1.2.2 元素周期律 讲义 （含答案）2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

元素周期律 一、原子半径 1．原子半径的变化规律 除Li外，第三周期主族元素原子半径大于第二周期主族元素原子半径[r(Mg)>r(Li)>r(Al)]。 2．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(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＋)。 【思考交流1】 是否能层数多的元素的原子半径一定大于能层数少的元素的原子半径？ 【归纳总结】 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。 【课堂小练1】 1．正误判断 (1)核外能层结构相同的单核粒子，半径相同(　　) (2)质子数相同的不同单核粒子，电子数越多，半径越大(　　) (3)各元素的原子半径总比其离子半径大(　　) (4)同周期元素从左到右，原子半径、离子半径均逐渐减小(　　) 2．下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是(　　) ①基态X的原子结构示意图 ②基态Y的价电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的电子排布图 ④W基态原子有2个能层，电子式为 A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 3.在主族元素X、Y、Z中，X与Y两元素的原子核外电子层数相同，X的原子半径大于Y的原子半径，X与Z两原子的阳离子具有相同的电子层结构，Z的离子半径大于X的离子半径，则X、Y、Z三种元素的原子序数最大的是( ) A．X B．Y C．Z D．无法判断 二、电离能 1．第一电离能的概念与意义 (1)概念：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，符号：I1。 (2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。 2．第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素(氢和碱金属)的第一电离能最小，最后一种元素(稀有气体)的第一电离能最大，即一般来说，同周期随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。 (2)同族元素从上到下第一电离能逐渐减小。 【特别提醒】 ①电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子排布。 ②具有全充满、半充满及全空的电子排布的元素原子稳定性较高，其电离能数值较大，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的大。一般情况下，第一电离能：ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA。 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：I1≤I2＜I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L电子层)，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或最外层电子数。如果电离能在In与In+1之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离。如果是主族元素，则其最外层有n个电子，最高正化合价为+n(O、F除外)。如K：I1≤I2＜I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。 (3)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。 【思考交流2】 为什么同一元素的电离能逐级增大？ 【课堂 ... ...