高中化学第一章第三节原子结构与元素的性质课件鲁科版选修

第3节原子结构与元素性质,族,周期,IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA,一、电离能及其变化规律,在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此，人们用电离能、电子亲和能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。,问题1.什么是电离能。2.符号和表示方法3.意义,电离能是元素的一种性质。从已经学过的知识出发，你能推测出电离能描述的是元素的那种性质吗？你能分析第一电离能的数值和性质的关系吗？,二、电离能及其变化规律1.定义：2.符号：单位：表示式：,气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。,I,M(g)=M+(g)+e-I1（第一电离能）,3.意义：表示原子或离子失去电子的难易程度电离能越小，该气态原子越容易失去电子电离能越大，气态时该原子越难失去电子故可判断金属原子在气态时失电子的难易程度,M+(g)=M2+(g)+e-I2（第二电离能）,M2+(g)=M3+(g)+e-I3（第三电离能）,KJ/mol,1请同学们写出第3周期IA和VA族元素原子的价电子排布2根据写出的价电子排布分析元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律,表1-3-2第三周期元素（除Ar）的第一电离能的变化,表1-3-3VA族元素的第一电离能的变化,从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现由小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子,碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大,产生这种趋势的原因？随着核电荷数的增大和原子半径的减小，核对外层电子的有效吸引作用依次增强。,解疑答惑,Mg(1s22s22p63s23p0)正处于全空状态，能量较低，比较稳定，所以不易失去电子。,同理分析：P和S学生分析,P(1s22s22p63s23p3)半满状态，比较稳定，所以不易失去电子。,同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小,同主族元素原子的价电子数相同，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱,原因？,同一周期的元素而言，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大,从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现由小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子,实质分析,总之，第一电离能的周期性递变规律是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果,提出疑问：Mg的第一电离能比Al的大，所以Al比Mg易失去电子，但我们以前学习的金属失电子顺序中，Mg比Al易失电子，与酸反应时更剧烈。同理：P与S,原因：条件不一致，一是气态，二是溶液,电离能与元素的化合价,（化合价是元素性质的一种体现）观察思考：为什么钠元素的常见价态为+1价，镁元素的为+2价，铝元素的为+3价？化合价与原子结构有什么关系？,应用,钠原子的第一电离能较低，而第二电离能突跃式变高，也就是说，I2I1。这说明钠原子很容易失去一个电子成为+1价阳离子，形成稀有气体元素原子的稳定状态后，核对外层电子的有效吸引作用变得更强，不再失去第2个电子。因此，钠元素的常见化合价为+1价。同理分析镁和铝。,元素的化合价与原子的核外电子排布尤其是价电子排布有着密切的关系。除外，元素的最高价化合价等于它所在的族的序数，非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8（H除外）；稀有气体元素原子的电子层结构时全充满的稳定结构，其原子既不易失去电子，也不易得到电子，因此稀有气体元素的化合价在通常情况下为0；过渡金属元素的价电子较多，并且各级电离能相差不大，因此具有多种价态，如锰元素的化合价为+2+7。,综合分析,电负性是元素的原子在化合物中的能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。,1、电负性的概念：,吸引电子,三、电负性,增大,减小,2、电负性的递变规律：,原因？,原因解释,1、同周期从左至右元素的电负性逐渐增大原因：同周期从左至右，电子层数相同，核电荷数增大，原子半径递减，有效核电荷递增，对外层电子的吸引能力逐渐增强，因而电负性只增加2、同一主族中，从上到下，元素的电负性逐渐减小原因：同主族元素从上到下，虽然核电荷数也增多，但电子层数增多引起原子半径增大比较明显，原子和对外层电子的吸引能力逐渐减弱，元素的电负性值递减,3、电负性的意义,反映了原子间的成键能力和成键类型,规律一,一般认为：电负性2.0的元素为非金属元素电负性2.0的元素为金属元素。,小于,大于,一般认为：如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7，他们之间通常形成键如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，他们之间通常形成键,离子,共价,规律二,电负性小的元素在化合物中吸引电子的能力，元素的化合价为值；电负性大的元素在化合物中吸引电子的能力，元素的化合价为值。,弱,正,强,负,规律三,1.下列各组元素按电负性由大到小顺序排列的是()A.FNOB.OClFC.AsPHD.ClSAs,D,2.下列哪个系列的排列顺序正好是电负性减小的顺序()A.KNaLiB.OClHC.AsPHD.三者都是,B,巩固练习,4.下列不是元素电负性的应用的是()A.判断一种元素是金属还是非金属B.判断化合物中元素化合价的正负C.判断化学键的类型D.判断化合物的溶解度,D,3.电负性差值大的元素之间形成的化学键主要为()A.共价键B.离子键,B,5.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；电负性最小的元素是，电负性最大的元素是。(2)在元素周期表中，第一电离能最小的元素是，第一电离能最大的元素是；电负性最小的元素是，电负性最大的元素是。(不考虑放射形元素!),Na,Ar,Cl,Na,Cs,He,Cs,F,6.A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，已知它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、