半径

7、大小的比较错误的是()A.KNaLiB.Na+Mg2+Al3+C.Mg2+Na+F-D.Cl-F-FC解析:A、B、C、D所对应的元素依次是O、S、Se、Te元素,最外层电子结构相同,原子半径越大,原子核吸引电子的能力越弱,其第一电离能越小,故电离能大小顺序是OSSeTe,第一电离能最小的是Te原子,故选D。2.具有下列价电子构型的原子中,第一电离能最小的是()A.2s22p4 B.3s23p4C.4s24p4 D.5s25p4D解析:同周期元素中碱金属的第一电离能最小,稀有气体的第一电离能最大,故A项正确,C项不正确。由于镁的3s能级全充满,3p能级全空,而铝的3s能级全满,3p能级中有一个

8、电子,故铝的第一电离能小于镁,B项不正确。钾比镁电子层数多,原子半径大,更易失去电子,故钾的第一电离能小于镁,D项错误。3.下列叙述正确的是()A.第三周期所含元素中,钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中,氟的第一电离能最大D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大A4.如图是第三周期1117号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是()A.y轴表示的可能是基态的原子失去一个电子所需要的最小能量B.y轴表示的可能是原子在化合物中吸引电子的能力C.y轴表示的可能是原子半径D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数B解析:第三周期Mg(或P)的3p能级为全

9、空(或半充满)状态,较为稳定,Mg(或P)的第一电离能大于Al(或S),故A错误;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,B正确;同周期元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C错误;同周期金属元素形成基态离子转移的电子数逐渐增多,非金属元素形成基态离子所需要的电子数逐渐减少,D错误。解析:由四种元素基态原子的电子排布式可知,为S原子,为P原子,为N原子,为F原子,其中P、S元素处于第三周期,P原子的核电荷数小于S,则P的原子半径大于S;N和F元素处于第二周期,N原子的核电荷数小于F,则N的原子半径大于F;S原子比N原子多一个电子层,则S的原子半径大于N原子,综上所述,原子半径由大到小的

10、顺序为PSNF。5.四种元素基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22s22p3;1s22s22p5。四种原子按半径由大到小的顺序排列正确的是()A.B.C.D.B6.第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题:(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将NaAr之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是 。 (3)N元素的第一电离能比C、O元素的第一

11、电离能大的原因是 。 (4)气态锂原子失去核外不同电子所需的能量分别为:失去第一个电子为519 kJmol-1,失去第二个电子为7 296 kJmol-1,失去第三个电子为11 799 kJmol-1,由此数据分析锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量的原因: 。 从上到下依次减小N原子2p能级半充满,相对稳定Li原子失去一个电子后变成Li+,Li+已形成稳定结构,再失去电子很困难解析:(1)根据题图可知,同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大的趋势,但第A族元素的第一电离能大于第A族元素,第A族元素的第一电离能大于第A族元素,据此将NaAr之

12、间的元素用短线连接起来即可。(2)以题图第A族为例,同一主族元素原子的第一电离能(I1)从上到下依次减小,其他主族递变规律类似。(3)由于N原子2p能级半充满,相对稳定,所以N元素的第一电离能比C、O元素的第一电离能大。(4)由于Li原子失去一个电子后变成Li+,Li+已形成稳定结构,再失去电子很困难,所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。规律总结 各元素原子的电离能大小,主要取决于原子的电子层结构、核电荷数以及原子半径的大小。随着核电荷数递增,元素的第一电离能呈现周期性变化。同周期元素的第一电离能在增大趋势中出现第A族第A族、第A族”或“”或“。 r(O2-)r(Na+)解析:(1)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小,Ga与As在周期表中同位于第四周期,Ga位于第A族,As位于第A族,则原子半径:GaAs。Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3,其中As原子的4p能级处于半充满的稳定状态,其第一电离能较大,则第一电离能:GaSi。(3)由图示可知,这八种元素分别为H、C、N、O、Na、Al、S、Cl,O2-和Na+具有相同的电子层结构,根据“序小径大”规律可知r(O2-)r(Na+)。