化学人教版（2019）选择性必修2 1.2.3元素周期律（共34张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 1.2.3元素周期律（共34张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-28 19:18:03 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
1、了解元素周期律的内涵，能从原子结构的视角解释原子半径呈现周期性变化的原因。
2、掌握原子半径的变化规律。
3、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质，能认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系。
2
1
本节重点
本节难点
原子半径
元素的电离能
元素周期律：指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律，元素周期律呈螺旋式上升。
元素周期律内涵丰富多样
核外电子呈周期性变化
原子半径
元素的化合价
元素的金属性和非金属性
决定
结构
性质
决定
一、原子半径
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径最小
原子半径最大
思考与讨论
1、原子半径大小取决于哪些因素？
电子能层数越多
原子半径越大
电子间的排斥作用增强
核电荷数越大
原子半径越小
核对电子的吸引力增强
2、如何从原子结构的角度对原子半径的周期性变化进行解释？
同一周期
从左往右，核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐减小
同一主族
从上往下，电子层数逐渐增多
原子半径逐渐增大
一、原子半径
微粒半径大小
比较三步曲
一看能层数，层多径大
二看原子序数，序大径小
三看核外电子数，数大径小
先看____________，若能层数相等，再看______________，当能层数和原子序数都相等时，最后看______________。
能层数
原子序数
核外电子数
例1、比较下列微粒半径大小
(1)Na_____Mg_____Al； Li_____K_____Cs
(2)Na＋、O2－、Mg2＋、F－：_____________________
(3)Fe2＋_____Fe3＋； S_____S2－
(4)Na_____Na＋; Cl_____Cl-
例2、下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是( )
A、Na、K、Rb B、F、Cl、Br
C、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D、Cl－、Br－、I－
例3、下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A、NaF B、MgI2
C、BaI2 D、KBr
C
B
反映
决定
元素的性质
原子
结构
那么，原子失去1个电子或失去多个电子，所需能量有什么区别呢？
M(g)=M＋(g)+e－
第一电离能用符号I1表示，单位：kJ/mol
以此类推，还有第三、第四电离能等
第二电离能(I2)：从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量
对同一原子： I1 ＜I2 ＜I3 ＜I4 ＜……
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。
1、概念
二、电离能
2、元素第一电离能的意义
二、电离能
电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的 。第一电离能数值越小，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越 失去一个电子。
难易程度
容易
难
衡量元素原子失去一个电子的难易程度
二、电离能
每个周期的第一种元素的第一电离能______，最后一种元素的第一电离能_____，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈_____趋势。
最小
最大
增大
原子核对电子的吸引力越强，第一电离能越大。
反常：ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA
↑↓
↑
ns
np
↑↓
ns
↑↓
↑
↑
↑
ns
np
↑↓
↑↓
↑
↑
ns
np
思考：第ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？
二、电离能
ⅡA
ⅢA
ⅤA
ⅥA
ⅡA全充满
ⅤA半充满
二、电离能
同一族，从上到下第一电离能逐渐 。
减小
电离能呈现周期性的递变。
原子核对电子的吸引力越弱，第一电离能越小。
第一电离能增大
第一电离能增大
大家想一想，第一电离能与元素金属性有什么关系？
二、电离能
元素金属性越强，第一电离能越小。
元素非金属性越强，第一电离能越大。
思考：为什么原子的逐级电离能越来越大？逐级电离能突变与钠、镁、铝的化合价有什么联系？
下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能
二、电离能
元素 Na Mg Al
电离能 kJ mol-1 496 738 578
4 562 1 451 1 817
6 912 7 733 2 745
9 543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
Na
二、电离能
元素 Na
电离能 kJ mol-1 496
4 562
6 912
9 543
13 353
16 610
20 114
Na(g) = Na+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
易失去电子
4 066
Na+(g) = Na2+(g) + e-
1s22s22p6
1s22s22p5
与Ne的核外电子一样
难失去电子
思考：为什么逐级电离能会增大？Na元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
跨能层了
元素 Mg
电离能 kJ mol-1 738
1 451
7 733
10 540
13 630
17 995
21 703
二、电离能
Mg
1s22s22p63s2
1s22s22p63s1
Mg(g) = Mg+(g) + e-
Mg+(g) = Mg2+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
1s22s22p6
1s22s22p5
Mg2+(g) = Mg3+(g) + e-
易失去电子
难失去电子
6 282
思考：为什么逐级电离能会增大？Mg元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
跨能层了
二、电离能
元素 Al
电离能 kJ mol-1 578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
Al
1s22s22p63s23p1
1s22s22p63s2
Al(g) = Al+(g) + e-
1s22s22p63s2
1s22s22p63s1
Al+(g) = Al2+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
Al2+(g) = Al3+(g) + e-
1s22s22p6
1s22s22p5
Al3+(g) = Al4+(g) + e-
8830
思考：为什么逐级电离能会增大？Al元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
易失去电子
难失去电子
跨能层了
同一原子电离能突变说明则能层变化，更难失去电子，此时元素化合价为稳定化合价。
一级电离能较小，二级、三级电离能越来越大，更不易失去电子，因为离原子核越近，电子受原子核的吸引越强，所需电离的能量也就越大。
二、电离能
1、为什么逐级电离能会增大？
2、电离能突变与化合价的关系是什么？
逐级电离能出现突变 → 跨越不同能层失电子 → 判断原子价层电子数/推测其最高化合价
3、电离能的变化规律
①电离能数值的大小主要取决于原子的 、 及原子的 。
核电荷数
能层数
电子构型
②第一电离能的变化规律
二、电离能
一般规律
特列
同周期：随原子序数的递增而增大
同主族：随原子序数的递增而增大
ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA
二、电离能
金属活动性顺序与相应电离能大小顺序不一致
金属活动性顺序： 在水溶液中金属原子失去电子的能力；电离能：金属原子在气态失去电子成为气态阳离子能力(是原子气态时活泼性的量度)；因两者对应的条件不同，所以二者不完全一致
温馨提示：
4、应用：判断元素的金属性、非金属性强弱
一般情况下I1越大，元素的非金属性性越强；I1越小，元素的金属性性越强
例3、在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是( )
A. ns2np3 B. ns2np5 C. ns2np4 D. ns2np6
C
例2、判断下列元素间的第一电离能的大小
(1) Na _____ K、N _____ P
(2)F _____ Ne、Cl _____ S
(3)Mg _____ Al、O _____ N
例4、已知某元素的部分电离能(单位: kJ/mol)如下：
I1=577、I2=1820、I3=2740、I4=11600、I5=14800，
该元素原子最外层有___个电子
3
例5、某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于（ ）
A、第ⅠA族 B、第ⅡA族
C、第ⅢA族 D、第ⅣA族
B
例6、根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是( )
A、Q元素可能是0族元素
B、R和S均可能与U在同一主族
C、U元素可能在元素周期表的s区
D、原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
U 420 3 100 4 400 5 900
B
原子结构与元素周期表
原子半径
元素电离能
一看能层数，层多径大
二看原子序数，序大径小
三看核外电子数，数大径小
概念及意义
规律及应用
结构
性质
决定
体现
1、下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是( )
A、LiI B、NaBr
C、KCl D、CsF
A
2、若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( )
A、离子半径：Am＋C、A的原子序数比B的大m＋n D、b＝a－n－m
B
3、气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是( )
A、一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱
B、元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能
C、金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关
D、金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关
C
4、短周期元素X的第一至第六电离能分别为
I1＝578 kJ·mol－1 I2＝1 817 kJ·mol－1
I3＝2 745 kJ·mol－1 I4＝11 575 kJ·mol－1
I5＝14 830 kJ·mol－1 I6＝18 376 kJ·mol－1
以下说法正确的是( )
A、X原子的最外层只有1个电子
B、元素X常见化合价为＋3价
C、X原子核外有3个未成对电子
D、元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱
B
5、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是____________________________。
随着原子序数的增大，E值变小
(2)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是________(填编号)。
①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒) ③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)
①③
(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：
_____＜E＜_____。
485 738
5、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。
(4)10号元素E值较大的原因是_____________________________________
________________________。
10号元素为氖，该元素原子的最外层电子
排布已达到8电子稳定结构
1、了解元素周期律的内涵，能从原子结构的视角解释原子半径呈现周期性变化的原因。
2、掌握原子半径的变化规律。
3、能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质，能认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系。
2
1
本节重点
本节难点
原子半径
元素的电离能
元素周期律：指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律，元素周期律呈螺旋式上升。
元素周期律内涵丰富多样
核外电子呈周期性变化
原子半径
元素的化合价
元素的金属性和非金属性
决定
结构
性质
决定
一、原子半径
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径最小
原子半径最大
思考与讨论
1、原子半径大小取决于哪些因素？
电子能层数越多
原子半径越大
电子间的排斥作用增强
核电荷数越大
原子半径越小
核对电子的吸引力增强
2、如何从原子结构的角度对原子半径的周期性变化进行解释？
同一周期
从左往右，核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐减小
同一主族
从上往下，电子层数逐渐增多
原子半径逐渐增大
一、原子半径
微粒半径大小
比较三步曲
一看能层数，层多径大
二看原子序数，序大径小
三看核外电子数，数大径小
先看____________，若能层数相等，再看______________，当能层数和原子序数都相等时，最后看______________。
能层数
原子序数
核外电子数
例1、比较下列微粒半径大小
(1)Na_____Mg_____Al； Li_____K_____Cs
(2)Na＋、O2－、Mg2＋、F－：_____________________
(3)Fe2＋_____Fe3＋； S_____S2－
(4)Na_____Na＋; Cl_____Cl-
例2、下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是( )
A、Na、K、Rb B、F、Cl、Br
C、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D、Cl－、Br－、I－
例3、下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是( )
A、NaF B、MgI2
C、BaI2 D、KBr
C
B
反映
决定
元素的性质
原子
结构
那么，原子失去1个电子或失去多个电子，所需能量有什么区别呢？
M(g)=M＋(g)+e－
第一电离能用符号I1表示，单位：kJ/mol
以此类推，还有第三、第四电离能等
第二电离能(I2)：从一价气态基态正离子中再失去一个电子所需要的能量
对同一原子： I1 ＜I2 ＜I3 ＜I4 ＜……
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。
1、概念
二、电离能
2、元素第一电离能的意义
二、电离能
电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的 。第一电离能数值越小，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越 失去一个电子。
难易程度
容易
难
衡量元素原子失去一个电子的难易程度
二、电离能
每个周期的第一种元素的第一电离能______，最后一种元素的第一电离能_____，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈_____趋势。
最小
最大
增大
原子核对电子的吸引力越强，第一电离能越大。
反常：ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA
↑↓
↑
ns
np
↑↓
ns
↑↓
↑
↑
↑
ns
np
↑↓
↑↓
↑
↑
ns
np
思考：第ⅡA元素和第ⅤA元素的反常现象如何解释？
二、电离能
ⅡA
ⅢA
ⅤA
ⅥA
ⅡA全充满
ⅤA半充满
二、电离能
同一族，从上到下第一电离能逐渐 。
减小
电离能呈现周期性的递变。
原子核对电子的吸引力越弱，第一电离能越小。
第一电离能增大
第一电离能增大
大家想一想，第一电离能与元素金属性有什么关系？
二、电离能
元素金属性越强，第一电离能越小。
元素非金属性越强，第一电离能越大。
思考：为什么原子的逐级电离能越来越大？逐级电离能突变与钠、镁、铝的化合价有什么联系？
下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能
二、电离能
元素 Na Mg Al
电离能 kJ mol-1 496 738 578
4 562 1 451 1 817
6 912 7 733 2 745
9 543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
Na
二、电离能
元素 Na
电离能 kJ mol-1 496
4 562
6 912
9 543
13 353
16 610
20 114
Na(g) = Na+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
易失去电子
4 066
Na+(g) = Na2+(g) + e-
1s22s22p6
1s22s22p5
与Ne的核外电子一样
难失去电子
思考：为什么逐级电离能会增大？Na元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
跨能层了
元素 Mg
电离能 kJ mol-1 738
1 451
7 733
10 540
13 630
17 995
21 703
二、电离能
Mg
1s22s22p63s2
1s22s22p63s1
Mg(g) = Mg+(g) + e-
Mg+(g) = Mg2+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
1s22s22p6
1s22s22p5
Mg2+(g) = Mg3+(g) + e-
易失去电子
难失去电子
6 282
思考：为什么逐级电离能会增大？Mg元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
跨能层了
二、电离能
元素 Al
电离能 kJ mol-1 578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
Al
1s22s22p63s23p1
1s22s22p63s2
Al(g) = Al+(g) + e-
1s22s22p63s2
1s22s22p63s1
Al+(g) = Al2+(g) + e-
1s22s22p63s1
1s22s22p6
Al2+(g) = Al3+(g) + e-
1s22s22p6
1s22s22p5
Al3+(g) = Al4+(g) + e-
8830
思考：为什么逐级电离能会增大？Al元素逐级电离能突变与化合价有什么联系？
易失去电子
难失去电子
跨能层了
同一原子电离能突变说明则能层变化，更难失去电子，此时元素化合价为稳定化合价。
一级电离能较小，二级、三级电离能越来越大，更不易失去电子，因为离原子核越近，电子受原子核的吸引越强，所需电离的能量也就越大。
二、电离能
1、为什么逐级电离能会增大？
2、电离能突变与化合价的关系是什么？
逐级电离能出现突变 → 跨越不同能层失电子 → 判断原子价层电子数/推测其最高化合价
3、电离能的变化规律
①电离能数值的大小主要取决于原子的 、 及原子的 。
核电荷数
能层数
电子构型
②第一电离能的变化规律
二、电离能
一般规律
特列
同周期：随原子序数的递增而增大
同主族：随原子序数的递增而增大
ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA
二、电离能
金属活动性顺序与相应电离能大小顺序不一致
金属活动性顺序： 在水溶液中金属原子失去电子的能力；电离能：金属原子在气态失去电子成为气态阳离子能力(是原子气态时活泼性的量度)；因两者对应的条件不同，所以二者不完全一致
温馨提示：
4、应用：判断元素的金属性、非金属性强弱
一般情况下I1越大，元素的非金属性性越强；I1越小，元素的金属性性越强
例3、在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是( )
A. ns2np3 B. ns2np5 C. ns2np4 D. ns2np6
C
例2、判断下列元素间的第一电离能的大小
(1) Na _____ K、N _____ P
(2)F _____ Ne、Cl _____ S
(3)Mg _____ Al、O _____ N
例4、已知某元素的部分电离能(单位: kJ/mol)如下：
I1=577、I2=1820、I3=2740、I4=11600、I5=14800，
该元素原子最外层有___个电子
3
例5、某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于（ ）
A、第ⅠA族 B、第ⅡA族
C、第ⅢA族 D、第ⅣA族
B
例6、根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，判断下列说法不正确的是( )
A、Q元素可能是0族元素
B、R和S均可能与U在同一主族
C、U元素可能在元素周期表的s区
D、原子的价电子排布式为ns2np1的可能是T元素
元素代号 I1 I2 I3 I4
Q 2 080 4 000 6 100 9 400
R 500 4 600 6 900 9 500
S 740 1 500 7 700 10 500
T 580 1 800 2 700 11 600
U 420 3 100 4 400 5 900
B
原子结构与元素周期表
原子半径
元素电离能
一看能层数，层多径大
二看原子序数，序大径小
三看核外电子数，数大径小
概念及意义
规律及应用
结构
性质
决定
体现
1、下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是( )
A、LiI B、NaBr
C、KCl D、CsF
A
2、若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( )
A、离子半径：Am＋
B
3、气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是( )
A、一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱
B、元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能
C、金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关
D、金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关
C
4、短周期元素X的第一至第六电离能分别为
I1＝578 kJ·mol－1 I2＝1 817 kJ·mol－1
I3＝2 745 kJ·mol－1 I4＝11 575 kJ·mol－1
I5＝14 830 kJ·mol－1 I6＝18 376 kJ·mol－1
以下说法正确的是( )
A、X原子的最外层只有1个电子
B、元素X常见化合价为＋3价
C、X原子核外有3个未成对电子
D、元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱
B
5、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。
(1)同主族内不同元素的E值的变化特点是____________________________。
随着原子序数的增大，E值变小
(2)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是________(填编号)。
①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒) ③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)
①③
(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：
_____＜E＜_____。
485 738
5、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量，设其为E，如图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并完成下列问题。
(4)10号元素E值较大的原因是_____________________________________
________________________。
10号元素为氖，该元素原子的最外层电子
排布已达到8电子稳定结构