2024-2025學(xué)年高中化學(xué)2.2元素性質(zhì)的遞變規(guī)律第2課時(shí)教案蘇教版選擇性必修2

2.2元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(第2課時(shí))一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.能通過核外電子排布說明主族元素第一電離能、電負(fù)性變更的一般規(guī)律；2.能利用電負(fù)性推斷周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律，推斷化學(xué)鍵的類型；3.初步形成不同事物之間存在內(nèi)在聯(lián)系的觀點(diǎn)。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)第一電離能、電負(fù)性變更的一般規(guī)律及電離能、電負(fù)性的應(yīng)用難點(diǎn)電離能、電負(fù)性的應(yīng)用三、教學(xué)方法講授法、探討法四、教學(xué)工具PPT五、教學(xué)過程【導(dǎo)入】原子失電子的實(shí)力強(qiáng)弱用金屬性來定性，如何定量呢？今日學(xué)習(xí)可以定量原子失電子實(shí)力大小的第一電離能?！局v解并描述】1、第一電離能：某元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成+1價(jià)氣態(tài)陽離子所須要的最低能量。其中，氣態(tài)原子、失去一個(gè)電子、最低能量三處關(guān)鍵詞是為了保證“能量最低”。M(g)-e-→M+(g)符號(hào)：Ｉ1單位：kj/mol第一電離能可以衡量元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子的難易程度?！旧康谝浑婋x能數(shù)值越小，原子越易失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子?！菊故尽吭有驍?shù)和第一電離能關(guān)系圖【問】思索：隨原子序數(shù)遞增，同周期或者同族元素的第一電離能有什么規(guī)律？【生】規(guī)律1：同主族元素原子的第一電離能從上到下慢慢減小。緣由：一般來說，同主族元素的原子最外層電子數(shù)相同，隨著核電荷數(shù)的增大，電子層數(shù)慢慢增多，原子半徑慢慢增大，失電子實(shí)力慢慢增加，第一電離能慢慢減小。規(guī)律2：同周期中從左到右元素的第一電離能呈增大的趨勢(shì)。緣由：同一周期的主族元素具有相同的電子層數(shù)，隨著核電荷數(shù)的遞增，最外層電子數(shù)增加，原子半徑慢慢減小，失電子實(shí)力慢慢減弱，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。規(guī)律3：同一周期中堿金屬的第一電離能最小，稀有氣體的第一電離能最大?！締枴克妓鳎烘V的第一電離能比鋁大，磷的第一電離能比硫大，為什么？寫出鎂、鋁、磷、硫的外圍電子排布式。【生】獨(dú)立完成。Mgs軌道處于全充溢狀態(tài)Pp軌道處于半充溢狀態(tài)【講解并描述】第一電離能的變更與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常狀況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能?！締枴坑纱丝傻贸鍪裁匆?guī)律？【生】第一電離能：第ⅡA族元素大于第ⅢA族元素，第ⅤA族元素大于第ⅥA族元素。因第ⅡA族元素的s軌道全滿，最外層p軌道全空；第ⅤA族元素的最外層p軌道半滿?！締枴康谌芷谠氐谝浑婋x能的大小關(guān)系為？【生】第三周期元素第一電離能的大小關(guān)系為：I1(Ar)>I1(Cl)>I1(P)>I1(S)>I1(Si)>I1(Mg)>I1(Al)>I1(Na)?！局v解并描述】2、逐級(jí)電離能其次電離能Ｉ2：+1價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成+2價(jià)氣態(tài)離子所須要的最低能量M+(g)-e-→M2+(g)第三電離能Ｉ3：+2價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成+3價(jià)氣態(tài)離子所須要的最低能量M2+(g)-e-→M3+(g)【展示】納鎂的第一、二、三電離能大小圖【問】有什么變更規(guī)律？【生】①同一元素的逐級(jí)電離能是慢慢增大的，即I1<I2<I3<…②當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說明失去的電子所在電子層發(fā)生了變更【講解并描述】3、電離能的應(yīng)用（1）確定元素原子的核外電子排布Li的逐級(jí)電離能I1?I2<I3,表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層(K、L能層)上，且最外層上只有一個(gè)電子。（2）推斷主族元素的最高正化合價(jià)或最外層電子數(shù)假如電離能在In與In+1之間發(fā)生突變，則元素的原子易形成+n價(jià)離子而不易形成+(n+1)價(jià)離。假如是主族元素，則其最外層有n個(gè)電子，最高正化合價(jià)為+n(O、F除外)。（3）推斷元素的金屬性、非金屬性強(qiáng)弱I1越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(稀有氣體元素除外);I1越小，元素的金屬性越強(qiáng)?！局v解并描述】原子得電子的實(shí)力強(qiáng)弱可以用非金屬性定性，定量可以用電負(fù)性。1、電負(fù)性衡量元素在化合物中吸引電子的實(shí)力。電負(fù)性越大的原子，對(duì)鍵合電子的吸引力越大?！菊故尽旷U林照片及鍵合過程【講解并描述】大小的標(biāo)準(zhǔn)：以氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。電負(fù)性是相對(duì)值，沒單位?！菊故尽恐髯逶氐碾娯?fù)性圖?！締枴克妓鳎弘S原子序數(shù)遞增，元素的電負(fù)性同周期或者同族有什么規(guī)律？【生】規(guī)律1：同一周期，主族元素的電負(fù)性從左到右慢慢增大，表明其吸引電子的實(shí)力慢慢增加。(稀有氣體元素除外)規(guī)律2：同一主族，元素的電負(fù)性從上到下呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，表明其吸引電子的實(shí)力慢慢減弱。電負(fù)性最大的是氟，最小的是銫?！局v解并描述】2、電負(fù)性的應(yīng)用（1）推斷元素的金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱金屬元素的電負(fù)性較小，非金屬元素的電負(fù)性較大。電負(fù)性越大,元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小,元素的非金屬性越弱。電負(fù)性＞1.8非金屬元素電負(fù)性＜1.8金屬元素電負(fù)性≈1.8類金屬元素推斷化學(xué)鍵的類型【展示】氯化鈉和水形成的過程。【講解并描述】一般認(rèn)為兩種成鍵元素的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵；假如兩種成鍵元素的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。電負(fù)性相差越大的共價(jià)鍵，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子趨勢(shì)越大，鍵的極性越大。（3）推斷共價(jià)化合物中元素的化合價(jià)的正負(fù)【展示】CH4SiH4中各元素化合價(jià)計(jì)算過程。【講解并描述】電負(fù)性大的顯負(fù)價(jià)，電負(fù)性小的顯正價(jià)。【講解并描述】3、對(duì)角線規(guī)則對(duì)角線”規(guī)則又稱斜線關(guān)系，指元素周期表中某一元素及其化合物的性質(zhì)與它左上方或右下方的另一元素的性質(zhì)相類似。在第2、3周期中，具有典型“對(duì)角線”規(guī)則的元素有三對(duì)：鋰與鎂，鈹與鋁，硼與硅。有人從元素的電負(fù)性值相近說明“對(duì)角線”規(guī)則：鋰1.0、鎂1.2；鈹1.5、鋁1.5；硼2.0、硅1.8?！皩?duì)角線”規(guī)則的表現(xiàn)，舉例如下：鋰和鎂的相像性：①在氧氣中燃燒生成氧化物，而其他堿金屬則生成過氧化物、超氧化物；②能干脆與氮作用，生成氮化物L(fēng)i3N、Mg3N2，而其他堿金屬不與氮干脆反應(yīng)；③氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都難溶于水，而其他堿金屬的相應(yīng)鹽易溶于水等。鈹和鋁的相像性：①單質(zhì)在冷的濃硝酸中鈍化；②氧化物、氫氧化物都有兩性；③氯化物都是共價(jià)化合物，易汽化，能升華，能溶于有機(jī)溶劑等。硼和硅的相像性：①硼和硅的密度分別為2.35g·cm-3和2.336g·cm-3，兩者相近；②硼和硅的氫化物在常溫下都是氣體，都能干脆被水氧化；③最高價(jià)氧化物的水化物都是酸等?！菊n堂小結(jié)】師生一起回顧和總結(jié)?！菊n堂練習(xí)】1.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.在全部元素中,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答案：A2.具有下列價(jià)電子構(gòu)型的原子中,第一電離能最小的是()A.2s22p4 B.3s23p4C.4s24p4 D.5s25p4答案：D3.下列是幾種基態(tài)原子的電子排布式,電負(fù)性最大的原子是()A.1s22s22p4 B