1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 元素周期律(一) 1.能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规 律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对 大小。 2.通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定 性质”的认知模型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特 殊性。 核心素养发展目标 一、原子半径 随堂演练知识落实 课时对点练 二、元素的电离能 内 容 索 引 1.影响原子半径大小的因素 (1)电子的能层数：电子的能层越多，电子之间的 使原子半径增大。 (2)核电荷数：核电荷数越大，核对电子的吸
2、引作用就越大，使原子半径 。 2.原子半径的递变规律 (1)同周期：从左至右，核电荷数越大，半径 。 (2)同主族：从上到下，核电荷数越大，半径 。 一、原子半径 越小 排斥作用 减小 越大 3.原子或离子半径的比较方法 (1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离 子大于高价阳离子。例如：r(Cl) r(Cl)，r(Fe) r(Fe2) r(Fe3)。 (2)能层结构相同的离子：核电荷数越大，半径越小。例如：r(O2) r(F) r(Na) r(Mg2) r(Al3)。 (3)带相同电荷的离子：能层数越多，半径越大。例如：r(Li) r(Na) r(K) r(Rb) r
3、(Cs)，r(O2) r(S2) r(Se2) r(Te2)。 (4)核电荷数、能层数均不同的离子：可选一种离子参照比较。例如：比 较r(K)与r(Mg2)，可选r(Na)为参照，r(K) r(Na) r(Mg2)。 (1)能层数少的元素原子半径一定小于能层数多的元素的原子半径() (2)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同() (3)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大() (4)各元素的原子半径总比离子半径大() (5)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小() 判断正误判断正误 1.下列各组微粒不是按半径逐渐增大的顺序排列的是 A.Na、K、Rb B.F、Cl、Br
4、C.Mg2、Al3、Zn2 D.Cl、Br、I 理解应用理解应用 解析同主族元素，从上到下，原子半径(离子半径)逐渐增大，故A、B、 D三项中的各微粒的半径逐渐增大； 电子层数相同，核电荷数越大半径越小，Mg2、Al3能层数相同但铝的 核电荷数大，所以Al3的半径小，故C项微粒不是按半径逐渐增大的顺 序排列的。 2.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径比值最小的是 A.NaF B.MgI2 C.BaI2 D.KBr 解析题中阳离子半径由小到大的顺序为r(Mg)r(Na)r(K)r(Ba2 )，阴离子半径由大到小的顺序为r(I)r(Br)r(F)。要使r(阳)/r(阴)最 小，应取r(阳)最小的与
5、r(阴)最大的相比，即r(Mg2)/r(I)最小。 方法规律 粒子半径比较的一般思路 (1)“一层”：先看能层数，能层数越多，一般微粒半径越大。 (2)“二核”：若能层数相同，则看核电荷数，核电荷数越大，微粒半径 越小。 (3)“三电子”：若能层数、核电荷数均相同，则看核外电子数，电子数 多的半径大。 返回 1.元素第一电离能的概念与意义 (1)概念 第一电离能： 原子失去一个电子转化为 正离 子所需要的 叫做第一电离能，符号：I1。 逐级电离能：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价 正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离 能依此类推。由于原子失去电子形成离
6、子后，若再失去电子会更加 ， 因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1I2I3 二、元素的电离能 气态电中性基态气态基态 最低能量 困难 (2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的 。第一电离能数 值越小，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越 失 去一个电子。 难易程度 容易难 2.元素第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素 的第一电离能 ，最后一 种元素的第一电离能 ， 即一般来说，随着核电荷数 的递增，元素的第一电离能 呈 趋势。 (2)同一族，从上到下第一 电离能逐渐 。 最小 最大 增大 减小 3.电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排
7、布及元素的化合价。如 Li：I1I2A，AA。 (1)第一电离能越大的原子失电子的能力越强() (2)第三周期所含元素中钠的第一电离能最小() (3)铝的第一电离能比镁的第一电离能大() (4)H的第一电离能大于C的第一电离能() (5)在所有元素中，氟的第一电离能最大() (6)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大() (7)同一周期典型金属元素的第一电离能总是小于典型非金属元素的第一 电离能() 判断正误判断正误 1.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJmol1、1 757 kJ mol1、14 840 kJmol1、18 025 kJmol1，则该元素在元
8、素周期表中位于 A.第A族 B.第A族 C.第A族 D.第A族 理解应用理解应用 解析分析该元素的各级电离能可知，第一、二电离能较小，第三电离 能剧增，说明该元素原子易失去2个电子，则该元素原子的最外层电子数 为2，该元素位于第A族。 2.根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJmol1)，判断下列说法不正 确的是 A.Q元素可能是0族元素 B.R和S均可能与U在同一主族 C.U元素可能在元素周期表的s区 D.原子的价电子排布式为ns2np1 的可能是T元素 解析根据第一电离能的数据可知，R的最外层应该有1个电子，S的最 外电子层应该有2个电子，不属于同一主族的元素，B项错误； U的最外层有1
9、个电子，可能属于s区元素，C项正确； T元素最外层有3个电子，价电子排布式为ns2np1，D项正确。 元素代号I1I2I3I4 Q2 080 4 000 6 1009 400 R5004 600 6 9009 500 S7401 500 7 700 10 500 T5801 800 2 700 11 600 U4203 100 4 4005 900 归纳总结 电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价，如K：I1I2I3， 表明K原子易失去一个电子形成1价阳离子。 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1 越小，元素的金属性越强。 返回 1.
10、(2019扬州高二月考)下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大 的是 A.LiI B.NaBr C.KCl D.CsF 123 随堂演练知识落实 45 解析碱金属离子半径：r(Li)r(Na)r(K)r(Cs)，卤素离子半径： r(F)r(Cl)r(Br)r(I)，显然，阴离子半径和阳离子半径之比最大的 是LiI。 2.若aAm与bBn的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是 A.离子半径：AmBnB.原子半径：AB C.A的原子序数比B的大mnD.banm 12345 解析因为aAm与bBn的核外电子排布相同，即bnam，推知ab mn，故A的原子序数比B的大mn；由上式可知bamn；核
11、外 电子层结构相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：Am B。 3.气态原子生成1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的 第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是 A.一般来说，元素的第一电离能越大，其金属性越弱 B.元素N的第一电离能大于元素O的第一电离能 C.金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关 D.金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还 与该单质中固态金属原子以及该金属原子失去电子后在水溶液里形成 水合离子的变化有关 12345 4.(2019福建三明一中段考)短周期元素X的第一至第六电离能分别为 I157
12、8 kJmol1I21 817 kJmol1 I32 745 kJmol1I411 575 kJmol1 I514 830 kJmol1I618 376 kJmol1 以下说法正确的是 A.X原子的最外层只有1个电子 B.元素X常见化合价为3价 C.X原子核外有3个未成对电子 D.元素X的最高价氧化物对应的水化物为强碱 12345 解析结合题给电离能数据可知，元素X的常见化合价为3价，应为Al 元素，据此判断各选项。 5.不同元素的气态原子失去最外层 一个电子所需要的最低能量，设 其为E，如图所示。试根据元素在 周期表中的位置，分析图中曲线 的变化特点，并完成下列问题。 12345 (1)同主
13、族内不同元素的E值的变化特点是_。 随着原子序数的增大，E值变小 解析本题主要考查元素第一电离能的变化规律。 从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数 的增大，E值变小。 (2)同一周期内，随着原子序数的增大，E值增大，但个别元素的E值出现 反常现象。试预测下列关系式中正确的是_(填编号)。 E(砷)E(硒) E(砷)E(硒) E(溴)E(硒) E(溴)E(硒) 12345 解析从第二、第三周期看，第A族和第A族元素比同周期相邻两元 素E值都低，可以推出E(砷)E(硒)、E(溴)E(硒)。 (3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范
14、围： _E_。 12345 485 738 解析据同主族、同周期元素E值变化规律可知，E(K)E(Ca)E(Mg)。 (4)10号元素E值较大的原因是_ _。 12345 10号元素为氖，该元素原子的最外层电子 解析10号元素(Ne)原子的最外层电子排布已达到8电子稳定结构。 排布已达到8电子稳定结构 返回 课时对点练 对点训练 题组一原子或离子半径大小的比较题组一原子或离子半径大小的比较 1.下列有关微粒半径的大小比较错误的是 A.KNaLi B.NaMg2Al3 C.Mg2NaF D.ClFF 123456789 1011121314 123456789 1011121314 解析A项，同
15、一主族元素的原子，从上到下原子半径逐渐增大； B项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，半径越小； C项，半径大小应为Mg2NaF； D项，Cl比F多一个电子层，故半径：ClF，F比F多一个电子， 故半径：FF。 2.下列关于粒子半径的比较不正确的是 r(Li)r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs) r(F)r(Cl)r(Br)r(I) r(Na)r(Mg2)r(Al3)r(F)r(O2) r(Fe3)r(Fe2)r(Fe) A. B.C. D. 123456789 1011121314 解析同主族元素，从上到下，同价态离子半径逐渐增大，所以正确； 电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子
16、半径减小，错误； 不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，错误。 3.已知短周期元素的离子aA2、bB、cC3、dD具有相同的电子层结构， 则下列叙述正确的是 A.原子半径：ABDCB.原子序数：dcba C.离子半径：C3DBA2D.单质的还原性：ABDC 123456789 1011121314 解析aA2、bB、cC3、dD具有相同的电子层结构，则四种元素在元 素周期表中的相对位置如下： 据此可知，原子半径：BACD；原子序数：abdc；离子半 径：C3DBA2；单质的还原性：BACD。 C D BA 4.下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是 基态X的原子结构示意图： 基态
17、Y的价电子排布式：3s23p5 基态Z2的轨道表示式： W基态原子有2个能层，电子式： A. B. C. D. 123456789 1011121314 解析根据结构示意图可知X为S； 基态Y的价电子排布式为3s23p5，可知Y为Cl； 根据基态Z2的轨道表示式可知Z2为S2； 根据W基态原子有2个能层，电子式为 ，可知W为F；能层数越多， 半径越大，则FCl，同周期元素随着原子序数的递增，原子半径逐渐减 小，则ClS，同种元素的阴离子半径大于原子半径，则SSClF，即；A正确。 123456789 1011121314 题组二电离能及应用题组二电离能及应用 5.(2019蒙山县第一中学高二期
18、末)以下说法不正确的是 A.第一电离能越小，表示该气态原子越容易失电子 B.同一元素的电离能，各级电离能逐级增大 C.在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大 D.在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势 123456789 1011121314 解析第一电离能越小，气态原子失去一个电子所需要的最小能量越小， 越容易失电子，故A正确； 同一元素的电离能，各级电离能逐级增大，故B正确； 在元素周期表中，主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势， 当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的 能量较低，元素的第一电离能较大，故C错误；
19、 在元素周期表中，同主族元素从上到下，第一电离能呈现递减的趋势， 这是因为同主族元素的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核 外电子的有效吸引作用逐渐减弱，故D正确。 123456789 1011121314 6.(2019兰州一中高二期末)下列叙述正确的是 A.通常，同周期元素中第A族元素的第一电离能最大 B.在同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 C.第A、A族元素的原子，其原子半径越大，第一电离能越大 D.主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数都和它的族序数相等 123456789 1011121314 解析稀有气体不容易失电子，则同周期元素中稀有气体的第一电离能 最大
20、，故A错误； 在同一主族中，自上而下元素的失电子能力增强，则自上而下元素的第 一电离能逐渐减小，故B正确； 第A、A族元素的原子，其半径越大，失电子能力越强，越容易失电 子，第一电离能越小，故C错误； 有的主族元素的原子形成单原子阳离子时的最高化合价数等于其族序数， 如Cl元素等，但F元素形成的最高化合价为1价，不等于其族序数，故 D错误。 123456789 1011121314 7.(2019石河子第二中学高二月考)下列各组元素中，第一电离能依次减 小的是 A.HLiNaK B.NaMgAlSi C.IBrClF D.FONC 123456789 1011121314 解析H、Li、Na、
21、K属于同一主族元素且原子序数依次增大，其第一电离能 随着原子序数的增大而减小，所以其第一电离能依次减小，故A正确； Na、Mg、Al、Si属于同一周期元素且原子序数依次增大，其第一电离能随着 原子序数的增大而增大，但第A族元素的第一电离能大于第A族的，所以 其第一电离能由大到小的顺序为Si、Mg、Al、Na，故B错误； I、Br、Cl、F属于同一主族元素且原子序数依次减小，同一主族元素的第一电 离能随着原子序数的增大而减小，所以I、Br、Cl、F第一电离能依次增大，故 C错误； F、O、N、C属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电 离能随着原子序数的增大而增大，但第A族的大于
22、第A族的，所以其第一 电离能由大到小的顺序是F、N、O、C，故D错误。 123456789 1011121314 8.(2019蒙山县第一中学高二期末)在下面的电子结构中，第一电离能最 小的原子可能是 A.ns2np3 B.ns2np4 C.ns2np5 D.ns2np6 解析同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋 势，但第A族、第A族元素的第一电离能大于相邻元素，同一主族元 素中，其第一电离能随着原子序数的增大而减小。 A中ns2np3属于第A族元素、B中ns2np4属于第A族元素、C中ns2np5属 于第A族元素、D中ns2np6属于0族元素，如果这几种元素都是第二周期
23、元素，其第一电离能大小顺序是NeFNO，所以第一电离能最小的 原子可能是第A族元素，故选B。 123456789 1011121314 9.Li、Be、B原子失去一个电子，所需的能量相差并不大，但最难失去第 二个电子的原子是 A.Li B.Be C.B D.相差不大 123456789 1011121314 解析Li、Be、B原子失去一个电子后的电子排布式分别为1s2、1s22s1、 1s22s2，Li原子再失去一个电子时，将要失去第一电子层上的电子，失电 子较难；而Be、B原子再失去一个电子时，失去同电子层上的电子，相 对容易些，故Li失去第二个电子时要更难些。 10.(2019黄陵中学高新
24、部高二期末)下表列出了某短周期元素R的各级电 离能数据(用I1、I2表示，单位为kJmol1)。 下列关于元素R的判断中一定正确的是 A.R的最高正价为3价 B.R元素位于元素周期表中第A族 C.R元素的原子最外层共有4个电子 D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 123456789 1011121314 I1I2I3I4 R7401 5007 70010 500 解析由表中数据I3I2，可知元素R的最高正价为2价，A项错误； 元素R一定位于第A族，B项正确； 元素R一定位于第A族，最外层有2个电子，但R不一定是Be元素，C、 D项错误。 123456789 1011121314 I1
25、I2I3I4 R7401 5007 70010 500 11.根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJmol1)，回答下列问题。 (1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是_(填字母，下同)。 A.Q和R B.S和T C.T和V D.R和T E.R和V 综合强化综合强化 E 123456789 1011121314 元素符号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 V4203 1004 4005 900 (2)它们的氯化物的化学 式中，最有可能正确的
26、 是_。 A.QCl2B.RCl C.SCl3D.TCl E.VCl4 B 解析各级电离能中发生突跃式升高的情况是R：I2I1、S：I3I2、T： I4I3、V：I2I1，化合价分别为1、2、3、1；Q的第一电离能 比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体元素。 各元素价态与化合物中氯原子数相同的只有选项B。 元素符号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 V4203 1004 4005 900 123456789 1011121314
27、(3)下列元素中，最有可 能与Q元素处于同一族的 是_。 A.硼B.铍 C.锂D.氢 E.氦 E 解析最有可能与Q元素处于同一族的元素的第一电离能应该特别大或 者性质很不活泼，只有选项E符合要求。 123456789 1011121314 元素符号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 V4203 1004 4005 900 (4)在这5种元素中，最容 易与氯元素形成离子化 合物的是_。 A.QB.R C.SD.T E.V E 解析最容易与氯元素形成
28、离子化合物的元素应该是第一电离能最小的， 选项E符合要求。 123456789 1011121314 元素符号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 V4203 1004 4005 900 (5)利用表中的数据判断， V元素最有可能是下列元 素中的_。 A.H B.Li C.Na D.K D 理论根据是_ _ _。 123456789 1011121314 R和V都是I2I1，应该均属于A族元素，因为R和V都存在 第四电离能，核外电子数应该至少为4个
29、，故应该是Na或K，并且V的第 一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K 元素符号I1I2I3I4 Q2 0804 0006 1009 400 R5004 6006 9009 500 S7401 5007 70010 500 T5801 8002 70011 600 V4203 1004 4005 900 解析R和V都显1价，应为A族元素，都有第四电离能，核外电子 数应该至少为4个，R和V的目标元素锁定在Na、K，V的第一电离能较小， 应为K，所以选项D正确。 123456789 1011121314 12.判断下列微粒半径的大小。 (1)Mg_Ba。 (2)K_Ca。 (3)基态原子X
30、外围电子排布为3s23p5_基态原子Y价电子排布3s23p4。 (4)S2_S。 (5)N3_Na。 (6)Ne_Ar。 (7)基态原子W _基态原子Z 。 123456789 1011121314 13.现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示I1表示失去第1 个电子的电离能，In(n2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)表示失去第n个电子的电离能， 单位为eV。 123456789 1011121314 (1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越_(填“大”或“小”)；阳 离子所带电荷数越多，在失去电子时，电离能越_(填“大”或“小”)。 小 大 符号I1I2I3I4I5I
31、6 电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5 符号I7I8I9I10I11 电离能224.9226.0327.9367.41 761 123456789 1011121314 解析电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子越容 易，则电离能越小；阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，原子核对 核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大。 (2)上述11个电子分属_个能层。 123456789 1011121314 解析根据题目数据知，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子， I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，又由于核电荷
32、 数小于18，所以A为Mg。 3 符号I1I2I3I4I5I6 电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5 符号I7I8I9I10I11 电离能224.9226.0327.9367.41 761 (3)失去11个电子后，该元素还有_个电子。 123456789 1011121314 解析Mg元素的原子失去11个电子后，还有1个电子。 1 符号I1I2I3I4I5I6 电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5 符号I7I8I9I10I11 电离能224.9226.0327.9367.41 761 (4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是_。
33、123456789 1011121314 解析Mg元素的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2。 Mg(OH)2 符号I1I2I3I4I5I6 电离能7.6415.0380.12109.3141.2186.5 符号I7I8I9I10I11 电离能224.9226.0327.9367.41 761 123456789 1011121314 14.如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。 请回答以下问题： 答案 (1)认真分析图中同周期元素 第一电离能的变化规律，将 NaAr之间六种元素用短线 连接起来，构成完整的图像。 123456789 1011121314 解析同一周期元
34、素第一电离能的变化规律：从左到右，第一电离能呈 增大趋势，但有反常现象，第A族、第A族元素价电子分别是全充满 和半充满，能量低，比较稳 定，第一电离能分别大于第 A族和第A族元素的第一 电离能。 依据第二周期第一电离能的 递变规律，可以连出第三周 期第一电离能的变化图像。 123456789 1011121314 (2)由图分析可知，同一主族 元素原子的第一电离能I1变化 规律是_。 从上到下依次减小 解析由图可以得出同一主族元素第一电离能的变化规律：从上到下依 次减小。 123456789 1011121314 (3)图中5号元素在周期表中的 位置是_周期_族。 三 解析图中5号元素是P，P
35、在周期表中处于第三周期A族。 A 123456789 1011121314 (4)图中出现的元素中最活泼 的金属元素位于元素周期表 的_周期_族。五 解析依据同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，同一主族从上到 下逐渐增强，可以得出图中出现的元素中最活泼的金属元素是Rb，处于 第五周期A族。 A 123456789 1011121314 (5)写出图中6号元素的价电子 排布式：_。 3s23p5 解析图中6号元素是Cl，价电子排布式为3s23p5。 123456789 1011121314 (6)分析图中同周期元素第一 电离能的变化规律，推断 NaAr元素中，Al的第一电 离能的大小范围_Al _(填元素符号)。 Na 解析依据第一电离能递变规律，可以得出Al的第一电离能的大小范围： NaAlMg。 Mg 返回
