原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 第二課時(shí) 元素周期律 【知識(shí)精講+備課精研+高效課堂】 下學(xué)期高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第二課時(shí)元素周期律1.了解有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)模型的歷史發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。2.知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征(能量不連續(xù))，電子可以處于不同的能級(jí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷。3.知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(空間分布及能量)可通過原子軌道和電子云模型來描述。1.能從原子結(jié)構(gòu)的角度理解原子半徑、元素第一電離能、電負(fù)性之間的遞變規(guī)律，能利用遞變規(guī)律比較原子(離子)半徑、元素第一電離能、電負(fù)性的相對(duì)大小。2.通過原子半徑、元素第一電離能、電負(fù)性遞變規(guī)律的學(xué)習(xí)，建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型，并能利用認(rèn)知模型解釋元素性質(zhì)的規(guī)律性和特殊性。復(fù)習(xí)回顧1.元素周期律：元素的性質(zhì)隨元素原子的核電荷數(shù)遞增發(fā)生周期性遞變。2.實(shí)質(zhì)：

元素原子核外電子排布的周期性變化。1.元素化合價(jià)的周期性變化：①同周期元素化合價(jià)：+1→+7;-4→-1→0。②除O、F外，元素的最高正價(jià)=最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。③最高正價(jià)+︱最低負(fù)價(jià)︱=8④金屬元素?zé)o負(fù)價(jià)，氟無正價(jià)，氧無最高正價(jià)。2.元素金屬性和非金屬性的周期性變化

1B

AlSiGeAs

Sb

Te

2

3

4

5

6

7ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0

Po

At非金屬性逐漸增強(qiáng)

金屬性逐漸減弱金屬性逐漸增強(qiáng)非金屬區(qū)

金屬區(qū)0族元素最強(qiáng)

非金屬性逐漸減弱最強(qiáng)原子半徑1.影響原子半徑大小的因素(1)電子的能層數(shù)：電子的能層越多，電子之間的排斥作用使原子半徑增大。(2)核電荷數(shù)：核電荷數(shù)越大，核對(duì)電子的吸引作用就越大，使原子半徑減小。這兩個(gè)因素綜合的結(jié)果使原子半徑呈現(xiàn)周期性的遞變。2.原子半徑的遞變規(guī)律(1)同周期：從左到右，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小。(2)同主族：從上到下，核電荷數(shù)越大，原子半徑越大。3.粒子半徑比較的一般思路(1)“一層”：先看能層數(shù)，能層數(shù)越多，一般微粒半徑越大。(2)“二核”：若能層數(shù)相同，則看核電荷數(shù)，核電荷數(shù)越大，微粒半徑越小。(3)“三電子”：若能層數(shù)、核電荷數(shù)均相同，則看核外電子數(shù)，電子數(shù)多的半徑大。(1)同種元素的離子半徑：陰離子大于原子，原子大于陽(yáng)離子，低價(jià)陽(yáng)離子大于高價(jià)陽(yáng)離子。例如：r(Cl－)

r(Cl)，r(Fe)

r(Fe2＋)

r(Fe3＋)。(2)能層結(jié)構(gòu)相同的離子：核電荷數(shù)越大，半徑越小。例如：r(O2－)___r(F－)

r(Na＋)

r(Mg2＋)

r(Al3＋)。(3)帶相同電荷的離子：能層數(shù)越多，半徑越大。例如：r(Li＋)

r(Na＋)

r(K＋)

r(Rb＋)

r(Cs＋)，r(O2－)

r(S2－)

r(Se2－)

r(Te2－)。(4)核電荷數(shù)、能層數(shù)均不同的離子：可選一種離子參照比較。例如：比較r(K＋)與r(Mg2＋)，可選r(Na＋)為參照，r(K＋)

r(Na＋)

r(Mg2＋)。＞＞＞＞＞＞＞＜＜＜＜＜＜＜＞＞電離能1.第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能，符號(hào)：I1。單位:kJ/mol。上述表述中的“氣態(tài)”、“基態(tài)”、“電中性”、“失去一個(gè)電子”等都是保證“最低能量”的條件。2.意義：可以衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個(gè)電子；即元素在氣態(tài)時(shí)的金屬性越強(qiáng)。3.元素第一電離能變化規(guī)律(1)

同一族，從上到下第一電離能逐漸減小。同族原子半徑越大、原子核對(duì)外層電子的引力越小，越易失電子，電離能越小。(2)每個(gè)周期的第一種元素（氫和堿金屬）的第一電離能最小，最后一種元素（稀有氣體）的第一電離能最大，即一般來說，同周期隨著核電荷數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)。電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對(duì)外層電子引力越大、越不易失去電子，電離能越大。4.電離能的特例

具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大。

如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，為全充滿狀態(tài)。ⅡA族元素的最外層電子排布為ns2，p軌道為全空狀態(tài)，比ⅢA族的ns2np1狀態(tài)穩(wěn)定；而ⅤA族元素的最外層電子排布為ns2np3，p軌道為半充滿狀態(tài)，比ⅥA族的ns2np4狀態(tài)穩(wěn)定。一般情況，第一電離能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。5.逐級(jí)電離能：氣態(tài)基態(tài)一價(jià)正離子再失去一個(gè)電子成為氣態(tài)基態(tài)二價(jià)正離子所需的最低能量叫做第二電離能，第三電離能和第四、第五電離能依此類推。為什么原子的逐級(jí)電離能越來越大？這些數(shù)據(jù)跟鈉、鎂、鋁的化合價(jià)有什么聯(lián)系？元素電離能NaMgAlI1496738578I2456214511817I3691277332745I495431054011575原子失去電子形成陽(yáng)離子后，所帶正電荷對(duì)電子的吸引力更強(qiáng)，所以原子的逐級(jí)電離能越來越大。

對(duì)鈉、鎂、鋁來說，當(dāng)達(dá)到最高正價(jià)時(shí)，此元素的電離能與下一電離能會(huì)有突然地較大變化（新能層出現(xiàn)）。6.電離能的應(yīng)用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素原子核外電子的排布及元素的化合價(jià)。(2)判斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱：I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)；I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)。例.某元素的全部電離能如下：此元素原子的核外有____個(gè)電子。最外層電子排布式為

。核外電子排布圖為______，此元素的周期位置為第_____周期_____族。I1I2I3I4I5I6I7I813.635.154.977.4113.9138.1739.1871.182S22p4二ⅥA1.鍵合電子：元素相互化合時(shí)，原子中用于形成化學(xué)鍵的電子稱為鍵合電子。2電負(fù)性：用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大。3.電負(fù)性大小的標(biāo)準(zhǔn)：以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，得出各元素的電負(fù)性。電負(fù)性是相對(duì)值，沒單位。電負(fù)性4.遞變規(guī)律(1)同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大。(2)同主族元素從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小。(3)金屬元素的電負(fù)性較小，非金屬元素的電負(fù)性較大。5.應(yīng)用(1)判斷元素的金屬性和非金屬性強(qiáng)弱①金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。②金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。(2)判斷元素的化合價(jià)①電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價(jià)為正值。②電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。(3)判斷化合物的類型HCl、

AlCl3、BeCl2特別提醒

電負(fù)性之差大于1.7的元素不一定都形成離子化合物，HF、NaF。（4）判斷化學(xué)鍵的極性強(qiáng)弱電負(fù)性相差越大的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子趨勢(shì)越大，鍵的極性越強(qiáng)。如極性：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I。（5）解釋對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，被稱為“對(duì)角線規(guī)則”。對(duì)角線相似是由于它們的電負(fù)性相近的緣故。電負(fù)性與第一電離能的關(guān)系同周期（從左至右）同主族元素原子的最外層電子排布ns