江苏专版高中化学第一章第二节原子结构与元素的性质第二课时元素周期律课件新人教版选择性必修2
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2.第一电离能的变化规律
（1）同一周期：随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈______的趋势,其中_________与_________、_________与_ _________之间元素的第一电离能出现反常。
（2）同一主族：从上到下,元素的第一电离能______。
（3）同种原子：逐级电离能越来越____ 。
（4）根据材料2分析，同一元素的电离能为什么逐级增大?为什么 、 、 的化合价分别为 、 、 价?
提示： 同一元素的逐级电离能是逐渐增大的,即 ,这是由于原子失去一个电子变成 价阳离子后,半径变小,核电荷数未变而电子数目变少,核对电子的吸引作用增强,因而第二个电子比第一个电子难失去,即失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量,同理 、 。 的 比 小很多,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,所以 容易失去一个电子形成 价离子; 的 和 相差不多,而 比 小很多,所以 容易失去两个电子形成 价离子; 的 、 、 相差不多,而 比 小很多,所以 容易失去三个电子形成 价离子。
化学键
键合电子
大小
越大
、 、
4.0
1.0
2.递变规律
（1）同周期：自左向右,主族元素的电负性逐渐______。
（2）同主族：自上而下,元素的电负性逐渐______。
3.应用：判断元素金属性和非金属性的强弱
（1）金属元素的电负性一般______1.8。
（2）非金属元素的电负性一般______1.8。
情境探究
周期表中部分元素原子与离子半径的对比（单位: ）
已知：短周期元素 、 、 、 具有相同的电子层结构。结合上述数据分析:
（1）A、B、C、D四种元素在同一周期吗？试推测四种元素在周期表中的位置。
提示： A、B、C、D不在同一周期。A应位于第三周期第ⅡA族,B应位于第三周期第ⅠA族,C应位于第二周期第ⅤA族,D应位于第二周期第 族。
易错辨析3（1） 电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准。 ( )
√
（2）元素的电负性越大,则元素的非金属性越强。 ( )
√
（3）元素周期表（稀有气体元素除外）中电负性最大和最小的元素分别为 和 （放射性元素除外）。( )
√
02
重难探究·能力素养全提升
探究一 微粒半径大小比较
提示： 价层电子排布式为 ，达到稳定结构，不易失电子， 价层电子排布式为 ，要失去一个电子才能达到稳定结构，比较容易形成 ，故锰的第三电离能大于铁
视角3 电离能的应用
3.下列关于元素第一电离能与元素性质的说法正确的是( )
D
A.第一电离能越小，元素的金属性一定越强B.第一电离能越大，元素的非金属性一定越强C.第一电离能越大的原子失电子的能力越强D.可通过元素的逐级电离能判断元素的最高正化合价
气态电中性
一个
最低能量
小
增大
第ⅡA族
第ⅢA族
第ⅤA族
第 族
变小
大
3.第ⅢA族和第 族元素第一电离能“异常”的原因
（1）第ⅢA族元素如B和 的第一电离能较第ⅡA族 、 小的原因：_________________________________________________________________________________。
√
深度思考 电负性的研究对象和第一电离能的研究对象一样吗?电负性越大的元素,非金属性越强吗?第一电离能越大吗?
提示：第一电离能研究所有元素,包括稀有气体;电负性研究原子对键合电子的吸引力大小,稀有气体很少形成共价键,故不做研究。元素电负性越大,非金属性越强,但第一电离能不一定越大,例如电负性 ,而第一电离能 。
易错辨析2（1） 第一电离能越大的原子失电子的能力越强。 ( )
×
提示：第一电离能越大的原子失电子的能力越弱。
（2）可由原子的各级电离能的数值大小判断元素的化合价。 ( )
√
（3）铝的第一电离能比镁的第一电离能大。 ( )
×
（4）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。 ( )
探究二 元素电离能的变化规律
情境探究
阅读下列两则材料，思考回答问题。 材料1：元素的第一电离能的周期性
材料2：钠、镁、铝逐级失去电子的电离能数据
元素
496
738
578
4 562
1 451
1 817
6 912
7 733
2 745
9 543
10 540
11 575
思考：（1） 认真分析材料1中同周期元素第一电离能的变化规律,将 之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。
（3）位于非金属三角区边界的“类金属”,电负性在1.8左右,既表现________,又表现__________。
变大
变小
小于
大于
金属性
非金属性
易错辨析1（1） 电子层数越多,原子半径越大。 ( )
×
提示：如锂的原子半径为 ,而氯的原子半径为 。
（2）质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大。 ( )
4.如表列出了某短周期元素 的各级电离能数据（用 、 表示，单位为 ）。
元素
……
738
1 451
7 773
10 540
……
关于元素 的下列推断，错误的是( )
D
A. 元素基态原子的电子排布式为 B. 元素位于元素周期表中第ⅡA族C. 元素的最高正化合价为 价D. 元素第一电离能小于同周期其他元素
视角2 第一电离能的变化规律
2.[2023河北石家庄高二检测]下列叙述正确的是( )
D
A.同周期元素中第 族元素的第一电离能最大B.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大D.同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
01Байду номын сангаас
基础落实·必备知识全过关
一、原子半径
1.影响因素
2.递变规律
二、电离能
1.第一电离能
（1）定义：____________基态原子失去______电子转化为气态基态正离子所需要的__________叫做第一电离能。
（2）意义：判断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。
提示：
（2）元素周期表中，第一电离能最大的是哪种元素？第一电离能最小的应出现在周期表什么位置？
提示： 最大的是 ，最小的应在周期表左下角。
（3）由材料1可知,第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比同周期的右侧的元素高,解释其原因。
提示： 同周期元素中,第ⅢA族的第一电离能失去的电子是 能级的，该能级的能量比左侧的位于第ⅡA族的 能级的能量高；第ⅤA族元素的价电子排布为 ,最外层 能级为全充满、 能级为半充满状态,比较稳定,失去一个电子需要的能量相对较大,故其第一电离能比同周期相邻元素的要高。
[解析] 从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能剧增，可失去2个电子，最高化合价为 价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，该元素 第四电离能后还存在电离能， 元素是 ，故A正确、B正确、C正确；同周期第ⅡA族核外电子排布式为 ，达稳定结构，所以 元素第一电离能大于同周期相邻元素，故D错误。
【变式设问】（1） 第三周期元素第一电离能介于 、 之间的有_ __种。
[解析] 第三周期元素第一电离能从小到大的顺序为 、 、 、 、 、 、 、 ，介于 、 之间的有 、 、 共3种元素。
（2）已知第三电离能数据： ， ，锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是________。
第二节 原子结构与元素的性质
第二课时 元素周期律
1
基础落实·必备知识全过关
2
重难探究·能力素养全提升
素养目标
1.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过原子半径、第一电离能和电负性的数据和图示,把相对抽象的元素金属性、非金属性具体化为电离能与电负性等可量化的元素性质，掌握相关规律,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
方法突破
1.第一电离能的递变规律
2.电离能的应用
应用体验
视角1 第一电离能的意义
1.下列说法不正确的是( )
D
A.第一电离能越小，表示气态基态原子越容易失去电子B.同一元素的逐级电离能逐渐增大C.在元素周期表中，同周期主族元素的第一电离能从左到右不一定越来越大D.第一电离能是元素原子失去核外第一个电子需要的能量
√
（3）短周期主族元素中 原子半径最大。 ( )
√
（4）同周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,简单离子半径也逐渐减小。 ( )
×
提示：同周期主族元素的简单离子中,阴离子半径大于阳离子半径,如离子半径 。
易错警示金属的活动性与金属元素电离能的大小顺序不完全一致。原因：二者对应的条件不同，金属的活动性是指在水溶液中金属单质中的原子失去电子的能力；金属元素电离能表示金属原子（或离子）在气态时失去电子成为气态阳离子的能力。实例：第一电离能： ，说明气态钠原子比气态钙原子更容易失去电子。而金属活动性： ，是由于在水溶液中钙原子更容易失去电子。
（2）第 族元素如 、 的第一电离能较第ⅤA族 、 小的原因:_______________________________________________________________。
失去的能量最高的电子处于 能级,该能级的能量比同周期第ⅡA族元素的 能级的能量高
（2）A、B、C、D的原子半径大小顺序是怎样的? 、 、 、 的离子半径呢?
提示： 原子半径 ;离子半径 。
（3）请比较A与 、D与 的半径大小。
提示： ; 。
（4）比较微粒半径大小的关键要素是什么?
提示： 不同周期不同主族元素原子半径比较,先看周期再看主族。②对于离子半径的比较,要依据电子层结构相同的离子半径的递变规律和元素周期律进行判断。③同一元素的阳离子半径小于原子半径;阴离子半径大于原子半径。
探究三 元素电负性变化规律及应用
情境探究
某同学根据教材图1-23的数据制作的第三周期、第ⅠA族和第 族元素的电负性变化图如下:
（2）电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的______。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力______。如： 分子三种元素的电负性大小顺序为____________，故 、 、 的化合价依次为_ ______________。
（3）衡量标准：以氟的电负性为____,锂的电负性为____作为相对标准，得出了各元素的电负性（稀有气体未计）。
第ⅤA族 、 能级的电子排布半充满,比较稳定,故第一电离能较高
三、电负性
1.相关概念
（1）键合电子：元素相互化合时，原子之间产生化学作用力,形象地叫做_______，原子中用于形成化学键的电子称为__________。
方法突破
“四同法”比较粒子的半径大小
应用体验
1.[2023吉林长春高二检测]具有下列电子排布式的原子半径最小的是( )
B
A. B. C. D.
2.下列离子半径的大小顺序正确的是( )
D
A. B. C. D.
归纳总结 判断微粒半径大小关系解题思路为 （1）看清微粒种类：是原子还是离子； （2）找准比较依据：是同周期还是同主族； （3）运用相关规律：同周期从左至右原子半径减小；同主族从上到下原子半径增大；同一元素失电子半径减小，得电子半径增大；电子层结构相同，核电荷数大半径小。
（1）同一周期：随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈______的趋势,其中_________与_________、_________与_ _________之间元素的第一电离能出现反常。
（2）同一主族：从上到下,元素的第一电离能______。
（3）同种原子：逐级电离能越来越____ 。
（4）根据材料2分析，同一元素的电离能为什么逐级增大?为什么 、 、 的化合价分别为 、 、 价?
提示： 同一元素的逐级电离能是逐渐增大的,即 ,这是由于原子失去一个电子变成 价阳离子后,半径变小,核电荷数未变而电子数目变少,核对电子的吸引作用增强,因而第二个电子比第一个电子难失去,即失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量,同理 、 。 的 比 小很多,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,所以 容易失去一个电子形成 价离子; 的 和 相差不多,而 比 小很多,所以 容易失去两个电子形成 价离子; 的 、 、 相差不多,而 比 小很多,所以 容易失去三个电子形成 价离子。
化学键
键合电子
大小
越大
、 、
4.0
1.0
2.递变规律
（1）同周期：自左向右,主族元素的电负性逐渐______。
（2）同主族：自上而下,元素的电负性逐渐______。
3.应用：判断元素金属性和非金属性的强弱
（1）金属元素的电负性一般______1.8。
（2）非金属元素的电负性一般______1.8。
情境探究
周期表中部分元素原子与离子半径的对比（单位: ）
已知：短周期元素 、 、 、 具有相同的电子层结构。结合上述数据分析:
（1）A、B、C、D四种元素在同一周期吗？试推测四种元素在周期表中的位置。
提示： A、B、C、D不在同一周期。A应位于第三周期第ⅡA族,B应位于第三周期第ⅠA族,C应位于第二周期第ⅤA族,D应位于第二周期第 族。
易错辨析3（1） 电负性是人为规定的一个相对数值,不是绝对标准。 ( )
√
（2）元素的电负性越大,则元素的非金属性越强。 ( )
√
（3）元素周期表（稀有气体元素除外）中电负性最大和最小的元素分别为 和 （放射性元素除外）。( )
√
02
重难探究·能力素养全提升
探究一 微粒半径大小比较
提示： 价层电子排布式为 ，达到稳定结构，不易失电子， 价层电子排布式为 ，要失去一个电子才能达到稳定结构，比较容易形成 ，故锰的第三电离能大于铁
视角3 电离能的应用
3.下列关于元素第一电离能与元素性质的说法正确的是( )
D
A.第一电离能越小，元素的金属性一定越强B.第一电离能越大，元素的非金属性一定越强C.第一电离能越大的原子失电子的能力越强D.可通过元素的逐级电离能判断元素的最高正化合价
气态电中性
一个
最低能量
小
增大
第ⅡA族
第ⅢA族
第ⅤA族
第 族
变小
大
3.第ⅢA族和第 族元素第一电离能“异常”的原因
（1）第ⅢA族元素如B和 的第一电离能较第ⅡA族 、 小的原因：_________________________________________________________________________________。
√
深度思考 电负性的研究对象和第一电离能的研究对象一样吗?电负性越大的元素,非金属性越强吗?第一电离能越大吗?
提示：第一电离能研究所有元素,包括稀有气体;电负性研究原子对键合电子的吸引力大小,稀有气体很少形成共价键,故不做研究。元素电负性越大,非金属性越强,但第一电离能不一定越大,例如电负性 ,而第一电离能 。
易错辨析2（1） 第一电离能越大的原子失电子的能力越强。 ( )
×
提示：第一电离能越大的原子失电子的能力越弱。
（2）可由原子的各级电离能的数值大小判断元素的化合价。 ( )
√
（3）铝的第一电离能比镁的第一电离能大。 ( )
×
（4）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。 ( )
探究二 元素电离能的变化规律
情境探究
阅读下列两则材料，思考回答问题。 材料1：元素的第一电离能的周期性
材料2：钠、镁、铝逐级失去电子的电离能数据
元素
496
738
578
4 562
1 451
1 817
6 912
7 733
2 745
9 543
10 540
11 575
思考：（1） 认真分析材料1中同周期元素第一电离能的变化规律,将 之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图像。
（3）位于非金属三角区边界的“类金属”,电负性在1.8左右,既表现________,又表现__________。
变大
变小
小于
大于
金属性
非金属性
易错辨析1（1） 电子层数越多,原子半径越大。 ( )
×
提示：如锂的原子半径为 ,而氯的原子半径为 。
（2）质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大。 ( )
4.如表列出了某短周期元素 的各级电离能数据（用 、 表示，单位为 ）。
元素
……
738
1 451
7 773
10 540
……
关于元素 的下列推断，错误的是( )
D
A. 元素基态原子的电子排布式为 B. 元素位于元素周期表中第ⅡA族C. 元素的最高正化合价为 价D. 元素第一电离能小于同周期其他元素
视角2 第一电离能的变化规律
2.[2023河北石家庄高二检测]下列叙述正确的是( )
D
A.同周期元素中第 族元素的第一电离能最大B.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大D.同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小
01Байду номын сангаас
基础落实·必备知识全过关
一、原子半径
1.影响因素
2.递变规律
二、电离能
1.第一电离能
（1）定义：____________基态原子失去______电子转化为气态基态正离子所需要的__________叫做第一电离能。
（2）意义：判断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。
提示：
（2）元素周期表中，第一电离能最大的是哪种元素？第一电离能最小的应出现在周期表什么位置？
提示： 最大的是 ，最小的应在周期表左下角。
（3）由材料1可知,第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能比同周期的右侧的元素高,解释其原因。
提示： 同周期元素中,第ⅢA族的第一电离能失去的电子是 能级的，该能级的能量比左侧的位于第ⅡA族的 能级的能量高；第ⅤA族元素的价电子排布为 ,最外层 能级为全充满、 能级为半充满状态,比较稳定,失去一个电子需要的能量相对较大,故其第一电离能比同周期相邻元素的要高。
[解析] 从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二电离能都较小，第三电离能剧增，可失去2个电子，最高化合价为 价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，该元素 第四电离能后还存在电离能， 元素是 ，故A正确、B正确、C正确；同周期第ⅡA族核外电子排布式为 ，达稳定结构，所以 元素第一电离能大于同周期相邻元素，故D错误。
【变式设问】（1） 第三周期元素第一电离能介于 、 之间的有_ __种。
[解析] 第三周期元素第一电离能从小到大的顺序为 、 、 、 、 、 、 、 ，介于 、 之间的有 、 、 共3种元素。
（2）已知第三电离能数据： ， ，锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是________。
第二节 原子结构与元素的性质
第二课时 元素周期律
1
基础落实·必备知识全过关
2
重难探究·能力素养全提升
素养目标
1.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，能从电子排布的角度对元素性质的周期性变化进行解释，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过原子半径、第一电离能和电负性的数据和图示,把相对抽象的元素金属性、非金属性具体化为电离能与电负性等可量化的元素性质，掌握相关规律,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
方法突破
1.第一电离能的递变规律
2.电离能的应用
应用体验
视角1 第一电离能的意义
1.下列说法不正确的是( )
D
A.第一电离能越小，表示气态基态原子越容易失去电子B.同一元素的逐级电离能逐渐增大C.在元素周期表中，同周期主族元素的第一电离能从左到右不一定越来越大D.第一电离能是元素原子失去核外第一个电子需要的能量
√
（3）短周期主族元素中 原子半径最大。 ( )
√
（4）同周期主族元素,从左到右,原子半径逐渐减小,简单离子半径也逐渐减小。 ( )
×
提示：同周期主族元素的简单离子中,阴离子半径大于阳离子半径,如离子半径 。
易错警示金属的活动性与金属元素电离能的大小顺序不完全一致。原因：二者对应的条件不同，金属的活动性是指在水溶液中金属单质中的原子失去电子的能力；金属元素电离能表示金属原子（或离子）在气态时失去电子成为气态阳离子的能力。实例：第一电离能： ，说明气态钠原子比气态钙原子更容易失去电子。而金属活动性： ，是由于在水溶液中钙原子更容易失去电子。
（2）第 族元素如 、 的第一电离能较第ⅤA族 、 小的原因:_______________________________________________________________。
失去的能量最高的电子处于 能级,该能级的能量比同周期第ⅡA族元素的 能级的能量高
（2）A、B、C、D的原子半径大小顺序是怎样的? 、 、 、 的离子半径呢?
提示： 原子半径 ;离子半径 。
（3）请比较A与 、D与 的半径大小。
提示： ; 。
（4）比较微粒半径大小的关键要素是什么?
提示： 不同周期不同主族元素原子半径比较,先看周期再看主族。②对于离子半径的比较,要依据电子层结构相同的离子半径的递变规律和元素周期律进行判断。③同一元素的阳离子半径小于原子半径;阴离子半径大于原子半径。
探究三 元素电负性变化规律及应用
情境探究
某同学根据教材图1-23的数据制作的第三周期、第ⅠA族和第 族元素的电负性变化图如下:
（2）电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的______。电负性越大的原子,对键合电子的吸引力______。如： 分子三种元素的电负性大小顺序为____________，故 、 、 的化合价依次为_ ______________。
（3）衡量标准：以氟的电负性为____,锂的电负性为____作为相对标准，得出了各元素的电负性（稀有气体未计）。
第ⅤA族 、 能级的电子排布半充满,比较稳定,故第一电离能较高
三、电负性
1.相关概念
（1）键合电子：元素相互化合时，原子之间产生化学作用力,形象地叫做_______，原子中用于形成化学键的电子称为__________。
方法突破
“四同法”比较粒子的半径大小
应用体验
1.[2023吉林长春高二检测]具有下列电子排布式的原子半径最小的是( )
B
A. B. C. D.
2.下列离子半径的大小顺序正确的是( )
D
A. B. C. D.
归纳总结 判断微粒半径大小关系解题思路为 （1）看清微粒种类：是原子还是离子； （2）找准比较依据：是同周期还是同主族； （3）运用相关规律：同周期从左至右原子半径减小；同主族从上到下原子半径增大；同一元素失电子半径减小，得电子半径增大；电子层结构相同，核电荷数大半径小。