2018届高考化学知识点第一轮复习教案26(第2课时_电离能和电负性)

第2课时电离能和电负性

1.了解元素电离能、电负性的概念和电离能、电负性随原子序数递增的周期性变化的规律。(重点)

2.了解电离能和电负性的简单应用。(重难点)

电离能

[基础·初探]

1.第一电离能

(1)含义

某元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的最低能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示，单位：kJ·mol－1。

(2)意义

第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。

(4)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(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)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。

2.第二电离能和第三电离能

(1)第二电离能

＋1价气态离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需要的最低能量，用I2表示。

(2)第三电离能

＋2价气态离子再失去1个电子，形成＋3价气态离子所需的最低能量，用I3表示。

(3)同一元素的逐级电离能I1、I2、I3…I n依次增大。

1.镁和铝的第一电离能谁大，为什么？

【提示】镁的大。因为当原子的外围电子排布处于半满、全满或全空时，原子的能量较低，第一电离能较大。镁的外围电子排布为3s2，铝的外围电子排布为3s23p1，镁的3p轨道全空，3s轨道全满，故镁的第一电离能大。

2.为什么钠易形成Na＋，而不易形成Na2＋，镁易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？

【提示】Na失去一个电子后已达到稳定结构，第二电离能远大于第一电离能，所以钠易形成Na＋，而不易形成Na2＋；Mg失去2个电子后已达到稳定结构，第三电离能远大于第二电离能，所以镁易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋。

[合作·探究]

1.同一周期，第一电离能的递变规律探究(根据教材P

20～21

图2­12和图2­13)。

(1)同一周期，第一电离能的大小变化趋势如何？

【提示】从左到右，呈现增大的趋势，零族元素最大，ⅠA族元素最小。

(2)同一周期，哪些族的第一电离能出现反常？具体说明大小。

【提示】ⅡA和ⅤA族出现反常，第一电离能ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA。

(3)第三周期中元素的第一电离能的大小顺序如何？用元素符号表示。

【提示】Na＜Al＜Mg＜Si＜S＜P＜Cl＜Ar。

2.逐级电离能的大小规律探究(根据教材P

21，表

2­6

)

(1)同一元素原子的I1、I2、I3、I4大小顺序如何？

【提示】I1＜I2＜I3＜I4＜……

(2)根据逐级电离能大小如何判断元素的最高化合价？具体说明。

【提示】根据逐级电离能大小的突变判断，如I1≪I2时元素化合价为＋1价。如I n ≪I n＋1时元素的化合价为＋n价。

[核心·突破]

1.电离能的变化规律

(1)第一电离能

①每个周期的第一种元素(氢元素或碱金属元素)第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势，但是ⅡA＞ⅢA、ⅤA＞ⅥA。

②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。

(2)逐级电离能

①原子的逐级电离能越来越大。

首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是原子轨道较低的电子，所需要的能量较多。

②当电离能突然变大时说明电子的电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。如Al：I1＜I2＜I3≪I4＜I5……

2.第一电离能与原子核外电子排布

(1)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(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。

(2)在同周期元素中，稀有气体的第一电离能最大。金属越活泼，金属元素的第一电离能越小；非金属越活泼，非金属元素的第一电离能越大。

3.电离能的应用

(1)根据电离能数据，确定元素原子的核外电子的排布

如Li：I1≪I2

(2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价

如K：I1≪I2

(3)判断元素的金属性、非金属性强弱

一般地，除稀有气体外，I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。

[题组·冲关]

1.下列说法中正确的是( )

【导学号：61480016】

A.第3周期所含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.在所有的元素中，氟的第一电离能最大

D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大

【解析】镁的电子排布式为1s22s22p63s2，各轨道处于全充满状态，比较稳定，第一电离能比铝的大，B错；第一电离能Ne>F，C错；第一电离能Mg>Ca>K，D错。

【答案】 A

2.(1)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能I1I2I3I4……

I

a

/kJ·mol－15

7

8

1

817

2

745

11

578

…

…

则该元素是________(填写元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物分子式是________。

(2)第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有________种。

【解析】(1)应用“结构决定性质，性质反映用途”作理论指导，分析、解决相关问题。

①分析表中数据可知，该元素的逐级电离能中，I1、I2、I3与I4相差较大，说明该元素原子最外层有3个电子，显然该元素为Al。

②锗原子核外有32个电子，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。Ge元素的最高化合价为＋4，其氯化物为GeCl

4

。(2)Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s轨道处于全充满的稳定状态，故其第一电离能大于B；N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于O，因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O 3种。

【答案】(1)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2

GeCl

4

(2)3

【误区警示】

元素性质与第一电离能在同周期变化的差异

(1)同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。

(2)同周期，从左到右，第一电离能大小顺序为ⅠA＜ⅢA＜ⅡA＜ⅣA＜ⅥA＜ⅤA＜ⅦA ＜0族。

电负性

[基础·初探]

1.含义