人教版（2019）选择性必修二 1.2 原子结构与元素的性质 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
第二节 原子结构与元素的性质
《物质结构与性质》
第二课时
素养目标
1.分析原子结构中原子核对核外电子作用力的变化,理解原子半径、第一电离能和电负性的递变规律及其原因,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.通过原子半径、第一电离能和电负性的数据和图示,掌握相关规律,培养证据推理与模型认知的核心素养。
【旧知回顾】学习过元素周期表内容，你知道元素哪些性质随原子序数递增呈现周期性变化？
元素周期律主要体现在核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性等周期性变化。
问题：（1）元素周期表中的同周期主族元素从左至右，原子半径的如何变化？
应如何理解这种趋势变化？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？
任务一：原子半径
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。
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。
原子半径
取决于
电子的能层数
核电荷数
（2）Fe2+与Fe3+哪个离子稳定？半径大小如何？并解释其判断理由。
0.152
0.186
0.227
0.248
0.265
原子半径/nm
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
价电子排布
元素的金属性增强，失电子的能力增强，还原性增强
能层增加
原子半径增大
（3）以第一主族的碱金属为例，从上至下，原子半径、元素的金属性、失电子的能力以及还原性如何变化？
元素的性质
（宏观）
原子结构
（微观）
决定
反映
原子结构示意图
基态原子电子排布式
电子轨道排布图
金属性、非金属性
原子得失电子的能力
核外电子排布
（4）如何定量描述原子失电子能力强弱？
原子半径
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
所需要的最低能量叫做第一电离能。用符号 I1 表示，单位：kJ /mol
M(g)＝M＋(g)＋e－ I1（第一电离能）
逐级电离能:气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫作第二电离能。
M＋(g)＝M2＋(g)＋e－ I2（第二电离能）
任务二：电离能
【思考与讨论】
（1）随着原子序数递增，碱金属的第一电离能有什么样的规律？
（2）为什么碱金属的第一电离能，随着原子序数的递增而减小？
（4）随着原子序数递增，同一周期元素的第一电离能有什么样的规律？
（5）随着原子序数递增，同一周期元素的原子半径如何变化？第一电离能与原子半径有什么关系？
原子半径随原子序数变化的曲线图
元素的性质
（第一电离能）
决定
反映
原子结构
（原子半径）
同周期，第一电离能逐渐增大
同周期，原子半径逐渐减小
（6）为什么B、Al、O、 S等元素的电离能比它们左边元素的第一电离能低，而使Li-Ne和Na-Ar的电离能曲线呈锯齿状？阅读P24资料卡，找到其中的原因。
元素的性质
（第一电离能）
决定
反映
原子结构
（核外电子排布）
I/(kJ·mol-1) Na Mg Al Si P S Cl Ar
I1 496 738 578 787 1012 1000 1251 1520
I2 4562 1451 1817 1577 1903 2251 2297 2665
I3 6912 7733 2745 3231 2912 3361 3822 3931
I4 9543 10540 11575 4356 4956 4564 5158 5770
I5 13353 13630 14830 16091 6273 7013 6540 7238
I6 16610 17995 18376 19784 22233 8495 9458 8781
I7 20114 21703 23293 23783 25397 27106 11020 11995
（7）为什么同种元素的逐级电离能是逐渐增大的？
（8）M(g) M2+(g）所需的能量是否是其第一电离能的2倍？
（9）同一原子中当电子逐级电离时，电离能突然变大很多，这个突跃点意味着什么？与元素的化合价有什么关系
元素的性质
（化合价）
决定
反映
原子结构
（核外电子排布）
逐级电离能的差值
I/(kJ·mol-1) Na Mg Al
I1 496 738 578
I2 4562 1451 1817
I3 6912 7733 2745
I4 9543 10540 11575
I5 13353 13630 14830
I6 16610 17995 18376
I7 20114 21703 23293
2、氮原子的半径比氯原子的半径小，为什么氮的非金属性比氯的非金属性弱？
元素非金属性逐渐减小
原子半径逐渐增大
原子半径逐渐减小，元素的非金属性增大
【问题】1、随着原子序数的变化，同周期或同主族，元素的非金属性和原子半径如何变化
鲍林
H
F
H
.
.
.
.
F
.
.
+
.
.
.
.
F
.
.
H
.
.
键合电子
任务三：电负性
2电负性：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。
1.键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子
3.电负性大小的标准：
以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，得出各元素的电负性。电负性是相对值，没单位。
（1）随原子序数的递增，同周期或者同族元素的电负性和原子半径有什么规律？
【思考与讨论】
原子半径增大，元素电负性减小
原子半径减小，元素的电负性增大
（2）金属与非金属分界线左边和右边的元素电负性有什么特点？
电负性 ＞ 1.8 非金属元素
电负性 ＜ 1.8 金属元素
电负性 ≈ 1.8 类金属元素
（3）为什么氯化铝为共价化合物而氧化铝为离子化合物？提示：从电负性的角度解释
如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键
如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键
（4）为什么HCl中的氯原子是-1价，而氢原子为+1价？
（5）判断HFO中各元素的化合价，并推测该化合物可能具有的性质。
电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值
电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值
“对角线”规则——在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，
（6）为什么金属铍的化学性质与金属铝具有相似性？
（7）金属锂在氧气中燃烧的产物是什么？为什么？
构建模型
【典型例题1】下列关于粒子半径大小比较中正确的是（ ）
①r(Li＋)③r(Na)>r(Na＋) ④r(Cl)>r(Cl－) ⑤r(Si)⑥r(Na＋)A.①②③⑥ B.①②③ C.②③⑥ D.③④⑤
B
r(Al3＋)C
【变式2】下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。
I1 I2 I3 I4 ……
740 1 500 7 700 10 500 ……
下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　)
A．R元素的最高正价为＋3价 B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
A
A
B
O>Ti>Ca
O＞Ge＞Zn
O
B
共价半径
范德华半径
金属半径
r
r
r
原子半径，总是以相邻原子的核间距为基础而定义的。
资料
原子半径随原子序数的递增呈现周期性变化
减小
增
大
资料