12原子结构与元素性质学案19(人教版选修3).doc

第3节原子结构与元素性质第
1课时电离能及其变化规律
【学习目标】-
1.能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质
2.进一步形成有关物质结构的基本观念，认识物质的结构与性质之间的关系
3.认识主族元素电离能的变化与核外电子排布的关系
4.认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值【重点、难点】
电离能的含义和它们的一般变化规律，核外电子排布与元素周期表周期、族的划分，以及元素的电离能的关系。

【学习过程】
一、电离能(KJ-mol1)
1.定义：气态原子或离子___________________________________ 叫电离能，常
用符号 _______ 表示，单位为_____________ o
第一电离能I P _态电_性基态原子失去____________________ 个电子，转化为气
态基态正离子所需要的 ________________ 叫做第一电离能。

第一电离能越大，金属
活动性越 ___________ O
同一元素的第二电离能 __________ 第一电离能。

2.递变规律
根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原
子 ___________________ ,反之，电离能越大，表明_____________________ ,同一周期
从左到右，元素的第一电离能总体上具有 ____________ 的趋势，同一主族从上到下,
第一电离能 __________________________________ o
思考：碱金属元素的第一电离能有什么变化规律呢？
答： _______________________________________________
3.实例应用：
(1)Be有价电子排布为2s2,是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排
布为2s22pl,、比Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be ________________ ,第一电
离能 ________ 。

镁的第一电离能比铝的___________________ ，磷的第一电离能比硫
的 _______ ,原理相同。

(2) 碱金属的电离能与金属活泼性有什么关系？
第一电离能越小，越易 ____________ 电子，金属的活泼性就越 _________ 。

因此 碱金属元素的第一电离能越小，金属的活泼性就越 _____________ 。

(3) 阅读分析表格数据：。

①同一种元素的逐级电离能的大小关系I<I2<I3<I4<I5......即一个原子的逐
.的。

这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所 ,再要失去一
个电子需克服的电性引力也越
电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二电子容易得多，所以Na
相差不多，而13比14小很多，所以A1容易失去三个电子形成. ②电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。

【典题解悟】
例1.下列说法正确的是()
A. 第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小
B. 铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C. 在所有元素中，氟的电离能最大
D. 钾的第一电离能比镁的第一电离能大
级电离能是逐渐 带的正电荷数越来越
消耗的能量也越来越
Na 的I P 比12小很多，
容易失去一个电子形成_
.价离子；Mg 的1和12相差不多，而12比13 小很多，所以Mg 容易失去两个电子形成.
.价离子；A1的1卜12、13
■价离子
解析：考查元素第一电离能的变化规律，一般同周期从左到右第一电离能逐渐增大，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大故A正确C不正确；但有反常，第IIIA和VA族元素比同周期相邻两种元素第一电离能都低。

同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。

，由于核外价电子排布镁为3S2, A1为3S23P X,故A1的第一电离能小于Mg的，所以B错误；根据同主族同周期规律可以推测：第一电离能K<Ca<Mg,所以D错误。

答案：A
例2.下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）
A.各原子轨道电子均已填满
B.其原子与同周期IA、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布_
C.化学性质很不活泼
D.同周期中第一电离能最大
解析：稀有气体各原子轨道电子达稳定结构，所以化学性质不活泼，同周期中第一电离能最大。

稀有气体元素原子的核外电子排布与同周期的阴离子（达到稳定结构）的电子排布相同，同时还与下一周期的IA、IIA族阳离子（失去最外层电子）具有相同的核外电子排布，故B错误。

答案：B 【当堂检测】-
1.下列原子的价电子排布中，对应于第一电离能最大的是（）
A. ns2np!
B. ns2np2
C. ns2np3
D. ns2np4
2.按照第一电离能由大到小的顺序排列错误的是（）
A. Be Mg Ca
B. Be C N
C. P As Si
D. He Ne Ar
3.（2006四川高考，）己知1〜18号元素的离子。

\¥3+、b X+、C Y2\d Z一都
具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）
A.质子数c>b
B.离子的还原性Y2 >Z
C.氢化物的稳定性H2Y>HZ
D.原子半径X>W
4.（06山东模拟）X、Y、Z为短周期元素，Z的原子序数等于X、Y的原子序数
之和，且Z离子比X离子多三个电子层，下列推断不正确的是
A.Y的原子半径大于Z的原子半径
B.X可能为金属元素
C.Y与Z不可能形成离子化合物
D.Z —定为非金属元素
5.下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是（）-
A.K、Na、Li
B.A1、Mg、Na
C.N、O、C
D. Cl、S、P 【课后提升I
1. （06模拟合肥理综）有短周期元素A、B、C,原子序数依次增大。

A、B、C三种元素原子最外层电子数之和比C的次外层电子数少2,它们质子数之和不超过M电子层最多容纳的电子数。

将它们分别与氧元素结合，均可生成两种氧化物，A的氧化物有D和E, D的含氧量比E高；B的氧化物有F和G, G有毒；C的氧化物有H和I, H能和E发生化合反应。

（1）1中含有的化学键类型_________ ；D的名称为__________ ；F过量在世界引起_____________ o
⑵写出①F和I反应的化学方程式 ______________________________ ；②过量的F
与C的氧化物的水化物反应的离子方程式_____________________________________ 。

⑶与C在同一周期的某非金属元素R ,位于m主族，则其形成的气态氢化物的化学式为________________________________
参考答案
1. C
2.B
3.B、D
4.B
5.A
1.⑴离子键，非极性，过氧化氢温室效应
⑵①
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2② CO2+OH=HCO3 (3)H8.m R
或RH8 m_。