資源簡介

(共46張PPT)
魯科版選擇性必修2
物質結構與性質
同學們好
歡迎來到化學課堂
請你回憶！
在元素周期表中，隨著原子序數的遞增，元素的哪些性質呈現周期性變化？
核外電子排布呈現周期性變化
元素周期律的實質
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最外層電子數
原子序數
請你回憶！
在元素周期表中，隨著原子序數的遞增，元素的哪些性質呈現周期性變化？
元素的原子半徑呈現周期性變化。
請你回憶！
在元素周期表中，隨著原子序數的遞增，元素的哪些性質呈現周期性變化？
主族元素的最高正化合價，重復著由+1到+7的周期性變化,最低負化合價呈現－4到－1的周期性變化。
請你回憶！
在元素周期表中，隨著原子序數的遞增，元素的哪些性質呈現周期性變化？
金屬元素與非金屬元素在周期表中的分布及性質規律
第 3 節 元素性質及其變化規律
第一章 原子結構與元素性質
課時1 原子半徑及其變化規律
教材分析
學生在學習了化學必修第二冊后就已經能從原子結構的角度，結合元素周期表定性地判斷元素原子得失電子的難易程度；但是對"元素性質周期性變化的內在本質是什么 能否定量地判斷元素原子得失電了的能力 "這樣的問題，只有對原了結構模型有了更深入的學習后，才能得到很好的解答。
本節教材的編寫就是建立在學生學習了核外電子排布和核外電子排布與元素周期表關系的基礎上，通過"聯想·質疑"引出學習目的;通過"聯想·質疑""觀察·思考""交流·研討"中的活動，引導學生在活動中主動認識元素原子核外電子排布周期性變化對原子半徑、原子得失電子能力的影響，使他們對元素周期律的認識更為深刻，并能構建起新的"構（原子結構）—位（元素在周期表中的位置）—性（元素性質）"三者關系的認識平臺。
元素性質周期性變化的本質是什么？
如何運用元素周期表推測元素的基本性質？
聯想·質疑
呈周期性變化核外電子排布
呈周期性變化主要化合價
呈周期性變化原子半徑
呈周期性變化元素金屬性與非金屬性
元素周期律
表現形式
元素周期表
第一電離能
電負性
01
原子半徑及其變化規律
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原子半徑及其變化規律
原子半徑是如何測定的？
依據量子力學理論，在原子核外，從原子核附近到離核很遠的地方，電子都有可能出現，因此原子并不是一個具有明確“邊界”的實體，也就是說，原子并沒有經典意義上的半徑。但是，由于核外電子運動區域的大小對于元素原子的性質有很大的影響，為了便于討論這方面的問題，人們便假定原子是一個球體，并采用統計的方法來測定原子半徑。
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原子半徑的測定方法
追根尋源
測定原子半徑的方法很多。常用的一種方法是根據固態單質的密度算出1mol原子的體積，再除以阿伏加德羅常數，得到一個原子在固態單質中平均占有的體積，進而得到其原子半徑。
另一種更常用的方法是，指定化合物中兩個相鄰原子的核間距為兩個原子的半徑之和，再通過實驗來測定分子或固體中原子的核間距，從而求得相關原子的原子半徑。
一是共價半徑，由共價分子或共價晶體中原子的核間距計算得出;
二是是范德華半徑，由分子晶體中共價分子之間的最短距離計算得出；
三是金屬半徑，由金屬晶體中原子之間的最短距離計算得出。
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原子半徑的測定方法
追根尋源
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請你觀察！
教材P21“元素的原子半徑及相應的比例模型”
總結歸納元素的原子半徑隨著元素原子序數的遞增
呈現的周期性變化規律
同周期主族
隨著原子序數的增大，元素的原子半徑自左至右呈逐漸減小的趨勢
這是因為每增加一個電子，核電荷相應增加一個正電荷；增加的電子排布在同一層上，增加的電子產生的電子間的排斥作用小于核電荷增加導致的核對外層電子的吸引作用，結果使原子半徑逐漸減小。
核電荷數
占主導
總結歸納元素的原子半徑隨著元素原子序數的遞增
呈現的周期性變化規律
同主族
自上而下，隨著原子序數的逐漸增大，原子半徑逐漸增大
這是因為隨著電子層數的增加，離核更遠的外層軌道填入電子，電子層數的影響大于核電荷增加的影響，導致原子半徑增大
電子層
占主導
總結歸納元素的原子半徑隨著元素原子序數的遞增
呈現的周期性變化規律
同周期過渡元素
同一周期（如第 4 周期）的過渡元素與主族元素相比，從總的變化趨勢來看，從左到右原子半徑的變化幅度不大
這是因為增加的電子都排布在 (n1)d 軌道上，不同元素
原子的外層電子（ns）受到原子核吸引作用及內層電子排斥作用的總體效果差別不大。
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微粒半徑大小的比較方法
一看電子層數　　　
二看核電荷數
三看電子數
(1) 電子層數越多：半徑越大。
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微粒半徑大小的比較方法
一看電子層數　　　
二看核電荷數
三看電子數
(2) 電子層數相同時：核電核數越大，半徑越小。
原子半徑
“序大徑小”、“價高徑小”
電子層結構相同的離子，隨核電荷數增大，離子半徑減小
如r(S2－)＞r(Cl－)＞r(K＋)＞r(Ca2＋)。
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微粒半徑大小的比較方法
一看電子層數　　　
二看核電荷數
三看電子數
(3) 電子層數、核電荷數都相同時：電子數越多，半徑越大。
如r(Fe2＋)＞r(Fe3＋)，r(Cu＋)＞r(Cu2＋)。
【例1】下列各組微粒不是按半徑逐漸增大的順序排列的是( )
A.Na、K、Rb B.F、Cl、Br
C.Mg2＋、Al3＋、Zn2＋ D.Cl－、Br－、I－
C
練習
1,已知An＋、B(n＋1)＋、Cn－、D(n＋1)－都具有相同的電子層結構，則A、B、C、D的原子半徑由大到小的順序是______________________，
離子半徑由大到小的順序是__________________________，
原子序數由大到小的順序是________________________。
A>B>D>C
D>C>A>B
B>A>C>D
練習
2、下列離子半徑的大小順序正確的是(　　)
①Na＋：1s22s22p6　②X2－：1s22s22p63s23p6
③Y2－：1s22s22p6　④Z－：1s22s22p63s23p6
A．③＞④＞②＞① B．④＞③＞②＞①
C．④＞③＞①＞② D．②＞④＞③＞①
D
練習
3,下列化合物中陽離子半徑與陰離子半徑比值最小的是( )
A.NaF B.MgI2
C.BaI2 D.KBr
B
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反映
決定
元素的性質
原子結構
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請你思考！
如何利用原子半徑和價電子數進行解釋元素原子得失電子能力？
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交流研討
電子層數相同核電荷數增多
原子半徑減小
原子失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強
同周期元素 從左到右
原子核對最外層電子的吸引力增強
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元素原子得失電子能力遞變規律
金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強
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請你思考！
如何利用原子半徑和價電子數進行解釋元素原子得失電子能力？
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交流研討
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元素原子得失電子能力遞變規律
同主族元素
(自上而下)
電子層數
逐漸增多
原子半徑
逐漸增大
得電子能力
逐漸減弱
失電子能力
逐漸增強
金屬性逐
漸增強
非金屬性
逐漸減弱
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交流研討
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元素原子得失電子能力遞變規律
失電子能力逐漸減弱，得電子能力逐漸增強
失電子能力逐漸增強
得電子能力逐漸減弱
位于元素周期表中金屬與非金屬元素分界線周圍元素的原子獲得或失去電子的能力都不強。
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請你猜想！
嘗試尋找能定量地衡量或比較原子得失電子能力的方法
聯想質疑
26歲英國化學家巴特列特
他是如何想到的？
O2PtF6
O2＋
PtF6－
首次合成出O2PtF6
O2－e－→O2＋
1 175.5 kJ·mol－1
Xe－e－ →Xe＋
1 170.0 kJ·mol－1
Xe＋
PtF6－
科學家通常用電離能來表示元素原子或離子失去電子的難易程度
02
元素的電離能及其變化規律
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元素的電離能及其變化規律
1.電離能定義
氣態基態原子或氣態基態離子失去一個電子所需要的最小能量稱為電離能（ionization energy），常用符號 I 表示，單位kJ·mol-1。
元素的逐級電離能
氣態基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。
第一電離能
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元素的電離能及其變化規律
元素原子失去一個電子后，再失去一個電子的電離能，常用符號 I2表示;
第二電離能
同一原子的各級電離能之間存在如下關系：I1meiyangyang8602
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請你仔細觀察表中Li、Mg的電離能數據，
思考元素的第一電離能大小與原子失去電子能力有何關系？
觀察·思考
元素 I1 KJ/mol I2 KJ/mol I3 KJ/mol
Li 520 7295 11815
Mg 738 1451 7733
第一電離能越小，越___失電子，金屬性越強
第一電離能越大，越難失電子，金屬性越弱
易
通常運用電離能數值來判斷金屬元素的原子在氣態時失去電子的難易程度。
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觀察圖 1-3-4，說明元素的第一電離能隨著元素原子序數的
遞增呈現的變化規律，并從原子結構的角度加以解釋
觀察·思考
對于同一周期的元素而言，堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的第一電離能最大；從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現從小到大的變化趨勢，表示元素原子越來越難失去電子
同周期元素原子電子層數相同，但隨著核電荷數增大，原子核對外層電子的有效吸引作用增強。
（二）藥理作用
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以第2、第3周期為例，觀察同周期元素I1的變化規律
同周期從左到右：第一電離能逐漸增大
（二）藥理作用
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以第2、第3周期為例，觀察同周期元素I1的變化規律
同周期從左到右：第一電離能逐漸增大
同周期的第一電離能：ⅡA大于ⅢA，ⅤA大于ⅥA
Be
B
2s
2p
2s
N
O
2p
2s
2p
2s
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以第2、第3周期為例，觀察同周期元素I1的變化規律
第二周期Be第一電離能大于B,N大于O；第三周期Mg大于Al,P大于S的原因是什么？
同周期的第一電離能：ⅡA大于ⅢA，ⅤA大于ⅥA
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以第2、第3周期為例，觀察同周期元素I1的變化規律
第二周期Be第一電離能大于B,N大于O；第三周期Mg大于Al,P大于S的原因是什么？
I1(ⅡA)＞I1(ⅢA)
ⅡA為ns2（全充滿）
I1(ⅤA)＞I1(ⅥA)
ⅤA為ns2np3（半充滿）
Be：1S2 2S22P0
（B：1S2 2S22P1）
N：1S2 2S22P3
(O：1S2 2S22P4)
Mg：1S2 2S22P6 3S23P0
(Al：1S2 2S22P6 3S23P1)
P：1S2 2S22P6 3S23P3
(S：1S2 2S22P6 3S23P4)
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以第2、第3周期為例，觀察同周期元素I1的變化規律
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過渡元素的第一電離能的變化不太規則
對于同一周期的過渡元素而言，從左到右隨著元素原子序數的增加，第一電離能總體上略有增加。
這是因為對這些元素的原子來說，增加的電子大部分排布在 (n-1)d 或 (n-2)f 軌道上，原子核對外層電子的有效吸引作用變化不是太大。
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觀察·思考
觀察圖 1-3-4，說明元素的第一電離能隨著元素原子序數的
遞增呈現的變化規律，并從原子結構的角度加以解釋
同主族元素，總體上自上而下第一電離能逐漸減小，表明自上而下原子越來越容易失去電子
這是因為同主族元素原子的價電子數相同，但自上而下，原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱。
練習
1，判斷下列元素間的第一電離能的大小：
Na K; O N; N P;
F Ne; Mg Al； S P;
Cl S； Cl Ar。
>
<
<
>
<
>
>
<
練習
①K Na Li
②B C Be N
③He Ne Ar
④Na Al S P
Li＞Na＞K
N＞C＞Be＞B
He＞Ne＞Ar
P＞S＞Al＞Na
2,將下列元素按第一電離能由大到小的順序排列：
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練習
3,氣態原子生成＋1價氣態陽離子所需要的能量稱為第一電離能。元素的第一電離能是衡量元素金屬性強弱的一種尺度。下列有關說法不正確的是( )
A.一般來說，元素的第一電離能越大，其金屬性越弱
B.元素N的第一電離能大于元素O的第一電離能
C.金屬單質跟酸反應的難易，只跟該金屬元素的第一電離能有關
D.金屬單質跟酸反應的難易，除跟該金屬元素的第一電離能有關外，還與該單質中固態金屬原子以及該金屬原子失去電子后在水溶液里形成水合離子的變化有關
C
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電離能的應用
交流研討
下節課講
謝謝觀看
THANKS

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