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第二節 原子結構與元素的性質
第2課時　元素周期律
知識回顧：
(1)含義：元素的性質隨原子的核電荷數遞增發生周期性遞變，這一規律叫做元素周期律。
(2)實質：元素性質的周期性變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結果。
元素周期律
元素的金屬性和非金屬性
同一主族元素，結構相似，性質相似
Na
11鈉
Li
3鋰
K
19鉀
Rb
37銣
Cs
55銫
最外層電子數____
從上到下 核電核數_____
電子層數______
原子半徑______
原子核對最外層電子吸引力_____
失電子能力_____
還原性______金屬性_____
得電子能力_____
氧化性______非金屬性______
F
9氟
Cl
17氯
Br
35溴
I
53碘
At
85砹
相同
增多
增多
增大
減弱
增強
增強
增強
減弱
減弱
減弱
同一周期元素（稀有氣體除外）
Na
11鈉
Mg
12鎂
Al
13鋁
Si
14硅
P
15磷
S
16硫
Cl
17氯
Ar
18氬
同一周期，電子層數_______
從左到右，金屬性逐漸_______非金屬性逐漸______
金屬性越強，最高價氧化物對應水化物_______
非金屬性：______
最高價氧化物對應水化物_____
單質與氫氣反應條件______
生成的氫化物穩定性______
相同
減弱
增強
堿性越強
酸性越強
越容易
越強
越強
元素金屬性、非金屬性變化規律:
元素金屬性↑ 單質還原性↑ 失電子能力↑ 堿性↑ 和H2O反應能力↑ 和酸反應能力↑ 對應離子氧化性↓
元素非金屬性↑單質氧化性↑得電子能力↑ 最高價含氧酸酸性↑ 和H2反應能力↑ 氣態氫化物穩定性↑
對應離子還原性↓
最高正價 + ︱最低負價︱= 8
主族元素最高正價 =
主要化合價
同周期元素的主要化合價：
最高正價:
最低負價:
+1遞增到+7。（氟、氧例外）
-4遞增到-1，呈現周期性的變化。
族序數 = 最外層電子數 （ O、F除外）
原子半徑
原子半徑
電子的能層數
核電荷數
取決于
核電荷數越大，核對電子的吸引作用也就越大，將使原子的半徑減小。
電子的能層越多，電子之間的排斥作用越大，將使原子的半徑增大。
電子層數多的原子，其半徑不一定大！如r(Li)＞r(S)＞r(Cl)
注意：
1、同周期：
2、同主族：
電子能層數增加占主導因素，原子半徑增大。
核電荷數增加占主導因素
使得原子核對電子的引力增加，從而使原子半徑減小。
原子半徑影響因素
比較微粒半徑大小規律：
一看電子層：最外層電子數相同時,電子層數越多,原子半徑越大。
二看核電荷數：電子層相同時,核電荷數越大，原子半徑越小。
三看核外電子數：電子層數核電荷數都相同時,電子數越多，原
子半徑越大。
同種元素：價態越高，半徑越小
電子層結構相同的離子：陰前陽下，徑小序大。
1、正誤判斷
(1)能層數少的元素原子半徑一定小于能層數多的元素的原子半徑( )
(2)核外能層結構相同的單核粒子，半徑相同( )
(3)質子數相同的不同單核粒子，電子數越多，半徑越大( )
(4)各元素的原子半徑總比離子半徑大( )
(5)同周期元素從左到右，原子半徑、離子半徑均逐漸減小( )
×
×
√
×
×
2、某元素的最高正價與負價的代數和為4,則該元素的最外層電子數為（ ）
A、4 B、5 C、6 D、7
3、某元素最高價氧化物對應水化物的化學式為HXO4，這種元素的氣態氫化物的化學式是
A、HX B、H2X C、XH3 D、XH4
C
A
4、下列有關元素性質的遞變規律不正確的是(　　)
A．Na、Mg、Al的還原性逐漸減弱
B．HCl、PH3、H2S氣態氫化物的穩定性逐漸減弱
C．NaOH、KOH的堿性逐漸增強
D．Na、K、Rb的原子半徑依次增大
B
5、下列對原子半徑的理解不正確的是(　　)
A．同周期元素(除稀有氣體元素外)從左到右，原子半徑依次減小
B．對于第三周期元素，從鈉到氯，原子半徑依次減小
C．各元素的原子半徑總比其離子半徑大
D．陰離子的半徑大于其原子半徑，陽離子的半徑小于其原子半徑
C
6、比較下列微粒的半徑的大小：
(1) Ca Al
(2) Na+ Na
(3) Cl- Cl
(4) K+ Ca2+ S2- Cl-
>
<
>
S2- > CI- > K+ > Ca2+
7、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
8（雙選）、具有相同電子層結構的三種微粒An+、Bn-、C下列分析正確的是（ ）
A.原子序數關系：C>B>A
B.微粒半徑關系： Bn-> An+
C.C微粒是稀有氣體元素的原子.
D.原子半徑關系是：ABC
9、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
反映
決定
元素的性質
原子
結構
那么，原子失去1個電子或失去多個電子，所需能量有什么區別呢？
電離能
1、第一電離能
概念：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。
符號I1表示，單位：kJ/mol
意義：可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度 。第一電離
能數值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數值
越大，原子越難失去一個電子。
元素第一電離能的遞變規律
同周期：從左到右，元素的第一電離能整體趨勢_____。
增大
ⅠA族元素（氫和堿金屬）第一電離能最小，零族元素（稀有氣體）第一電離能最大。
同主族：從上到下，元素的第一電離能逐漸_____。
減小
Be:1s22s2
B:1s22s22p1
Mg:1s22s22p63s2
Al:1s22s22p63s23p1
同周期第一電離能反常：ⅡA ＞ ⅢA; ⅤA ＞ ⅥA
原因：ⅡA全空、ⅤA全充滿 ，比較穩定，
難失去電子，第一電離能較高。
板書
元素周期律
原子半徑
同周期：從左→右，逐漸減小
同主族：從上→下，逐漸增大
影響因素
電子的能層數
核電荷數
電離能
從左到右，元素的I1呈增大趨勢
同主族：從上到下，元素的I1逐漸減小
ⅠA族的I1最小，零族元素I1最大
同周期
反常（ⅡA＞ⅢA ；ⅤA＞ⅥA）
規律
規律
概念：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。
＞
1、判斷下列元素間第一電離能的大小：
Na___K O___N N___P
F ___Ne Mg___Al Cl___S
＜
＞
＜
＞
＞
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：
電離能kJ·mol Na Mg Al
第一電離能 496 738 578
第二電離能 4562 1451 1817
第三電離能 6912 7733 2745
第四電離能 9543 10540 11575
第五電離能 13353 13630 14830
第六電離能 16610 17995 18376
第七電離能 20114 21703 23293
逐級電離能
概念：氣態基態一價正離子再失去一個電子成為氣態基態二價正離子
所需的最低能量叫做第二電離能 用I2表示。
第三電離能和第四、第五電離能依此類推 用I3、I4 ……表示。
同一原子的各級電離能之間存在如下關系：I1＜I2＜I3……
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越來越大。
為什么原子的逐級電離能越來越大
當相鄰逐級電離能發生突變時，說明
失去的電子所在的能層發生了變化。
電離能應用
1、判斷元素金屬性、非金屬性強弱
一般情況下I1越小,金屬性越強；I1越大,非金屬性越強
金屬活動性順序與相應電離能大小順序不一致
金屬活動性順序： 在水溶液中金屬原子失去電子的能力；
電離能：金屬原子在氣態失去電子成為氣態陽離子能力(是原
子氣態時活潑性的量度)；
因兩者對應的條件不同，所以二者不完全一致
溫馨提示：
電離能應用
2、利用逐級電離能確定元素原子核外電子的排布及元素的化合價
如Li：I1 I2＜I3，表明Li原子核外的三個電子排布在兩個能層
上(K、L能層)，且最外層上只有一個電子，易失去一個
電子形成＋1價陽離子。
電離能kJ·mol Na Mg Al
第一電離能 496 738 578
第二電離能 4562 1451 1817
第三電離能 6912 7733 2745
第四電離能 9543 10540 11575
第五電離能 13353 13630 14830
第六電離能 16610 17995 18376
第七電離能 20114 21703 23293
鈉原子的I1較低，而I2突躍式變高，也就是說，I2 >> I1。鈉原子很容易失去一個電子成為+1價陽離子，形成稀有氣體元素原子的穩定狀態后，核對外層電子的有效吸引作用變得更強，不再失去第2個電子。
同理分析鎂和鋁
數據的突躍變化說明了什么
說明電子的能層發生了變化，即同一能層中電離能相近，不同能層中電離能有很大的差距。
判斷X、Y、Z化合價？
I1 I2 I3 I4
X 500 1 020 6 900 9 500
Y 580 1 800 2 700 11 600
Z 420 3 100 4 400 5 900
X: +2 ; Y: +3 ; Z: +1
板書
應用
逐級電離能
同種元素 I1 ＜ I2 ＜ I3 ＜ I4
判斷元素金屬性、非金屬性強弱
一般I1越小,金屬性越強；I1越大,非金屬性越強
利用逐級電離能確定元素的化合價（突變）
如K：I1 I2＜I3，最外層只有一個電子，＋1價
1、正誤判斷
(1)第一電離能越大的原子失電子的能力越強( )
(2)第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小( )
(3)鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大( )
(4)H的第一電離能大于C的第一電離能( )
(5)在所有元素中，氟的第一電離能最大( )
(6)同一周期中，主族元素原子的第一電離能從左到右越來越大( )
(7)同一周期典型金屬元素的第一電離能總是小于典型非金屬元素的第一電離能( )
×
√
×
√
×
×
√
2.具有下列價電子構型的原子中,第一電離能最小的是(　　)
A.2s22p4 B.3s23p4
C.4s24p4 D.5s25p4
D
3、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

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