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元素周期律（一）
元素周期律：元素的性質隨元素原子的核電荷數遞增發生周期性遞變
回顧高一內容，你能記起多少元素周期律
化合價規律
原子半徑規律
金屬性/非金屬性規律
酸性/堿性規律
氧化性/還原性規律
氫化物穩定性規律
一、原子半徑
原子半徑減小
原子半徑增大
一、原子半徑
能層越多，電子之間的斥力越大，原子的半徑越大。
1. 同主族元素從上到下，原子半徑依次增大。
2. 同周期主族元素從左到右，原子半徑依次減小。
核電荷數越大，原子核對電子的吸引作用越大，半徑減小。
能層占主導
核電荷數占主導
一、原子半徑
原子（離子）半徑大小比較方法
1. 能層數不同時，能層數越多，半徑越大；
2. 能層數相同時，核電荷數越小，半徑越大；
3. 同一元素不同微粒，電子數越多，半徑越大。
比較下列微粒半徑大小
①Na K Rb
②Na Mg Cl
③Al Al3+
核小徑大
層多徑大
電多徑大
二、電離能
氣態電中性基態原子失去了一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量
保持“最低能量”的條件：“氣態”、“基態”、“電中性”、”失去一個電子“等。
1. 第一電離能
符號 ：I1 常用單位：kJ /mol
電離能越小，越易失電子
什么又叫第二電離能？第三電離能？第四？第五？······
N(g)＝N＋(g) ＋ e－ I1（第一電離能）
N＋(g)＝N2＋(g) ＋ e－ I2（第二電離能）
N2＋(g)＝N3＋(g) ＋ e－ I3（第三電離能）
. . . . . .
一價氣態正離子再失去一個電子所需要的能量叫做第二電離能，符號I2。以此類推，第三、第四電離能……
二、電離能
元素的第一電離能越小，越易失去電子，元素金屬性越強；
元素的第一電離能越大，越難失去電子，元素金屬性越弱。
二、電離能
元素的第一電離能大小與原子失電子的難易有何關系？
原子的第一電離能隨核電荷數遞增有什么規律呢？
第一電離能 kJ /mol
原子序數
第一電離能 kJ /mol
同主族：從上到下，元素第一電離能逐漸減小。
半徑越大，核對最外層電子的吸引力越小，越易失去電子，電離能越小
原子序數
第一電離能 kJ /mol
核電荷數增大，原子半徑減小，核對最外層電子的吸引力加大，越不易失電子，電離能越大。
原子序數
同周期：從左到右，隨著核電荷數的遞增，第一電離能呈增大趨勢。
第一電離能 kJ /mol
原子序數
為什么 B、Al、O、S 等元素的電離能比它們左邊元素的電離能低，而使 Li—Ni 和 Na—Ar 的電離能曲線呈現鋸齒狀變化？
第一電離能 kJ /mol
原子序數
對于B和Al這兩個鋸齒狀變化，一般的解釋為： B和Al的第一電離能失去的電子是np能級的，該能級的能量比左邊的位于ns能級的能量高。
對于O和S這兩個鋸齒狀變化，有兩種解釋，其一是N和P的電子排布式半充滿的，比較穩定，電離能較高；其二是O和S失去的是已經配對的電子，配對電子相互排斥，因而電離能較低。哪一種解釋更合理？需要做定量計算才能判斷。
資料卡片
（1）堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么聯系？
思考與討論：
堿金屬元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，越易失去電子，
第一電離能減小，元素金屬性增強，堿金屬的活潑性增強。
元素 Li Na K Rb
I1（kJ·mol－1) 587.1 496 418.6 402.9
（2）下表的數據從上到下是鈉、鎂、鋁逐級失去電子的電離能。
元素 Na Mg Al
電離能 （kJ·mol-1） 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
13353 13630 14830
16610 17995 18376
20114 21703 23293
思考與討論：
為什么原子的逐級電離能越來越大？這些數據跟鈉、鎂、鋁的化合價有什么聯系？
為什么原子的逐級電離能越來越大？
原子的逐級電離能逐漸增大，即 I1 < I2 < I3 < I4 < ·······
因為隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越大，再要失去一個電子需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多。 所以原子的逐級電離能逐漸增大。
思考與討論：
這些數據跟鈉、鎂、鋁的化合價有什么聯系？
Na Mg Al
電離能（kJ·mol－1） 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
鈉、鎂、鋁的最高化合價分別是＋1、＋2、＋3
同一元素的不同電離能變化規律：
（1）逐級增大，且存在突躍 。
（2）根據主族元素原子不同級電離能的突躍性變化，判斷元素性質（通常價態）、元素在周期表中的位置等。
思考與討論：
1. 下列化合物中陰離子半徑和陽離子半徑之比最大的是（ ）
A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF
A
2. 若aAm＋與bBn－的核外電子排布相同，則下列關系不正確的是（ ）
A. 離子半徑：Am＋B. 原子半徑：AC. A的原子序數比B的大m＋n
D. b＝a－n－m
B
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
4. 短周期元素X的第一至第六電離能分別為
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
以下說法正確的是（ ）
A. X原子的最外層只有1個電子
B. 元素X常見化合價為＋3價
C. X原子核外有3個未成對電子
D. 元素X的最高價氧化物對應的水化物為強堿
B
5.不同元素的氣態原子失去最外層一個電子所需要的最低能量，設其為E，如圖所示。試根據元素在周期表中的位置，分析圖中曲線的變化特點，并完成下列問題。
(1)同主族內不同元素的E值的變化特點是_________________________________________。
(2)同一周期內，隨著原子序數的增大，E值增大，但個別元素的E值出現反常現象。
試預測下列關系式中正確的是________(填編號)。
①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒) ③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)
(3)估計1 mol氣態鈣原子失去最外層一個電子所需最低能量E值的范圍：________＜ E ＜________。
(4)10號元素E值較大的原因是
________________________________________________________________________________________。
10號元素為氖，該元素原子的最外層電子排布已達到8電子穩定結構
隨著原子序數的增大，E值變小
①③
485 738
一、原子半徑
二、電離能
1.概念
2.表示方法：
3.影響因素:
①電子的能層數
②核電荷數
用符號 I1 表示，單位：kJ /mol
（1）原子核對核外電子的引力（即原子半徑）
（2）原子達到穩定結構的趨勢

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