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原子结构与元素的性质（第二课时）
原子结构与元素周期律
1 核外电子排布
3 主要化合价
2 原子半径
4 金属性与非金属性
1 原子半径
3 电负性
2 电离能
原子半径呈现周期性变化
图1 原子半径（单位：pm）
根据表中数据，绘制主族元素原子半径变化图。
学生活动1
图2 主族元素原子半径的周期性变化
原子半径呈现周期性变化
思考1：从原子结构角度分析原子半径大小取决于哪些因素？
思考2：如何对同周期/主族原子半径的周期性变化进行解释？
图2 主族元素原子半径的周期性变化
核电荷数
电子能层数
综合考虑
哪个因素起主导作用
同周期：“核电荷数的增加使核对电子的吸引增强而引起原子半径减小”占主导
同主族：“电子能层数的增加使电子间的排斥增强而引起原子半径增大”占主导
电离能呈现周期性变化
图3 前三周期部分元素第一电离能（单位：kJ·mol-1)
根据表中数据，绘制前三周期上述元素第一电离能变化图。
学生活动2
元素 Li Be C O F Ne
第一电离能 520 900 1086 1314 1681 2081
元素 Na Mg Si S Cl Ar
第一电离能 496 738 787 1000 1251 1521
元素 K Ca Ge Se Br Kr
第一电离能 419 590 762 941 1140 1351
第一电离能：气态 电中性 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。
图4 前三周期部分元素第一电离能的周期性变化
电离能呈现周期性变化
图4 前三周期部分元素第一电离能的周期性变化
思考3：你发现了什么规律？如何解释上述规律？
电离能呈现周期性变化
图3 前三周期部分元素第一电离能（单位：kJ·mol-1)
思考4：请你预测B、Al、Ga这三种元素的第一电离能大小。
元素 Li Be B C O F Ne
第一电离能 520 900 1086 1314 1681 2081
元素 Na Mg Al Si S Cl Ar
第一电离能 496 738 787 1000 1251 1521
元素 K Ca Ga Ge Se Br Kr
第一电离能 419 590 762 941 1140 1351
思考5：B、Al、Ga这三种元素的第一电离能分别比Be、Mg、
Ca小，你能尝试解释吗？
B
801
Al
578
Ga
579
2p
2s
E(2p)>E(2s)
电离能呈现周期性变化
图3 前三周期部分元素第一电离能（单位：kJ·mol-1)
思考6：请你预测N、P、As这三种元素的第一电离能大小。
元素 Li Be B C N O F Ne
第一电离能 520 900 801 1086 1314 1681 2081
元素 Na Mg Al Si P S Cl Ar
第一电离能 496 738 578 787 1000 1251 1521
元素 K Ca Ga Ge As Se Br Kr
第一电离能 419 590 579 762 941 1140 1351
思考7：N、P、As这三种元素的第一电离能分别比O、S、
Se大，你能尝试解释吗？
请将前三周期元素原子第一电离能变化图完善。
学生活动2
N
1402
P
1012
As
944
2p3
半充满
电离能呈现周期性变化
电离能呈现周期性变化
思考8：表中数据是钠、镁、铝逐级失去电子所需的能量，
为什么原子的逐级电离能越来越大？
思考9：这些数据与钠、镁、铝的常见化合价有什么关系？
图5 钠、镁、铝逐级电离能（单位：kJ·mol-1)
电负性呈现周期性变化
电负性呈现周期性变化
学生活动3
根据表中数据分别绘制第三周期、第ⅠA族、第ⅦA族元素原子的电负性变化图，并归纳其周期性变化规律。
图6 主族元素电负性
电负性呈现周期性变化
思考10：与上述元素原子的第一电离能相比，电负性变化趋势有什么异同？
你有没有见过稀有气体的化合物？
如果要尝试合成稀有气体的化合物，你会选择哪种稀有气体进行实验？又会选择哪种物质与之反应？请简要说说你的选择依据。
学生活动4
1962年，一位名叫巴特利特的青年化学家合成了氙的第一个化合物。不久，在三个不同实验室里又分别合成了XeF2、XeF4、XeF6三种简单化合物。迄今为止，已经发现上百种稀有气体化合物！所有稀有气体都能形成化合物；除氟外，与氢、氧、氮……都能形成化学键！

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