高中化學(xué)2.2元素性質(zhì)的遞變規(guī)律第一課時教學(xué)案無答案蘇教版選修.docVIP

江蘇省連云港市贛榆縣海頭高級中學(xué) 高中化學(xué) 2.2 元素性質(zhì)的遞變規(guī)律（第一課時）教學(xué)案（無答案）蘇教版選修3教學(xué)目標(biāo) 1在必修的基礎(chǔ)上，進一步理解元素周期律 2理解元素性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增的周期性變化的本質(zhì)是核外電子排布的周期性變化 3了解元素電離能、電負性的概念和隨原子序數(shù)遞增的周期性變化規(guī)律 4了解電離能、電負性的簡單應(yīng)用教學(xué)重點： 1、元素電離能、電負性的概念和隨原子序數(shù)遞增的周期性變化規(guī)律 2、電離能、電負性的簡單應(yīng)用教學(xué)過程回顧：元素周期律及元素周期律的具體體現(xiàn)（1）元素周期律的含義（2）本質(zhì)：核外電子排布的周期性變化（3）具體體現(xiàn)核外電子排布的周期性變化 元素化合價的周期性變化原子半徑的周期性變化 元素金屬性和非金屬性的周期性變化一、原子核外電子排布的周期性1隨著原子序數(shù)的遞增，元素原子的外圍電子排布從ns1ns2np6呈現(xiàn)周期性變化2根據(jù)元素原子外圍電子排布的特征，可將元素周期表分成5個區(qū)域。具體地說是根據(jù)最后一個電子填充在何原子軌道上來分區(qū)（1）s區(qū)元素：外圍電子只出現(xiàn)在s軌道上的元素。價電子排布為ns12，主要包括A和A族元素，這些元素除氫以外都是活潑的金屬元素，容易失去1個或2個電子形成+1價或+2價離子（2）p區(qū)元素：外圍電子出現(xiàn)在p軌道上的元素（s 軌道上的電子必排滿）。價電子排布為ns2np16，主要包括周期表中A到A和0族共6個主族元素，這些元素隨著最外層電子數(shù)的增加,原子失去電子變得越來越困難,得到電子變得越來越容易。除氫以外的所有非金屬元素都在p區(qū)（3）d區(qū)元素：外圍電子出現(xiàn)在d軌道上的元素。價電子排布為(n-1)d19ns12，主要包括周期表中B到B和族，d區(qū)元素全是金屬元素。這些元素的核外電子排布的主要區(qū)別在(n-1)d的d軌道上。由于d軌道未充滿電子，因此d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成。（4）ds區(qū)元素：ds區(qū)元素與s區(qū)元素的主要區(qū)別是s 元素沒有(n-1)d電子，而ds區(qū)元素的 (n-1)d軌道全充滿，因此ds區(qū)元素的價電子排布是(n-1)d10ns12。包括B和B，全是金屬元素（5）f區(qū)元素：包括鑭系元素和錒系元素，它們的原子的價電子排布是(n-2)f014(n-1)d02ns2，電子進入原子軌道(n-2)f中。由于最外層的電子基本相同，(n-1)d的電子數(shù)也基本相同，因此鑭系元素和錒系元素的化學(xué)性質(zhì)非常相似。思考：（1）主族元素和副族元素的電子層結(jié)構(gòu)各有什么特點？（2）周期表中，s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)元素的電子層結(jié)構(gòu)各有什么特點？包括元素外圍電子排布化學(xué)性質(zhì)s區(qū)A A族ns12除氫外，都是活潑金屬p區(qū)AA 0族ns2np16非金屬性增強、金屬性減弱d區(qū)BB 族(n-1)d19ns12均為金屬，d軌道上的電子可參與化學(xué)鍵的形成ds區(qū)B B族(n-1)d10ns12均為金屬，d軌道上的電子不參與化學(xué)鍵的形成f區(qū)鑭系錒系(n-2)f0-14(n-1)d02n鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似錒系元素化學(xué)性質(zhì)相似（3）具有下列電子層結(jié)構(gòu)的元素位于周期表的哪一個區(qū)？它們是金屬還是非金屬？ns2 ns2np5(n-1)d5ns2 (n-1)d10ns2（4）某元素基態(tài)（能量最低狀態(tài)）原子最外層為4s1，它位于周期表的哪個區(qū)？（5）已知某元素的原子序數(shù)是50。試寫出它的原子核外電子排布式。該元素位于周期表的哪一個區(qū)？屬于金屬還是非金屬元素？二、元素第一電離能的周期性變化（一）第一電離能（I1）的概念：氣態(tài)原子失去一個電子形成+1價氣態(tài)陽離子所需的最低能量。注意：原子失去電子，應(yīng)先最外電子層、最外原子軌道上的電子（二）第一電離能的作用：可衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。I1越小，原子越容易失去一個電子；I1越大，原子越難失去一個電子（三）I1的周期性變化1同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，堿金屬的第一電離能最小，稀有氣體的第一電離能最大2同一主族，隨著電子層數(shù)的增加，元素的第一電離能逐漸堿小3周期表的右上角元素的第一電離能數(shù)值大，左下角元素的第一電離能的數(shù)值?。ㄋ模㊣1與洪特規(guī)則的關(guān)系同一周期元素的第一電離能存在一些反常，這與它們的原子外圍電子排布的特征有關(guān)。如鎂的第一電離能比鋁大，磷的第一電離能比硫大。基本規(guī)律：當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空（p0、d0、f0）、半滿（p3、d5、f7）和全滿（p6、d10、f14）結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。4第二電離能（I2）、第三電離能（I3）及各級電離能的應(yīng)用（1）概念+1價氣態(tài)離子失去一個電子，形成+2價氣態(tài)離子所需要的最低能量稱稱為該元素的第二電離能，表示I2+2價氣態(tài)離子失去一個電子，形成+3價氣態(tài)離子所需要的最低能量稱稱為該元素的第二電離能，表示I3（2）應(yīng)用（a）用來衡量元素的原子或離子氣態(tài)時失去電子能力的強弱。電離能數(shù)值越小，該元素的原子越容易失去電子（b）確定元素通常以何種價態(tài)存在（c）核外電子分層排布的有力證據(jù)思考：1已知某元素的第一至第八電離能（單位kJ/mol）：I1=577，I2=1820，I3=2740，I4=11600，I5=14800，I6=18400，I7=23400， I8=27500（1）為什么I1至I8是增加的？（2）試推測該元素的原子最外層有幾個電子？2參考教材P20表2-6，解釋為什么易形成Na+，而不易形成Na2+？易形成Mg2+，而不易形成Mg3？科學(xué)探究金屬性與金屬活動性金屬元素的原子在化學(xué)反應(yīng)中通常表現(xiàn)為失去電子形成陽離子的傾向。金屬性的強弱通常用金屬元素原子的最外層電子的電離能大小來衡量金屬活動性是反映金屬在水溶液中形成水合離子傾向的大小，也就是反映金屬在水溶液中起氧化反應(yīng)的難易。從能量角度看，金屬活動性除了與金屬元素原子的電離能有關(guān)外，同時還與金屬的升華能（固態(tài)單質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)原子所需的能量）、水合能（金屬陽離子與水化合時所放出的能量）等多種因素有關(guān)金屬性強的元素，一般說來它的金屬活動性也強，但也有不一致的情況。例如，鈉的第一電離能比鈣的第一電離能小，但是鈣在水溶液中形成水合離子的傾向比鈉大，所以鈣的金屬活動性比鈉強。簡單地說，金屬性是金屬原子失去電子的能力，金屬活動性金屬單質(zhì)的活潑性，兩者是有區(qū)別的隨堂檢測1下列各組元素中，第一電離能依次堿小的是 （ ）AH、Li、Na、K BI、Br、Cl、FCNa、Mg、Al、Si DSi、Al、Mg、Na2解釋下列現(xiàn)象（1）元素原子的第一電離能總是正值（2）磷的第一電離能比硫的第一電離能大（3）同一周期中，總是稀有氣體元素的原子的第一電離能最大（4）Na+、Ne是等