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第一电离能的周期性变化 苏教版选修3物质结构与性质 专题2原子结构与元素的性质 闽清一中化学组包向青2013 3 4 授课班级高二 8 9 第二单元元素性质的递变规律 1 请同学们回忆一下 我们学过的元素主要性质有哪些 他们各有怎样的递变规律 1 金属性2 非金属性3 元素的主要化合价4 原子半径 同一周期从左到右逐渐减弱同一主族从上到下逐渐增强 知识复习 同一周期从左到右逐渐增强同一主族从上到下逐渐减弱 同周期最高正价从 1价到 7价负价从 4到价 同一周期从左到右逐渐减小同一主族从上到下逐渐增大 2 原子失去一个电子形成 1价阳离子所需能量 符号单位 气态 气态 最低 I1 KJ mol 1 1 元素第一电离能 3 概念应用 1 已知M g e M g 时所需最低能量为502KJ 则M元素的I1 2 已知Na元素的I1 496KJ mol 1 则Na g e Na g 时所需最低能量为 502KJ mol 1 496KJ 4 问题探究一 元素的第一电离能大小与原子失去电子能力有何关系 第一电离能越小 越易失去电子 金属性越强第一电离能越大 越难失去电子 金属性越弱 第一电离能是衡量元素金属性的一种尺度 5 2 元素的第一电离能的周期性变化 6 元素的第一电离能有什么变化规律呢 同周期从左到右第一电离能有逐渐的趋势 同主族从上到下第一电离能逐渐 增大 减小 问题探究二 7 1 总体上金属元素第一电离能较小 非金属元素第一电离能较大 友情提示 比较金属元素 非金属元素及稀有气体元素最外层电子数多少入手 参考答案 金属元素最外层电子数较少 原子半径较大 较易失一个电子 因此第一电离能较小 非金属元素最外层电子数较多 原子半径较小 较难失一个电子 因此第一电离能较大 稀有气体最外层电子排布ns2np6 达稳定结构 难失电子 第一电离能大 为什么 8 2 同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势 为什么 提示 从原子结构的变化来解释 参考答案 同周期元素从左到右 随核电荷数增大 原子半径逐渐减小 原子核对核外电子的吸引力逐渐增大 原子失电子能力逐渐减小 第一电离能有逐渐增大的趋势 9 3 同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小 为什么 提示 从原子结构的变化来解释 参考答案 同主族元素从上到下 随核电荷数增大 原子半径逐渐增大 原子核对核外电子的吸引力逐渐减小 原子失电子能力逐渐增大 第一电离能逐渐减小 10 4 同一周期第一电离能最小的是碱金属元素 最大的是稀有气体元素 为什么 参考答案 碱金属元素核外电子排布为ns1 同周期中 除稀有气体外 原子半径最大 易失去一个电子 形成稳定结构 因此第一电离能在同周期中最小 稀有气体最外层电子排布为ns2np6 已达稳定结构 难以失电子 因此第一电离能在同周期中最大 提示 从他们的原子外围电子排布式和原子结构的特点思考 11 5 过渡元素的第一电离能变化情况 过渡元素第一电离能的变化不太规则 随着元素原子序数的增加从左到右略有增加 因为对这些元素的原子来说 增加的电子大部分排布在轨道上 核对外层电子的有效吸引作用不大 12 2019 12 27 13 课堂练习 1 下列说法中正确的是 A 同周期中 A族元素的原子半径最大B A族元素的原子 半径越大 越易得到电子C 室温时 零族元素的单质都是气体D 同一周期中 碱金属元素的第一电离能最大 C 14 规律与总结 总体上 金属元素第一电离能都 非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都 在同一周期中第一电离能最小的是元素最大的是元素 较小 碱金属 稀有气体 较大 15 2 判断下列元素间的第一电离能的大小 NaKNPFNeClSMgAlON 课堂练习 16 3 将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列 KNaLi BCBeN HeNeAr NaAlSP Li Na K N C Be B He Ne Ar P S Al Na 17 4 电离能的应用 1 判断核外电子的分层排布 2 判断金属元素的主要化合价 3 判断同主族元素的金属性 非金属性强弱 3 影响第一电离能的因素 1 第一电离能的数值大小主要取决于原子的核电荷数 原子半径 原子的价电子排布 2 与原子的核外电子排布的关系 通常情况下 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空 半满 和全满 p6 d10 f14 结构时 原子的能量较低 该元素具有较大的第一电离能 p0 d0 f0 p3 d5 f7 18 拓展视野 根据第一电离能定义 你能说出什么是第二电离能 第三电离能吗 讨论后回答 气态电中性基态原子失去一个电子形成 1价气态阳离子所需最低能量叫第一电离能 用I1表示 依次类推可得 从 1价气态离子中再失去一个电子 形成 2价气态离子所需要的最低能量叫第二电离能 用I2表示 同一种元素的逐级电离能大小关系 I1 I2 I3 I4 I5 为什么 因为元素的原子失去电子后 原子核对核外电子的吸引作用增强 再失去电子消耗的能量增加 失去电子变得困难 19 问题探究三 观察分析下表电离能数据回答 为什么钠易失去一个电子 镁易失去两个电子 从表中数据可知钠元素的第二电离能远大于第一电离能 因此钠容易失去第一个电子而不易失去第二个电子 即Na易形成Na 而不易形成Na2 而Mg的第一第二电离能相差不大 第三电离能远大于第二电离能 因此镁易形成 2价镁离子 20 概念辨析 1 每一周期元素中都是以碱金属开始 以稀有气体结束 2 f区都是副族元素 s区p区都是主族元素3 铝的第一电离能大于K的第一电离能4 20 时1moLNa失去1moL电子吸收650KJ能量 则Na的第一电离能为650KJ moL 1 错 错 对 错 21 课堂总结 元素金属性同周期左 右减小同主族上 下增强 元素第一电离能同周期左 右增大趋势 两处反常 同主族上 下减小 原子结构原子核吸引电子的能力原子形成稳定结构的趋势 22 1 碱金属原子最外层只有一个电子 失去一个电子后达稳定结构 所以碱金属的第一电离能较小 稀有气体原子最外层电子排布已经达稳定结构 再失去一个电子很困难 所以稀有气体具有较大的第一电离能 2 同周期元素随核电荷数递增 原子半径逐渐减小 原子核对外层电子引力增大 原子失电子能力减弱 即第一电离能有增大的趋势 但是原子轨道上如果全空 全充满和半充满时能量最低 原子能量越低 其第一电离能越大 如第2周期第一电离能Be B N O 第3周期第一电离能Mg Al P S 23 3 同种元素的第一电离能最小 第二电离能较大 第三电离能更大 即I1 I2 I3 4 电离能的应用 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