1.2.2原子半徑與電離能課件高二下學期化學人教版選擇性必修2

第一章

原子結構與性質第二節(jié)

原子結構與元素的性質第2課時

元素周期律——原子半徑與電離能一、原子半徑原子半徑的大小取決于兩個相反的因素：（1）電子的能層數(shù)（2）核電荷數(shù)電子的能層越多，電子之間的排斥作用將原子的半徑增大。核電荷數(shù)越大，核對電子的吸引作用也越大，原子的半徑減小。這兩個因素綜合的結果使原子半徑呈現(xiàn)周期性的遞變。同一主族從上到下原子半徑增大同一周期從左到右原子半徑減小規(guī)律1：層數(shù)越多，半徑越大。規(guī)律2：層數(shù)相同，序大徑小。粒子（原子或離子）半徑的比較方法（一般情況）電子的能層數(shù)原子半徑越大能層數(shù)越多核電荷數(shù)能層數(shù)相同原子半徑越小核電荷數(shù)越大①②核外電子數(shù)原子半徑越大核外電子數(shù)越多核電荷數(shù)和能層數(shù)都相同③一層二核三電子(1)r(Cl－)

r(Cl)，r(Fe)

r(Fe2＋)

r(Fe3＋)(2)r(O2－)

r(F－)

r(Na＋)

r(Mg2＋)

r(Al3＋)(3)r(Li)

r(Na)

r(K)

r(Rb)

r(Cs)(4)r(Si)

r(C)

r(N)(5)r(Al3+)

r(O2-)

r(S2-)及時練習O2-F-

Na+Mg2+Al3+二、電離能1.第一電離能

氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能。符號：I1，單位:kJ/mol。能量最低M(g)=M+(g)+e-

I1（第一電離能）M+(g)=M2+(g)+e-I2（第二電離能）M2+(g)=M3+(g)+e-

I3（第三電離能）∧∧2.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(shù)值越小，原子越容易失去一個電子；即元素在氣態(tài)時的金屬性越強。二、電離能3.元素第一電離能變化規(guī)律同一族，從上到下第一電離能逐漸減小。原因：同一族從上到下原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的吸引力減弱，電子逐漸易于失去，電離能減小。二、電離能3.元素第一電離能變化規(guī)律每一周期的第一種元素（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。原因：同一周期從左到右，隨著核電荷數(shù)增多和原子半徑減小，原子核對外層電子的吸引力增大，第一電離能呈增大趨勢。同一周期從左到右，第一電離能整體上呈增大趨勢。二、電離能3.元素第一電離能變化規(guī)律同一周期從左到右，第一電離能整體上呈增大趨勢，但有反?，F(xiàn)象出現(xiàn)。反常的原因：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。這使得它們不易失去電子，第一電離能較大。第一電離能反常：ⅡA＞ⅢA；ⅤA＞ⅥA思考與討論（1）堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么關系？

堿金屬元素的第一電離能越小，原子越容易失電子，堿金屬的活潑性越強。

NaMgAl各級電離能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293（2）為什么原子的逐級電離能越來越大?

隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)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。思考與討論（3）這些數(shù)據(jù)與鈉、鎂、鋁的化合價有什么關系?

鈉的第一電離能較小，為496KJ/mol

，但第二電離能增大了接近十倍，為4562KJ/mol，說明Na容易失去一個電子形成Na+。鎂的第一、第二電離能較低且相差不多，但第三電離能比第二電離能大了數(shù)倍，說明Mg容易失去兩個電子形成Mg2+；鋁同理。

能層(n)同，I相差不大，能層（n）不同，I相差很大。Na→Na+Mg→Mg2+Al→Al3+

NaMgAl各級電離能(kJ·mol-1)49673857845621451181769127733274595431054011575133531363014830166101799518376201142170323293電離能的突躍變化，說明核外電子是分能層排布的。電離能的應用(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。(2)判斷元素的金屬性、非金屬性強弱：I1越大，元素的非金屬性越強(稀有氣體元素除外)；I1越小，元素的金屬性越強。例、某元素的全部電離能如下：此元素原子的核外有____個電子。價層電子排布式為

。I1I2I3I4I5I6I7I813.635.154.977.4113.9138.1739.1871.182S22p4小結提升

電離能增大

電

He

電離離能能減增小

Cs大

電離能減小及時練習（1）判斷下列元素間的第一電離能的大小

Na

KN

PF

NeCl

SMg

AlO

N>>>><<（2）將元素按第一電離能由大到小排列

①KNaLi②BCBeN③HeNeAr④NaAlSPLi>Na>KN>C>Be>BHe>Ne>ArP>S>Al>Na(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()××××√√√明辨是非1、根據(jù)右列五種元素的電離能數(shù)據(jù)判斷下列說法不正確的是（

）A.Q元素可能是0族元素B.R和S均可能與U在同一主族C.U元素可能在元素周期表的s區(qū)D.原子的價電子排布式為ns2np1的可能是T元素B若In→In+1的值出現(xiàn)突躍，說明最外層有n個電子課堂練習課堂練習2、分析下列圖表，回答問題。(1)N、Al、Si、Ge四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4…In/kJ·mol－15781817274511575…則該元素是_____(填寫元素符號)。Al(2)短周期某主族元素M的電離能情況如圖所示。則M元素位于周期表的第_____族。ⅡA元素LiBeBCNOF核外電子排布原子半徑0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素NaMgAlSiPSCl核外電子排布原子半徑0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099+3

21+4

22+5

23+7

25+6

24+8

26+9

27+11