2024_2025学年新教材高中化学第1章原子结构与元素性质第3节基次时4原子半径及其变化规律元素的.docVIP

PAGE

PAGE10

原子半径及其变更规律元素的电离能及其变更规律

学习任务

1．相识元素的原子半径、第一电离能等元素性质的周期性变更。培育宏观辨识与微观探析的核心素养。2．知道原子核外电子排布呈现周期性变更是导致原子半径、第一电离能周期性变更的缘由。形成“结构确定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。3．了解原子半径、第一电离能等元素性质递变规律的应用价值。培育科学看法与社会责任的核心素养。

一、原子半径及其变更规律

1．影响因素

2．变更规律

规律

缘由

同周期元素(从左到右)

原子半径慢慢减小(除稀有气体元素外)

增加的电子产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用

同主族元素(自上而下)

原子半径慢慢增大

电子层数的影响大于核电荷数增加的影响

同周期过渡元素(从左到右)

原子半径慢慢减小，但变更幅度不大

增加的电子都排布在(n－1)d轨道上，不同元素原子的外层电子(ns)受到原子核吸引作用及内层电子排斥作用的总体效果差别不大

3．应用

利用原子半径和价电子数，可以定性说明元素周期表中元素原子得失电子实力所呈现的递变规律。

(1)同周期元素(从左到右)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(电子层数相同,核电荷数增大))―→原子半径减小→原子核对外层电子的吸引作用增加―→元素原子失去电子的实力越来越弱，获得电子的实力越来越强(除稀有气体元素外)。

(2)同主族元素(自上而下)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(价电子数相同,电子层数增多))―→原子半径增大―→原子核对外层电子的吸引作用减弱―→元素原子失去电子的实力越来越强，获得电子的实力越来越弱。

(3)同周期元素和同主族元素原子结构递变的综合结果是位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线四周元素的原子获得或失去电子的实力都不强。

(1)同一周期的离子半径从左到右慢慢减小。 ()

(2)原子序数越大，原子半径越大。 ()

[答案](1)×(2)×

将下列四种粒子依据半径由大到小进行排列________。

①基态X的原子结构示意图为

②基态Y的价电子排布式为3s23p5

③基态Z2－的轨道表示式为

④W基态原子有2个电子层，电子式为

提示：由题意可知：X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列依次为r(S2－)r(S)r(Cl)r(F)。

二、元素的电离能及其变更规律

1．电离能的概念及其分类

概念

气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所须要的最小能量

符号及单位

符号：I，单位：kJ·mol－1

分类

M(g)eq\o(―――――――→,\s\up12(第一电离能?I1?),\s\do10(失去1个e－))M＋(g)eq\o(―――――――→,\s\up12(其次电离能?I2?),\s\do10(失去1个e－))M2＋(g)eq\o(―――――――→,\s\up12(第三电离能?I3?),\s\do10(失去1个e－))M3＋(g)…

2．电离能的意义

(1)电离能越小，该气态原子越简洁失去电子。

(2)电离能越大，该气态原子越难失去电子。

(3)运用元素的电离能数据可以推断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度。

3．递变规律

(1)

(2)同种元素的原子，电离能逐级增大。

4．影响因素

比较金属活泼性常用的方法有以下两种：

常见金属在溶液中的活动性依次为

第一电离能数值(kJ·mol－1)

镁

738

铝

577

将相同的镁片和铝片分别加入等量等浓度的盐酸中，镁片上生成气泡的速率比铝片要快很多，这说明镁比铝在盐酸溶液中更活泼，但是两者的另外一个能够衡量金属性强弱的数值——电离能的数值大小却正好相反，产生这个差异的缘由是什么？

提示：由于金属活动性依次与电离能所对应的条件不同，所以二者并不完全一样。电离能是气态原子或气态离子失去一个电子所需的最小能量，而金属活动性是指金属单质在溶液中的活泼性，受电离能和其他能量变更总和的影响，故二者并不完全一样。

微粒半径大小规律探究

1．原子半径的大小受哪些因素影响？

提示：电子层数、核电荷数、核外电子数。

2．是否电子层数多的元素的原子半径确定大于电子层数少的元素的原子半径？

提示：不愿定。原子半径的大小由核电荷数与电子层数两个因素综合确定，如碱金属元素的原子半径比它下一周期的卤族元素的原子半径大。

3．“对于元素周期表中的一切元素，均满足同周期从左到右原子半径慢慢减小，同族从上到下原子半径慢慢增大”这句话是否正确？为什么？

提示：不正确。此规律仅适用于主族元素，而对于副族元素、第Ⅷ族元素、0族元素原子半径大小不适用此规律。

4．为什么过渡元素的原