高中化学 1.2.2《原子结构与元素的性质》(第2课时)元素周期律课件 新人教版选修3

解析：(1)元素原子半径与电子的能层数和核电荷数有关。在最外 层电子数相同时，电子的能层数越大半径越大；在电子的能层数相同
时，核电荷数越大半径越小；不同周期不同主族元素的原子半径需要
通过数值和递变规律确定。(2)原子失去第 2 个电子所需要的能量不确 定，由原子核外电子排布决定，有的是第 1 个电子能量的数倍，有的 比第 1 个电子能量大一些。(3)元素的金属性和非金属性与元素的电负 性的关系：以 1.8 为界，在 1.8 附近的元素既有金属性又有非金属性。 (4)同周期元素的第一电离能随着原子序数的递增而呈逐渐增大的趋 势，但是氮元素(ⅤA 族)为半满状态，第一电离能偏大，大小顺序为 C ＜O＜N。
解析：同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多，半径依 次增大，①②正确；具有相同的电子层结构的阴阳离子半径随着原子 序数的增大而逐渐减小，r(Al3＋)＜r(Mg2＋)＜r(Na＋)＜r(F－)＜r(O2－)，③ 错误；对于同一元素，阳离子半径小于原子半径，化合价越高半径越 小，④错误。
1根据上表给出的数据可推知元素的电负性具有的变化规律是元素的电负性随着原子序数的递增呈周期性的变化或同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大2由上述变化规律可推知短周期主族元素中电负性最大的元素是电负性最小的元素是由这两种元素构成的化合物属于填离子或共价化合物并用3判断下列物质是离子化合物还是共价化合物
4．微粒半径大小比较的关键 (1)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)对于离子的半径比较，要借助于电子层结构相同的离子半径变 化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。
5．“三看”法快速判断简单微粒半径大小 “一看”电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，粒子 半径越大。 “二看”核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径 越小。 “三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电 子数越多，半径越大。 以上三点又称“一层、二核、三电子”。可帮助记忆。
答案：C
例 2 2015·湖南高二检测下图是部分短周期主族元素原子半径与 原子序数的关系图，下列说法不正确的是( )
A．N、Z 两种元素的离子半径相比，前者较大 B．M、N 两种元素的气态氢化物的稳定性相比，后者较强 C．X 与 M 两种元素组成的化合物能与碱反应，但不能与任何酸 反应 D．工业上常用电解 Y 和 N 形成的化合物的熔融态制取 Y 的单质
3．电负性： (1)定义：用来描述不同元素的原子对_键__合__电__子___吸引力的大小。 电负性越大的原子，对_键__合__电__子___的吸引力__越__大______。 (2)衡量标准：以氟的电负性为__4_._0______作为相对标准。 (3)递变规律： ①同周期，自左向右，元素的电负性逐渐___变__大_____。 ②同主族，自上而下，元素的电负性逐渐___变__小_____。 (4)应用：判断金属性和非金属性的强弱。 ①金属的电负性一般小于 1.8。 ②非金属的电负性一般大于 1.8。 ③电负性在 1.8 左右的，既表现___金__属__性___，又表现__非__金__属__性____。
解析：原子结构决定元素的性质，元素的性质(原子半径、主要化 合价、第一电离能、电负性、金属性、非金属性)的周期性变化是因为 原子核外电子排布呈现周期性变化。
答案：C
2．下列叙述不正确的是( ) A．第一电离能的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变 化的结果 B．通常情况下，原子第二电离能高于第一电离能 C．Be 的第一电离能小于 B 的第一电离能 D．在同一主族中，自上而下第一电离能逐渐减小
解析：根据原子半径与原子序数的关系可知：X、Y、Z、M、N 分别是 O、Na、Al、Si、Cl 元素。根据规律，离子半径：Cl－＞F－＞ Al3＋，A 正确；根据同周期元素从左向右非金属性增强，气态氢化物
的热稳定性增强，B 正确；SiO2 溶于强碱溶液而不溶于三大强酸，但 溶于氢氟酸，C 错误；工业上用电解熔融态 NaCl 制备金属钠，D 正确。
4．对角线规则： 在元素周期表中，某些主族元素与其__________的主族元素的有 些性质是相似的，被称为“对角线规则”。
例如：
X 和 Y 就是对角线关系。
答案：右下方
自测诊断 1．元素性质呈现周期性变化的根本原因是( ) A．元素的电负性呈周期性变化 B．元素的第一电离能呈周期性变化 C．元素原子的核外电子排布呈周期性变化 D．元素的金属性、非金属性呈周期性变化
答案：C
跟踪练习 1 2015·山东临沂高二检测下列关于粒子半径大小 的关系判断不正确的是( )
①r(Li＋)＜r(Na＋)＜r(K＋)＜r(Rb＋)＜r(Cs＋) ②r(F)＜r(Cl)＜r(Br)＜r(I) ③r(Na＋)＜r(Mg2＋)＜r(Al3＋)＜r(F－)＜r(O2－) ④r(Fe2＋)＜r(Fe3＋)＜r(Fe) A．②③④ B．①④ C．③④ D．①②③
教材链接 【学与问】(教材第 17 页)
答案：同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，其主要原 因是同周期主族元素趋势大于增加电子后电子间斥 力引起原子半径增大的趋势。
同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，其原因是能层增加， 电子间的斥力引起原子半径增大。
2 新课堂·互动探究 知识点一 原子半径 教材解读 1．影响原子半径的因素
原子半径的大小取――决→于电原子子的的能核层电数荷数 原子半径的大小取决于以上两个相反的因素：①电子的能层数增 加，核外电子数增加，电子之间的排斥力增大，使得原子半径增大。 ②原子的核电荷数增大，对核外电子的吸引力增大，使得原子半径减 小。
答案： 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，其主要原因是由 于同周期主族元素的电子层数相同，核电荷数的增加使原子核对核外 电子的引力增加而引起的原子半径减小趋势大于增加电子后电子间斥 力引起原子半径增大的趋势。同主族元素从上到下，原子半径逐渐增 大，其原因是由于电子层增加，电子间的斥力引起原子半径增大。
解析：元素的第一电离能与其核外电子排布有关。当原子核外电 子排布形成全空、半满和全满时原子能量最低，该元素有较大的第一 电离能。Be 价电子排布为 2s2 全满而 B 为 2s22p1，则第一电离能 B＜ Be。
答案：C
3．下列对电负性的理解不正确的是( ) A．电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准 B．元素电负性的大小反映了元素对键合电子引力的大小 C．元素的电负性越大，则元素的非金属性越强 D．元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关
解析：从同周期、同主族元素的电负性变化规律可推知：电负性 与原子结构有关。
答案：D
4．下列各组元素按电负性大小的顺序排列，正确的是( )
A．F＞N＞O
B．O＞Cl＞F
C．As＞P＞H
D．Cl＞S＞As
解析：根据元素电负性变化规律，同周期内，随原子序数递增，
电负性逐渐增大，A 项中，电负性 O＞N，B 项中 F＞O，故 A、B 错 误。同主族内，随原子序数递增，电负性逐渐减小，C 项中 As＜P， 故 C 错误。D 项中，电负性 Cl＞S，S 的电负性大于与 As 同主族的 P 的电负性，故 D 正确。
新知预习 1．原子半径 (1)影响原子半径大小的因素：
增大 负电排斥
缩小 越大
(2)原子半径的递变规律：
电子的能层数 越大
越小
【预习思考 1】 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势 如何？应如何理解这种趋势？周期表中的同主族元素从上到下，原子 半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？
【预习思考 2】 有人说：“金属越活泼，其电离能越小”，你同意这种说法吗？ 谈一谈你的观点。
答案：不同意。 金属活动性按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、 Sn、Pb、(H)Cu、Hg、Ag、Pt、Au 的顺序减弱，该顺序中自左向右， 在水溶液中金属原子失去电子越来越困难。而电离能是指金属原子在 气态时失去电子成为气态阳离子的能力，它是金属原子在气态时活泼 性的量度。由于金属活动性顺序与电离能对应的条件不同，所以二者 不可能完全一致。
在必修 2，我们学习了元素周期表中同周期主族元素从左到右， 原子半径的变化趋势，应如何理解这种趋势？元素周期表中同主族元 素从上到下，原子半径的变化趋势，应如何理解这种趋势？在必修 2， 学习了元素周期律，这一节我们还要学习元素周期律的另外两个规律 ——电离能、电负性。
1 新知识·预习探索 目标定位 1．掌握元素电离能的涵义，并能应用元素的电离能说明元素的某 些性质。 2．理解电负性的涵义，并能依据电负性判断某些元素的金属性和 非金属性的强弱。 3．理解元素原子半径、元素的第一电离能、电负性的周期性变化。 4．了解元素的“对角线规则”，能列举实例予以说明。 本课时是在必修 2 物质结构与元素周期律的基础上进一步的深 化，电离能、电负性的概念及其应用是本章的重点和难点，也是高考 选修部分的必考点。
2．电离能 (1)第一电离能的概念：__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要的__最__低__能__量__叫做第一电离能。 (2)应用：可以衡量元素的原子失__去__一__个__电__子的难易程度。第一电离 能数值越小，原子越容易失去一个电子。 (3)元素第一电离能符号：___I_____。
典例精析
例 1 2015·山东青岛高二检测已知短周期元素的离子 aA2＋、bB＋、 cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是( )
A．原子半径 A＞B＞D＞C B．原子序数 d＞c＞b＞a C．离子半径 C3－＞D－＞B＋＞A2＋ D．单质的还原性 A＞B＞D＞C
解析：
A 项中，aA2＋、bB＋电子层结构相同，则 A、B 在同一周期，且原 子序数 b＜a，则原子半径：B＞A；同理推出 C、D 在 A、B 的上一周 期，且原子序数 c＜d，由此得出 A、B、C、D 的原子半径大小为 B＞ A＞C＞D，原子序数 a＞b＞d＞c，故 A、B 选项都错误。由 A、B 在 同一周期，金属性应该 B＞A，故 D 选项错误。
2．原子半径的递变规律 (1)同周期，从左到右，随着原子序数的增大原子半径逐渐减小， 其原因是每增加一个电子，原子核中相应增加一个正电荷，由于增加 的电子分布在同一层上，所以增加的电子产生的电子间排斥作用小于 核电荷数增加导致的吸引作用，结果使半径减小。 特别提醒：同周期的递变规律中不包括稀有气体元素。这是因为 稀有气体元素半径的测定方法与其他元素原子半径的测定方法不同， 不具有可比性。 (2)同主族，从上到下，随着原子序数的增大原子半径逐渐增大。 其原因是电子层数依次增加，电子间的排斥作用起主导地位，而核电 荷数的增加对电子的影响处于次要地位，最终导致半径依次增大。
3．离子半径的递变规律 (1)同周期元素，从左到右，阳离子半径逐渐减小，阴离子半径逐 渐减小。
(2)同主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大。 (3)同一元素的不同微粒：阳离子半径<原子半径<阴离子半径。 (4)电子层结构相同的离子：核电荷数增大，离子半径减小，如： r(F－)＞r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)。 (5)不同价态的同种元素的离子：核外电子越多，离子半径越大。 (6)核电荷数不同，电子层结构不同的阴阳离子半径的相对大小， 可以借助元素周期表推断。
(4)元素第一电离能变化规律
①对同一周期的元素而言，___碱__金__属___元素的第一电离能最小， __稀__有__气__体__元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在 总体上呈现从___小_______到____大______的变化趋势，表示元素原子越
来越难失去电子。
②同主族元素，自上而下第一电离能逐渐_____减__少___，表明自上 而下原子越来越____易______失去电子。
答案：D
5．判断下列说法的正误： (1)电子的能层数多的元素的原子半径一定比电子的能层数少的 元素原子半径大。( × ) (2)原子失去 2 个电子所需要的能量是其第一电离能的 2 倍。( × ) (3)一般认为元素的电负性小于 1.8 的为金属元素，大于 1.8 的为 非金属元素。( √ ) (4)C、N、O 的第一电离能的大小关系：C＜N＜O。( × )