高中化学专题原子结构与元素的性质第单元元素性质的递变规律电离能和电负性课件苏教版

2.逐级电离能的大小规律探究(根据教材P21，表2-6) (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In≪In＋1时元素的化合价为＋n价。
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<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层)， 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：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 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。
1.下列说法中正确的是(
[题组·冲关] )
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
【导学号：61480016】
【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。
量，用I2表示。
பைடு நூலகம்
(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…In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)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GeCl4。(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。
[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P20～21图2-12和图2-13)。 (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.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。
(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
【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 I1 I2
I3
I4 ……
Ia/kJ·mol－1 578 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
[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……
知
识
点
一
学
第2课时 电离能和电负性
业 分
层
测
评
知 识 点 二
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。
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＋。