人教版(2019)选择性必修二 1.2.2 元素周期律 课件(共29张PPT)

文档属性

名称 人教版(2019)选择性必修二 1.2.2 元素周期律 课件(共29张PPT)
格式 pptx
文件大小 641.1KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-18 08:36:19

图片预览

文档简介

(共29张PPT)
第一章 原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第2课时 元素周期律(一)
问题: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?
同周期主族元素的最高化合价和最低化合价逐渐升高,金属性逐渐减弱,非金属性增强。
旧知回顾
元素周期律
元素周期律:元素性质随原子序数(核电荷数)递增发生周期性重复的规律
元素周期律
原子半径
电离能
原子半径的递变规律
影响原子半径的因素
电离能的递变规律
电离能的应用
观察思考
同主族自上到下,原子半径增大;
同周期从左到右,
原子半径减小;
问题:元素周期表中,同周期或同主族元素的原子半径的变化趋势如何?如何解释这种变化趋势?
观察思考
问题:元素周期表中,同周期或同主族元素的原子半径的变化趋势如何?如何解释这种变化趋势?
同主族元素从上到下,电子能层数增加占主导因素,原子半径增大
同周期主族元素从左到右,
核电荷数增加占主导因素,使得原子核对电子的引力增加,从而使原子半径减小
同主族元素:电子能层数,核电荷数
同周期元素:核电荷数,核外电子数
1.影响原子半径大小的因素
(1)电子的能层数:电子的能层越多,电子之间的 使原子半径增大。
(2)核电荷数:核电荷数越大,核对电子的吸引作用就越大,使原子半径

2.原子半径的递变规律
一、原子半径
排斥作用
减小
核电荷数增大
电子能层数增多
原子半径的
周期性的递变
影响
同主族元素从上到下
同周期主族元素从左到右
原子半径增大
原子半径减小
结构
性质
3.原子或离子半径的比较方法
(1)同种元素的离子半径:阴离子大于原子,原子大于阳离子,低价阳离子大于高价阳离子。例如:r(Cl-) r(Cl),r(Fe) r(Fe2+) r(Fe3+)。
(2)能层结构相同的离子:核电荷数越大,半径越小。例如: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。例如:r(Li+) r(Na+)
r(K+) r(Rb+) r(Cs+),r(O2-) r(S2-) r(Se2-) r(Te2-)。
(4)核电荷数、能层数均不同的离子:可选一种离子参照比较。例如:比较r(K+)与r(Mg2+),可选r(Na+)为参照,r(K+) r(Na+) r(Mg2+)。
















方法规律
粒子半径比较的一般思路
(1)“一层”:先看能层数,能层数越多,一般微粒半径越大。
(2)“二核”:若能层数相同,则看核电荷数,核电荷数越大,微粒半径越小。
(3)“三电子”:若能层数、核电荷数均相同,则看核外电子数,电子数多的半径大。
课堂练习
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
电子层结构相同的微粒,核电荷数越大,原子核对电子的引力越大,其微粒半径越小。
r(Al3+)决定
相似性
强金属性
原子结构
元素的性质
微观
宏观
ns1
反映
原子半径增大
递变性
原子失电子能力增强;
元素金属性增强;
问题:如何定量描述原子失电子能力强弱?
6s1
价电子排布
2s1
3s1
4s1
5s1
Li
Na
K
Rb
Cs
电子能层数增多
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)
M+(g)=M2+(g)+e- I2(第二电离能)
(1)定义:
(2)表示方法:
二、电离能
电离能的数值大小表示气态原子(或离子)失电子的难易。
电离能越小,气态原子(离子)越易失电子,元素的金属性越强;
电离能越大,气态原子(离子)越难失电子,元素的金属性越弱。
(3)电离能的意义:
观察思考
任务一:随着原子序数递增,同周期或者同族元素的第一电离能有什么样的规律?
观察思考
③每周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能 。
④每周期最后一种元素(稀有气体)的第一电离能 。
①同主族从上到下元素的第一电离能整体趋势 。
变小
最小
最大
②同周期从左到右元素的第一电离能整体趋势 。
变大
ⅡA>ⅢA ;ⅤA>ⅥA
反常:
电离能的递变规律
任务二:为什么Li~Ne和Na~Ar的电离能曲线呈现锯齿状变化?阅读P24资料卡片,分析B、Al、O、S出现锯齿状变化的原因。
观察思考
同周期从左到右元素的第一电离能整体趋势变大
观察思考
电离能的递变规律
1.B和Al第一电离能失去的电子是np能级的,该能级的能量比左边的ns能级的能量高,则不稳定,容易失去电子,第一电离能较低;
2.N和P的电子排布是半充满的,比较稳定,难失去电子,第一电离能较高。
ⅡA Be:1s22s2 ⅢA B:1s22s22p1
Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1
ⅤA N:1s22s22p3 ⅥA O:1s22s22p4
P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4
任务二:为什么Li~Ne和Na~Ar的电离能曲线呈现锯齿状变化?阅读P24资料卡片,分析B、Al、O、S出现锯齿状变化的原因。
思考讨论
(1)第IA族碱金属的电离能与碱金属的活泼性存在什么关系?
第IA族碱金属元素的第一电离能从上到下逐渐变小,则原子越容易失电子,碱金属元素的金属性逐渐增强,碱金属的活泼性越强。
电离能的应用之一:判断元素的金属性强弱
思考讨论
元素 Na Mg Al
各级 电离能 (kJ·mol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
为什么原子的逐级电离能越来越大
1.原子内的电子越靠近原子核,受到的吸引力越大,则要离开原子所需要的能量越大,原子的逐级电离能越来越大;
2.随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,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,所以原子的逐级电离能越来越大。
电离能的应用之二:判断元素的化合价
思考讨论
元素 Na Mg Al
各 级 电 离 能 (kJ·mol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
4066
713
6282
1239
928
8830
电离能的应用之二:判断元素的化合价
学生活动:计算钠元素 I2-I1=
镁元素 I2-I1= I3-I2=
铝元素 I4-I3= I3-I2= I2-I1=
Na 1s2 2s22p6 3s1
Mg 1s2 2s22p6 3s2
Mg 1s2 2s22p6 3s23p1
思考讨论
元素 Na Mg Al
各 级 电 离 能 (kJ·mol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10 540 11 575
13 353 13 630 14 830
16 610 17 995 18 376
20 114 21 703 23 293
(2)逐级电离能数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系
钠的第一电离能比第二电离能小很多,说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以Na容易失去一个电子形成Na+;镁的第一电离能和第二电离能相差不多,但第二电离能比第三电离能小很多,说明Mg容易失去两个电子形成Mg2+;铝的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不多,但第三电离能比第四电离能小很多,说明Al容易失去三个电子形成Al3+。
4066
713
6282
1239
928
8830
电离能的应用之二:判断元素的化合价
Na→Na+ Mg→Mg2+ Al→Al3+
特别提醒——电离能的影响因素及特例
(1)电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。
(2)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高,其电离能数值较大,如稀有气体的电离能在同周期元素中最大,N为半充满、Mg为全充满状态,其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况,第一电离能:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA。
本课小结
电子能层增多,
原子半径增大;
第一电离能减小,
元素的原子越容易失去电子,元素的金属性增强;
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
核电荷数增大,原子核对核外电子的吸引力增强,原子半径减小,第一电离能整体增大趋势,元素的原子越难失去电子,元素的金属性减弱;
原子半径、第一电离能随核电荷数呈现周期性变化
(1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强(  )
(2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小(  )
(3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大(  )
(4)H的第一电离能大于C的第一电离能(  )
(5)在所有元素中,氟的第一电离能最大(  )
(6)同一周期中,主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大(  )
(7)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(  )
1.判断正误
×

×

×
×

课堂练习
2.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

3.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
课时对点练
题组一 原子或离子半径大小的比较
1.下列有关微粒半径的大小比较错误的是
A.K>Na>Li B.Na+>Mg2+>Al3+
C.Mg2+>Na+>F- D.Cl->F->F

2.下列关于粒子半径的比较不正确的是
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(Fe3+)>r(Fe2+)>r(Fe)
A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③

题组二 电离能及应用
3.以下说法不正确的是
A.第一电离能越小,表示该气态原子越容易失电子
B.同一元素的电离能,各级电离能逐级增大
C.在元素周期表中,主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大
D.在元素周期表中,同主族元素从上到下,第一电离能呈现递减的趋势

4.下列叙述正确的是
A.通常,同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大
B.在同一主族中,自上而下元素的第一电离能逐渐减小
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其原子半径越大,第一电离能越大
D.主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等

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
解析 本题主要考查元素第一电离能的变化规律。
从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出,同主族元素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
解析 从第二、第三周期看,第ⅢA族和第ⅥA族元素比同周期相邻两元素E值都低,可以推出E(砷)>E(硒)、E(溴)>E(硒)。
(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
解析 据同主族、同周期元素E值变化规律可知,E(K)<E(Ca)<E(Mg)。
(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
解析 10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。
排布已达到8电子稳定结构