第一節

原子結構與元素的性質課時2元素周期律——原子半徑、電離能第一章原子結構與性質01學習目標

CONTENT原子半徑02電離能03電離能的應用共價半徑范德華半徑金屬半徑rrr

原子半徑，總是以相鄰原子的核間距為基礎而定義的。原子半徑

觀察元素周期表中主族元素的原子半徑變化有何規律？由大到小呈現周期性變化。【思考與討論】電子能層增加，電子間斥力使半徑增大你能解釋元素周期表中主族元素原子半徑呈現周期性變化的原因了嗎？核電荷數遞增，核對電子吸引力增大，半徑減小【思考與討論】

氣態基態原子失去一個電子轉化為氣態基態陽離子所需要的最低能量叫做第一電離能，用符號I1表示。符號：I單位：KJ/mol第一電離能定義符號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）結論（1）電離能的數值逐級增大；（2）電離能的差別大小反映了電子的分層排布第一電離能原子的第一電離能與元素性質有何關聯？

【思考與討論】電離能越小，表示在氣態時該原子失去電子越

，即元素的_____性越強；

電離能越大，表明在氣態時該原子失去電子

,即元素的________性越弱。容易越難金屬金屬意義：表示氣態原子失去電子難易程度物理量。2、判斷原子失去電子的數目或形成的陽離子的電荷1、第一電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度。

第一電離能越小，越易失電子，金屬的活潑性就越強。因此

堿金屬元素的第一電離能越小，金屬的活潑性就越強。第一電離能影響因素⑴核電荷數電子層數相同，核電荷數越多、半徑越小、核對外層電子引力越大、越不易失去電子，電離能越大。⑵原子半徑同族原子半徑越大、原子核對外層電子的引力越小，越易失電子，電離能越小。第一電離能

電離能隨原子序數的遞增呈現周期性變化。第一電離能【思考與討論】①以ⅡA、ⅦA族為例，同主族元素的第一電離能變化有何規律？②以二、三周期為例，同周期元素的第一電離能變化有何規律？【思考與討論】①以ⅡA、ⅦA族為例，同主族元素的第一電離能變化有何規律？②以二、三周期為例，同周期元素的第一電離能變化有何規律？（1）同主族元素的原子，隨著核電

荷數的增大，I1逐漸減小。（2）同周期元素的原子，隨著核電荷數的增大，I1呈增大趨勢。【思考與討論】從原子結構角度解釋為何呈現這樣的規律？（1）同主族原子半徑增大，核對最外層電子的吸引力減小，I1逐漸減小。（2）同周期原子半徑減小，核對最外層電子的吸引力增大，I1呈增大趨勢。HeNeArHLiNaBeBCNOFMgAlSiPSCl短周期元素的第一電離能在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一電離能大于相鄰的元素的第一電離能。為什么？（1）所失電子的能級：能量：3s2<3p1（2）價層電子排布：全空、半滿、全滿狀態更穩定，所需能量高。1.正誤判斷(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()×√×××√【課堂練習】（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【課堂練習】電離能kJ·molNaMgAl第一電離能496738578第二電離能456214511817第三電離能691277332745第四電離能95431054011575第五電離能133531363014830第六電離能166101799518376第七電離能201142170323293解釋：原子失去電子后形成陽離子，所帶正電荷對電子的吸引力更強，所以原子的逐級電離能越來越大。元素的逐級電離能數據電離能kJ·molNaMgAl第一電離能496738578第二電離能456214511817第三電離能691277332745第四電離能95431054011575第五電離能133531363014830第六電離能166101799518376第七電離能201142170323293結論：同一能層的電子的電離能相差較小；不同能層的電子電離能相差較大。元素的逐級電離能數據

用來判斷原子失去的電子數目和形成的陽離子所帶的電荷數（元素的化合價）。

如果I2>>I1，則原子易形成+1價陽離子而不易形成+2價陽離子；如I3>>I2>I1，即I在I2和I3之間突然增大，則元素易形成+2價陽離子。

可歸納為：如果＞，即電離能在和之間發生突變，則元素的原子易形成+n價離子而不易形成+(n+1)價離子，對主族元素而言，最高化合價為+n(或只有0價、+n價)電離能的應用觀察分析下表電離能數據回答：元素I1KJ/molI2KJ/molI3KJ/molLi520729511815Mg73814517733

試解釋為什么鋰元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；鎂元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？【課堂練習】

從表中數據可知：Li元素的I2遠大于I1，因此Li容易失去第一個電子，而不易失去第二個電子；即Li易形成Li＋，而不易形成Li2＋。鎂元素的I1、I2相差不大，I3遠大于它們，說明鎂容易失去兩個電子，而不易失去第三個電子，因此鎂易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋。【課堂練習】1.下列各組粒子半徑大小的比較錯誤的是(

)A.K>Na>Li B.Na+>Mg2+>Al3+C.Mg2+>Na+>F- D.Cl->F->F2.具有下列價電子構型的原子中,第一電離能最小的是(

)A.2s22p4 B.3s23p4C.4s24p4 D.5s25p4CD【課堂練習】3.下列敘述正確的是(

)A.第三周期所含元素中,鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有元素中,氟的第一電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大【課堂練習】A4.下表中：X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol－1。元素I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575根據表中所列數據的判斷錯誤的是（）A.元素X是第ⅠA族的元素B.元素Y的常見化合價是＋3C.元素X與O形成化合物時，化學式可能是X2O2D.若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應