第二节 第2课时 元素周期律(一) (原子半径电离能)2021

b. 判断核外电子的分层排布情况
当能量相同的原子轨道在半充满和全充满状态时，第一电离能就会反 常的大。如I1(N)＞I1(O)，I1(P)＞I1(S)； 多电子原子元素的电离能出现突变时，电子层数就有可能发生变化。
c. 判断元素的化合价（I1、I2……表示各级电离能） 若某元素的In+1 ≫ In，则该元素的常见化合价为+n价。 如钠元素I2 ≫ I1，其常见化合价为+1价。
(4) 核电荷数、能层数均不同的离子可选一种离子参照比较
r(K＋)与r(Mg2＋) ：r(K＋)>r(Na＋)，而r(Na＋) >r(Mg2＋)，即r(K＋)>r(Mg2＋)
对点练习
2．若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( B )
A． 离子半径：Am＋<Bn－ B． 原子半径：A<B C． A的原子序数比B的大m＋n D．b＝a－n－m
思考与讨论
(1) 碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系？ 碱金属元素的第一电离能越小，原子越容易失电子，碱金属的活 泼性越强。
(2) 为什么原子的逐级电离能越来越大?
Fra Baidu bibliotek
Na Mg Al
496 738 578
电离能 (kJ·mol-1)
4 562 6 912 9543
1 451 1 817 7 733 2 745 10 540 11 575
深度思考
1. 为什么B、Al等元素的第一电离能比它们左边元素Be、Mg小？ B元素原子失去的电子是2p电子，2p电子的能量比2s电子的 高；同理，Al元素的第一电离能比Mg元素的第一电离能小。
2. 氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小? 氧元素的第一电离能是失去已经成对的2p电子所需的能量，成对电子的 相互排斥的能量比核电荷增加吸引2p电子的能量大，导致氧的第一电离 能反比氮的第一电离能低；另氮原子的电子排布是半充满的，比较稳定。
的是( A )
A． 甲的金属性比乙强 B． 乙的常见化合价为＋1 C． 丙不可能为非金属元素 D． 丁一定为金属元素
3．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( D )
A． X元素可能为＋4价 B． X为非金属 C． X为第五周期元素 D． X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋
参照物
不是同周期也 不是同主族的 元素原子可借 助某种原子参 照比较
①r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl) ②r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs) ③r(K)>r(Na)，r(Na)>r(Al)，则r(K)>r(Al)
对点练习
1．具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是 A． 1s22s22p3 B． 1s22s22p1 C． 1s22s22p63s23p1 D． 1s22s22p63s23p4
电离能 （2）电离能的意义：
电离能是衡量原子失去电子难易的物理量。 元素的电离能越小，表示越容易失去电子，即元素金属性越强。
解读：电离能不是原子本身具有的能量。
（3） 电离能的变化规律 (P22，图1-22) 【规律1】同主族元素，I1的变化规律：同主族从上到下，I1递减。
【规律2】同周期从左到右，I1整体递增，但在ⅡA-ⅢA、ⅤA-ⅥA 有反常。 【讨论】为什么ⅡA-ⅢA、ⅤA-ⅥA的第一电离能出现反常现象？
13 353 13 630 14 830
随着电子的逐个失去，阳离子所 带的正电荷数越来越多，再要失 去一个电子需克服的电性引力也 越来越大，消耗的能量也越来越 多，导致原子的逐级电离能越来 越大。
思考与讨论
(3) 这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系?
Na Mg Al
496 738 578
电离能 (kJ·mol-1)
如何从定量角度去衡量元素金属性的强弱？
电离能 （1） 第一电离能的定义
➢ 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的最低 能量，叫做第一电离能。
➢ 条件：(1)气态 ➢ 表示：I1 ➢ 单位：kJ·mol-1
(2)电中性
(3)基态
(4)失去一个电子
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I2。第三电离能、第四电离能等以此类推。
元素周期律（一）
教学目标
了解原子半径的递变规律
理解电离能及电离能的递变规律并能加以运用
二、元素周期律
元素的性质随核电荷数的递增发生周期性的递变，称为元素的周期律。 实质：元素原子核外电子排布的周期性变化．
1、原子半径的周期性变化 2、元素金属性和非金属性的周期性变化 3、元素化合价的周期性变化
原子半径
原子半径是由哪些主要因素决定的？
电子的能层数
电子的能层越多，电子之间的排斥作用越大， 将使原子的半径增大
核电荷数
核电荷数越大，核对电子的吸引作用也就越 大，将使原子的半径减小
原子半径
同周期
同周期元素， 随着原子序数 递增，其原子 半径逐渐减小 (稀有气体元素 除外)
同主族
同主族元素， 随着电子层数 递增，其原子 半径逐渐增大
(C )
离子半径
(1) 同种元素的粒子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子 r(Cl－)>r(Cl) r(Na)> r(Na＋)
(2) 核外电子排布相同的微粒，核电荷数越大，半径越小 r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)
(3) 带相同电荷的离子，能层数越多，半径越大 r(Li＋) < r(Na＋) < r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋)
4 562 6 912 9543
1 451 1 817 7 733 2 745 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
(4) 数据的突跃变化说明了什么?
电离能的突跃变化说明核外电子是分能层排布的。
(4) 电离能的应用 a. 判断元素金属性的强弱
电离能越小、金属越容易失去 电子，金属性越强；反之越弱。
对点练习
1．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是( C )
①3p轨道上只有一对成对电子的原子
②外围电子排布式为3s23p6的原子
③3p轨道为半充满的原子
④正三价阳离子与氖相同的原子
A． ①②③④
B． ③①②④
C． ②③①④
D． ②④①③
2．如表所示是第三周期部分元素的电离能(单位：kJ·mol－1)，下列说法正确