苏教版选修3 2.2.2元素第一电离能和电负性的周期性变化 课件（29张）.pptx

第2课时元素第一电离能和电负性的周期性变化 1 能说出元素电离能 电负性的涵义 2 能应用元素的电离能说明元素的某些性质 目标导航 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 知识回顾 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 一 元素第一电离能的周期性变化1 第一电离能原子失去一个电子形成 1价气态阳离子所需的 用符号表示 2 含义第一电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的程度 第一电离能数值越小 原子越失去一个电子 气态 最低 能量 i1 难易 容易 自主学习 3 变化规律 1 同一周期 随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈现的趋势 碱金属的第一电离能 稀有气体的第一电离能 增大 最小 最大 2 同一主族 随着电子层数的增加 元素的第一电离能逐渐 减小 二 元素电负性的周期性变化1 电负性电负性是用来衡量元素在化合物中能力的物理量 指定f的电负性为 并以此为标准确定其他元素的电负性 2 变化规律 1 同一周期 主族元素的电负性从左到右逐渐 表明其吸引电子的能力逐渐 2 同一主族 元素的电负性从上到下呈现趋势 表明其吸引电子能力逐渐 吸引电子 4 0 增大 增强 减小 减弱 1 排序题 由大到小 1 原子半径 o na s 2 稳定性 h2o h2s ph3 3 离子半径 na mg2 al3 4 第一电离能 n o f ne 5 电负性 s cl k ca 6 元素的金属性 li na k 7 元素的非金属性 si p s cl 8 单质的氧化性 f2 cl2 br2 9 第一电离能 li na k 即时训练 答案 1 na s o 2 h2o h2s ph3 3 na mg2 al3 4 ne f n o 5 cl s ca k 6 k na li 7 cl s p si 8 f2 cl2 br2 9 li na k 2 填空题 在下列空格中 填上适当的元素符号 1 在第3周期中 第一电离能最小的元素是 第一电离能最大的元素是 2 在元素周期表中 电负性最大的元素是 电负性最小的元素是 3 在第4周期元素中 原子的4p轨道半充满的是 3d轨道半充满的是 4s轨道半充满的是 外围电子中s电子数与d电子数相同的是 答案 1 naar 2 fcs 3 asmnk cr cuti 3 试应用原子结构的知识解释下列实验事实 1 在第2周期元素中 氖的第一电离能最大 2 磷的第一电离能比硫的第一电离能大 3 在化学反应中 镁原子通常失去两个电子 形成镁离子 mg2 4 kf是离子化合物 hf是共价化合物 答案 1 ne外围电子已全部充满轨道 达到8电子稳定状态 不易失去电子 因此第一电离能最大 2 磷的外围电子为3s23p3 硫为3s23p4 p轨道处于半充满时比较稳定 故磷的第一电离能比硫的要大 3 镁的价电子排布为3s2 失去2个电子后恰好达到稳定状态 故通常失去2个电子 形成mg2 4 k与f的电负性相差较大 形成离子化合物 h与f的电负性相差较小 形成共价化合物 1 同一周期 从左到右 随着原子序数的增加 元素的第一电离能呈现增大的趋势 最小的是碱金属 最大的是稀有气体的元素 2 同主族的元素 自上而下 随着电子层数的增加 元素的第一电离能逐渐减小 3 随核电荷数的递增 元素的第一电离能呈周期性变化 难点探究 探究一元素第一电离能的周期性变化规律 知识先导 4 同周期元素的第一电离能在第 a族元素和第 a族元素处出现了反常现象 即同一周期中 a族元素的第一电离能比 a族元素的第一电离能大 a族元素的第一电离能比 a族元素第一电离能大 其原因为 当原子核外的电子排布在能量相等的原子轨道上形成全空 s0 p0 d0 f0 半满 s1 p3 d5 f7 和全满 s2 p6 d10 f14 结构时 原子的能量较低 结构稳定 较难失去电子 该元素的第一电离能就较大 a族元素原子的最外层电子排布式为ns2 s轨道处于 全满状态 a族元素原子的最外层电子排布式为ns2np3 p轨道处于半满状态 都是能量较低的较稳定状态 均比同周期的 a族元素原子和 a族元素原子较难失去电子 因此第一电离能较高 例1 第一电离能i1是指气态原子x g 处于基态时 失去一个电子成为气态阳离子x g 所需的能量 下图是部分元素原子的第一电离能i1随原子序数变化的曲线图 请回答以下问题 尝试应用 1 认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律 将na ar8种元素用短线连接起来 构成完整的图像 2 从图分析可知 同一主族元素原子的第一电离能i1的变化规律是 3 图中5号元素在周期表中的位置是 4 气态锂原子失去核外不同电子所需的能量分别为 失去第一个电子为519kj mol 1 失去第二个电子为7296kj mol 1 失去第三个电子为11799kj mol 1 据此数据分析为何锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量 解析 1 由li ne的第一电离能变化可知 同周期元素第 a族元素第一电离能高于第 a族元素的第一电离能 第 a族元素的第一电离能高于 a族元素的第一电离能 其原因是 当原子核外电子排布的能量相等的轨道上形成全空 p0 d0 f0 半充满 p3 d5 f7 和全充满 p6 d10 f14 结构时 原子的能量最低 该元素具有较高的第一电离能 故2号元素为mg 1号元素为al 5号元素为p 4号元素为s 据此连接可得完整图像 2 比较图中同主族元素第一电离能大小可知 同主族元素原子的第一电离能从上到下随电子层数的增加而依次减小 4 从题中气态锂原子失去核外不同电子所需的能量数据不难看出 失去第一个电子所需的能量远小于失去第二 三个电子所需的能量 说明锂原子核外电子共有两个电子层 第一个电子处于l层 电子离核相对较远 第二 三个电子处于k层 电子离核相对较近 当锂原子失去第一个电子变成li 后 只剩下k层的两个电子 属于稳定结构 此时要想再失去电子已变得很困难 答案 1 如图所示 2 从上到下依次减小 3 第3周期 a族 4 锂原子失去一个电子后 li 已形成稳定结构 此时再失去一个电子很困难 1 根据电离能数据 确定元素核外电子的排布 如li元素i1 i2 i3表明li原子核外的三个电子排布在两个电子层上 k l电子层 且最外层上只有一个电子 2 根据电离能数据 确定元素在化合物中的化合价 如k元素i1 i2 i3表明k原子易失去一个电子形成 1价阳离子 3 判断元素的金属性 非金属性强弱 i1越大 元素的非金属性越强 i1越小 元素的金属性越强 题后感悟 1 电负性的变化规律随着原子序数的递增 元素的电负性呈现周期性变化 在同一周期中 主族元素的电负性随原子序数的增加而增大 表明其吸引电子的能力逐渐增强 同一主族 元素的电负性随电子层数的增加而呈现减小的趋势 表明其吸引电子的能力逐渐减弱 二 电负性的周期性变化规律及应用 知识先导 2 电负性的应用 1 判断元素的金属性和非金属性 金属元素的电负性一般小于1 8 非金属元素的电负性一般大于1 8 电负性在1 8左右的一般既有金属性又有非金属性 元素的电负性越小 表示其金属性越强 电负性越大 表示其非金属越强 在周期表中 电负性最大的元素是氟 电负性最小的元素是铯 2 判断化学键类型 电负性相等的非金属元素化合形成化合物时 形成共价键 电负性差 1 7 一般为离子键 电负性差 1 7 一般为共价键 3 判断元素化合价的正负 元素的电负性较大 表示其原子在化合物中吸引电子的能力较强 在该化合物中显负价 电负性较小 表示其原子在化合物中吸引电子的能力较弱 在该化合物中显正价 4 对角线规则 在元素周期表中 处于左上至右下对角线上的两种元素的电负性的数值近似相等 两者的化学性质比较相似 如铍和铝 电负性均为1 5 锂和镁等 be oh 2和al oh 3均具有两性 lioh和mg oh 2均难溶于水 受热易分解 例2 o s as三种元素比较 正确的是 a 电负性o s as 原子半径os asd 电负性o s as 原子半径o s as 解析 同主族