1、第二节原子结构与元素的性质 第一章 原子结构与性质元素周期律(一)第2课时u学习学习目标目标定位定位 1.能描述电离能的含义。2.熟知元素原子半径及元素第一电离能的周期性变化。3.能熟练比较微粒半径大小，能用电离能说明元素的某些性质。0101020203030404Contents Page微粒半径微粒半径的的大小大小比较比较元素的电元素的电离能离能学习小结学习小结内容索引当堂检测当堂检测1.比较判断下列各组微粒半径的大小，并说明原因。(1)Ba Sr，。(2)Ca Sc，。(3)S2 S，。微粒半径的大小比较同一元素，电子数越多，半径越大同族元素，电子的能层数越多，半径越大同周期元素，电荷数
2、越大，半径越小(4)Na Al3，_。(5)Pb2 Sn2，_。(6)Fe2 Fe3，_。同一元素的离子，电子越少，正电荷数具有相同的电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小同族元素的离子，所带电荷相同，电子层数越多，半径越大越高，半径越小2.微粒半径大小的判断方法规律(1)同周期元素的原子半径、最高价阳离子半径、最低价阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次 (稀有气体除外)。(2)同主族元素的原子半径、相同价态阳离子半径和阴离子半径：随着核电荷数增多，都依次 。增大减小(3)核外电子排布(即电子层结构)相同的离子半径：随核电荷数增多，半径依次 。(4)同种元素形成的粒子半径：阳离子中性原子阴离
3、子，且阳离子价态越高，半径 。如：Fe3Fe2Fe，ClCl，HHH。(5)核电荷数和电子数都不同的粒子，一般要找参考物。如比较Al3和S2，可找出与Al3电子数相同，与S2同一主族的元素O2来比较，因为Al3O2，且O2S2，故Al3r(S)r(Cl)；对于核外电子层结构相同的单核离子和原子，半径是不同的；质子数相同的不同单核粒子，阴离子半径原子半径阳离子半径；同周期主族元素，原子序数增大，原子半径减小。答案C2.X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一族，Y、Z处于同一周期，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子的少1。下列说法正确的是()A.原子半径由大
4、到小的顺序为ZYXB.Y元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO4C.X的简单离子半径大于Y的简单离子半径D.Ca2的半径大于Y的简单离子半径解析由X是短周期元素，X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，推断X为氧元素；由X、Y位于同一族可推断Y为硫元素；Z原子的核外电子数比Y原子的少1，可知Z为磷元素。根据同周期元素从左到右原子半径依次减小可知，r(Z)r(Y)，根据同主族元素从上到下原子半径逐渐增大可知，r(Y)r(X)，故A正确；硫元素最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4，故B错误；r(O2)S2，故r(S2)r(Ca2)，故D错误。答案A元素的电离能1.元素第一电离能的概
5、念与意义(1)概念：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。元素第一电离能符号：。即A(g)=A(g)eI1基态 基态I1气态电中性基态气态基态最低能量(2)元素第一电离能的意义：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。(3)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困难难易程度容易难2.元素第一电离能变化规律(1)第
6、一电离能的变化趋势如下图所示：(2)观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律对同一周期的元素而言，元素的第一电离能最小，_ 元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从 到 的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。同主族元素，自上而下第一电离能逐渐 ，表明自上而下原子越来越 失去电子。具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值 。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。较大碱金属稀有气体小大减小易3.电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1I2I3，表明Li原子核
7、外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子。(2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1I2I1(O)。答案D4.元素X的各级电离能数据如下：I1I2I3I4I5I6I/kJmol15781 8172 74511 57814 83118 378则元素X的常见价态是()A.1 B.2 C.3 D.6解析对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3电离能数值相对较小，至I4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去，因此，该元素的常见化合价为3。C学习小结(1)微粒半径大小是电子的能层数和核电荷数共同作用的结果，电子的能层数增多，使微粒半径增大，核电荷
8、数增多，微粒半径减小。(2)元素的第一电离能的大小反映了原子失去电子的难易程度。一般情况下，第一电离能越小，越易失电子，金属性越强，非金属性越弱；第一电离能越大，越难失电子，金属性越弱，非金属性越强(提醒：元素为全充满、半充满及全空电子构型的具有特殊性)。当堂检测1.第三周期元素中，微粒半径最大的是()A.Na B.Na C.S2 D.Cl解析A、B、C、D的微粒结构示意图分别为 ，显然A、C、D的半径大于B，A、C、D三项电子层数相同，由于核电荷数由A到D越来越大，所以A的半径最大。A2.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是()基态X的原子结构示意图 基态Y的价电子排布式：3s23
9、p5基态Z2的电子排布图 W基态原子有2个能层，电子式为 A.B.C.D.解析由题意可知：X、Y、Z2、W分别为S、Cl、S2、F。S、Cl、S2、F粒子半径大小排列顺序为r(S2)r(S)r(Cl)r(F)，故C项正确。答案C3.已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJmol1。请根据下表数据判断，错误的是()元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8002 70011 600A.元素X的常见化合价是1价B.元素Y是A族元素C.元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应解析X为第A族元素，Y为第A族元素；D项，若元
10、素Y处于第三周期，则Y为Al，Al不与冷水反应。答案D4.下列叙述正确的是()A.通常，同周期元素中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 和它的族序数相等解析通常，同周期元素中碱金属元素第一电离能最小，稀有气体元素最大，故A错；同一主族，自上而下第一电离能逐渐减小，而同主族元素随着原子序数的增加，原子半径增大，失电子能力增强，第一电离能逐渐减小，故B正确，C错；主族元素的原子形成单原子离子时的最高化合价数不一定和它的族序数相等，如F、O，故D错。答案
11、B5.电离能是指由气态原子或气态离子失去电子需要的能量。从中性原子中移去第一个电子所需要的能量为第一电离能(I1)，移去第二个电子所需要的能量为第二电离能(I2)，依此类推。现有5种元素A、B、C、D、E，其中有三种金属元素，一种稀有气体元素，其I1I3分别如下表。元素I1/eVI2/eVI3/eVA13.023.940.0B4.331.947.8C5.747.471.8D7.715.180.3E21.641.165.2根据表中数据判断其中的金属元素有_，稀有气体元素有_，最活泼的金属是_，显二价的金属是_。解析电离能是指由气态原子或气态离子失去电子需要的能量。电离能越小，说明该原子易失去电子，金属性越强；电离能越大，说明该原子不易失去电子，非金属性越强。表中B、C、D三种元素的第一电离能相对比较小，应该属于金属元素；E元素的第一电离能最大，应该属于稀有气体元素；B元素的第一电离能最小，应该是所列的元素中最活泼的金属元素；D元素第二电离能与第三电离能相差很大，说明D元素的原子很容易失去2个电子，应该是显二价的金属元素。答案BCDEBD
