高中化学 1.2《原子结构与元素的性质》(第2课时)教学设计 新人教版选修3

1.2《原子结构与元素的性质》教学设计（第2课时）

一、教学目标

1.掌握原子半径的变化规律

2.能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质 3.认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系 二、教学重点：

1.元素的原子半径、元素的第一电离能的周期性变化 2.元素的电离能与元素得失电子能力的关系 三、教学难点：

元素的电离能与元素得失电子能力的关系 四、教学方法

复习法、延伸归纳法、讨论法、引导分析法 五、教学过程

【引入】前面我们学习了原子结构与元素的性质的关系，今天我们进一步探究元素周期律。 【板书】二、元素周期律 【导入新课】 P17 学与问 【学生回忆总结】

同周期的主族元素从左到右，元素的最高化合价和最低化合价逐渐升高；金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

【过渡】元素的性质随核电核数递增发生周期性的递变，称为元素周期律。

元素周期律的内涵丰富多样，下面，我们来探讨原子半径、电离能和电负性的周期性变化。 【板书】1. 原子半径

（1）定义：是由实验方法测定的两相邻同种原子核之间距离的半数值。包括共价半径，金属半径，范氏（范德华）半径。 【讲述】

共价半径：单质分子中的2个原子以共价单键结合时，它们核间距离的一半叫该原子的共价半径。

金属半径：金属晶格中金属原子的核间距离的一半叫做原子的金属半径。

范氏（范德华）半径：在分子型晶体中，不属于同一分子随两个最接近的相同原子在非键合

- 1 -

状况下，它们核距离的一半。（稀有气体的原子半径）

在一般的资料里，金属元素有金属半径和共价半径的数据，非金属元素则有共价半径和范氏半径的数据，稀有气体只有范氏半径的数据。 【探究】观察下列图表分析总结：

【学与问】

1. 元素周期表中同周期主族元素从左到右，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？

2. 元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径的变化趋势如何？应如何理解这种趋势？ 【学生归纳总结】

1. 同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小。其主要原因是由于核电荷数的增加使原子核对电子的引力增加而带来原子半径减小的趋势大于增加电子后电子间斥力增大带来原子半径增大的趋势。

2. 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。其主要原因是由于电子能层增加，电子间的斥力使原子半径增大。 【板书】（2）变化规律：

A.同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小。 B.同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。 【过渡】元素的另一个性质是电离能 【板书】2. 电离能（KJ·mol）

（1）定义：气态电中性基态原子失去1个电子而变成气态＋1价阳离子所吸收的最低能量叫

第一电离能（I1），通常叫电离能，（电离势）I1

- 2 -

-1

【讲述】由气态＋1价阳离子再失去1个电子而变成气态＋2价阳离子所吸收的能量叫第二电离能（I2）,I3I4依次类推，逐级电离能逐步升高。

1. 第一电离能I1： 态电 性基态原子失去 个电子，转化为气态基态正离子所需要的 叫做第一电离能。第一电离能越大，金属活动性越 弱 。 同一元素的第二电离能 大于 第一电离能。

【过渡】 原子的第一电离能随核电荷数递增有什么变化规律呢？ 请分析图1—21 【学生观察、思考、总结】

【归纳总结并板书】 （2）递变规律

A.同一周期：从左往右，第一电离能呈增大的趋势 B.同一族：从上到下，第一电离能呈增大趋势。

【提出问题】 碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？ 【生答】 从上到下，第一电离能呈增大趋势。 【提出问题】

为什么Be的第一电离能大于B，N的第一电离能大于O的电离能，Mg的第一电离能大于Al，Zn的第一电离能大于Ga？ 【解释】

Be有价电子排布为2s，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s2p1，、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小。镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大，原理相同。

【学与问】1. 碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？

- 3 -

2

2

【生讨论回答】第一电离能越小，越易失电子，金属的活泼性就越强。因此碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越强。 【师】阅读分析表格数据：

各级电离能(KJ/mol) Na 496 4562 6912 9543 Mg 738 1415 7733 10540 13630 17995 21703 Al 578 1817 2745 11575 14830 18376 23293 13353 16610 20114 2. 为什么原子的逐级电离能越来越大？这些数据与钠、镁、铝的化合价有什么关系？ 【生讨论回答】

【小结】同一种元素的逐级电离能的大小关系：I1

Na的I1，比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成十2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以A1容易失去三个电子形成+3价离子。 【问题】数据的突跃变化说明了什么？

【解释】而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。 【板书设计】 二、元素周期律 1. 原子半径

（1）定义：是由实验方法测定的两相邻同种原子核之间距离的半数值。包括共价半径，金属半径，范氏（范德华）半径。 （2）变化规律

2. 电离能（KJ·mol）

- 4 -

-1