《电离能及其变化规律》教学设计(省级优质课获奖案例)
高中化学_电离能教学设计学情分析教材分析课后反思
第一章第3节原子结构与元素性质第一课时《电离能及其变化规律》教学设计【学习目标】1、知识与技能目标：了解电离能的概念与内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系；使学生体会原子结构与与元素周期律的本质联系。
2、过程与方法目标：让学生体会用定量思想认识元素的性质。
3、情感态度与价值观目标：引导学生在量子力学模型的基础上，对“结构——位置——性质”关系的认识有一个本质的提升。
【学习重点】电离能的含义和变化规律的的理解。
【学习难点】对电离能的应用的理解。
【教学设计】请看本节课的学习目标和重难点三：通过具体应用引出问题师：通过书写价电子排布，引导学生分析：元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律并引导学生从有效核电荷的角度分析出元素原子得失电子能力的递变。
教师提问：运用结论分析下面几组元素的原子得失电子能力的强弱？1、 Rb Na2. S Cl3. Li Mg1 、书写出第3周期和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并解释【可能出现的情况】：前两组运用结论快速得出，但解决第三组遇到了困难。
回忆价电子排布，苇丛量子力学的角度讨论元素的性质打下基础。
使学生定性的理解原子结构与元素原子得失电子能力的关系。
由定性的不足定量的衡量或比较原子得失电子能力四、合作探究五、精讲点拨重点突破交流研讨：M(g)→M2＋(g)＋2e－所需能量是不是第二电离能？师：大家观察分析下图元素第一电离能的变化情况，按照分组，结合课本，进行讨论：（1）寻找它们的变化有哪些规律？（2）从原子结构的角度分析为什么？（3）同时你是否还能发现一些问题？师生：共同整合规律师：请看高考题在这部分知识中的呈现师：请同桌及前后位交流下列问题：【问题1】：为什么锂元素的I2远大于I1，而镁元素的I3远大于I1、I2？用所学的原子结构或离子结构知识解释。
【问题2】：观察并思考，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？学生分组讨论，合作探究，总结规律【可能出现的情况】：学生对第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能的数据产生疑问。
高二化学物质结构与性质优质学案1：1.3.1电离能及其变化规律
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.了解电离能的概念及第一电离能的周期性变化。
2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
自主学习知识点一 主族元素原子得失电子能力的规律1.人们可以定性地从原子半径和价电子数来分析周期表中元素原子得失电子能力所呈现的递变规律。
2．同周期各元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，有效核电荷数依次增大，原子核对电子的吸引作用逐渐增强，因而原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。
3．同主族元素价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引作用逐渐减弱，所以金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素的原子获得电子的能力越来越弱。
位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素，原子得失电子的能力都居中。
思考交流1．从定量角度来衡量或比较元素原子得、失电子能力的依据有哪些？ 知识点二 电离能及其变化规律 1.概念气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
表示符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．分类 M(g)――→(第一电离能I 1)失e－M ＋(g)――→第二电离能(I 2)失e－M 2＋(g)――→第三电离能(I 3)失e－M 3＋(g)3．影响因素4．递变规律5．应用(1)判断金属原子在气态时失电子的难易。
电离能越小，表明该原子越易失去电子。
(2)根据同一原子的逐级电离能的突跃，判断元素的分层排布规律。
思考交流2．ⅡA 族和ⅤA 族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能高，你知道其中的原因吗？你能用我们学过的原子核外电子排布规律解释一下吗？探究学习探究一 电离能及其变化规律【问题导思】①元素的原子失去电子难易程度如何量化？【提示】 科学家们通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。
②电离能的变化规律有哪些？【提示】 同周期从左至右趋于增大，同主族从上至下逐渐减小。
1-3-1电离能及其变化规律（第1课时）
1-3-1电离能及其变化规律（第1课时）第3节原⼦结构与元素性质（第⼀课时）【学习⽬标】1、以第三周期和第ⅤA族元素为例，写出其元素价电⼦排布、分析原⼦半径变化规律，说出同⼀周期和同⼀主族元素原⼦得失电⼦能⼒变化规律。
2、通过表1-3-2和1-3-3中写出的某些元素第⼀电离能数值，推测第⼀电离能与元素的哪种性质相关。
能通过电离能的定义知道电离能是元素的⼀种性质，能根据第⼀电离能第⼆电离能的定义，分析同⼀元素电离能数据代表的意义，并能通过电离能数据判断元素所在的族序数。
3、以Mg、Al为例分析两种元素得失电⼦能⼒与⾦属活动顺序的区别。
4、通过观察图1-3-4和1-3-5分析元素原⼦第⼀电离能随着元素原⼦序数递增呈现怎样的变化，能总结同⼀周期和同⼀主族变化规律。
能运⽤核外电⼦排布及洪特规则解释第ⅡA族、第ⅤA族和0族元素原⼦第⼀电离能较⼤的原因。
【教学重、难点】第⼀电离能的意义，同⼀周期第⼀电离能变化规律，同⼀主族电离能变化规律【课前预习案】1请同学们写出第3周期及VA族元素原⼦的价电⼦排布；2、请同学们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。
【课堂探究案】问题探究⼀电离能是元素的⼀种性质。
表1-3-2和表1-3-3种写出了某些元素的第⼀电离能数值。
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哪种性质吗？你能分析第⼀电离能的数值和性质的关系吗？1、电离能：2、符号和表⽰⽅法：3、电离能的意义：【学以致⽤】1、通过表1-3-2中的数据⽐较Mg和Al的第⼀电离能，的⼤，所以更易失电⼦，但我们以前学习的⾦属失电⼦顺序中，更易失电⼦，与酸反应时更剧烈。
那么这两个顺序为什么是不同的呢？2、你能从Mg、Al的核外电⼦排布出发，解释为什么Mg的第⼀电离能更⼤。
3、那么P和S⽐较，谁的第⼀电离能更⼤呢？为什么？跟踪练习1、从元素原⼦的第⼀电离能数据的⼤⼩可以判断出（）A、元素原⼦得电⼦的难易B、元素的主要化合价C、元素原⼦失电⼦的难易D、核外电⼦是分层排布的问题探究⼆观察图1-3-5和1-3-6，请你说明原⼦的第⼀电离能随着元素原⼦序数的递增呈现怎样的变化，并从原⼦结构的⾓度加以解释。
2019高中化学 第1章 原子结构 第3节 第1课时 电离能及其变化规律学案 鲁科版选修3
第1课时 电离能及其变化规律1．理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。
(重点)2．能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
(难点)教材整理1 电离能及其分类 1．电离能(1)概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
(2)符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．电离能的分类M(g)――――――――→第一电离能（I 1）失去1个e －M ＋(g)――――――――→第二电离能（I 2）失去1个e －M 2＋(g)――――――――→第三电离能（I 3）失去1个e－M 3＋(g)…且I 1＜I 2＜I 3。
(1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。
(√) (2)M(g)→M 2＋(g)＋2e －所需能量不是第二电离能。
(√) (3)Na 原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。
(×) (4)原子的电离能大小I 1＞I 2＞I 3。
(×) 教材整理2 电离能的意义1．电离能越小，该气态原子越容易失去电子。
2．电离能越大，该气态原子越难失去电子。
3．运用电离能可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。
”这种说法对吗？ 【提示】 不对。
[核心·突破]1．理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。
2．对于同一元素：I 3＞I 2＞I 1。
3．运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
[题组·冲关]1．下列有关电离能的说法中，正确的是 ( )A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价【解析】元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子，A不正确；电离能是气态原子或离子失去核外一个电子需要的最低能量，B不正确；从总的变化趋势上看，同一周期中第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如N＞O，C不正确。
高中化学第1章 第3节 第1课时 电离能及其变化规律名师优质课件
本 课 时 栏 目 开 关
解析
本题考查了元素第一电离能的递变规律。由同
周期从左到右，元素的第一电离能逐渐增大知，B、C、 D 选项中均逐渐降低；同主族中，从上到下，第一电 离能逐渐减小，故 A 逐渐升高。ⅡA 族中的 Be、Mg、 Ca 及ⅤA 族的 N、P、As 第一电离能出现反常现象。
自我·检测区
由于镁的价电子排布为 3s2(3p 轨道全空)， 而 Al 的价 电子排布为 3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，B 不正确； 钾比镁活泼更易失电子，钾的第一电离能小于镁，D
错误。
学习·探究区
第1课时
探究点二
元素电离能的应用
1．比较金属的活泼性和元素的金属性 碱金属元素的第一电离能越小， 碱金属元素的原子越 容易 失去 电子， 碱金属的活泼性 越强 ； 一般情况下， 元素的第一电离能越小，元素的金属性 越强 。
解析 由表中数据 I3≫I2 知其最高正价为＋2
第1课时
价，R 元素位于ⅡA 族，最外层有 2 个电子， R 不一定是 Be 元素。
答案 B
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自我·检测区
第1课时
6．短周期元素 X 和 Y，可形成离子化合物，X 的阳离子 与 Y 的阴离子相差一个电子层，下列叙述正确的是 ( A．X 和 Y 一定位于周期表中同一周期 B．X 一定是金属元素，Y 一定是非金属元素 C．X 的最高价一定比 Y 的最高价低 D．X 的原子半径不一定比 Y 的大 )
答案 同一周期，从左到右，第一电离能总体上逐渐 增大，表示元素原子越来越难失去电子。 原因：随着核电荷数增大，原子半径逐渐减小，核对 外层电子的有效吸引作用依次增强。
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学习·探究区
电离能及其变化规律学案
第1章第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律编写人：王伟穆玉鹏审核人：白素芳批准人_______________【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. 认识主族元素电离能的变化规律；3. 体会原子结构与元素周期性的关系。
重点与难点：电离能的含义与一般变化规律，元素的电离能与化合价的关系。
【课前预习案】(20分钟)一、复习回顾（1）请写出第3周期及VA族元素原子的价电子排布。
（2）请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二、电离能及其变化规律1. 定义：叫电离能，符号为，单位为。
第一电离能I1：个电子，生成所需要的能量叫做第一电离能。
同一元素的第二电离能第一电离能。
2．意义：运用电离能数值可以判断_________________________________________。
电离能越小，表示；电离能越大，表示。
3. 递变规律：原子的第一电离能随着元素原子序数的递增呈现的关系（1）同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有的趋势，表示_____________________ _，原因是___________________________；（2）同一主族从上到下，第一电离能，表明____________ _，原因是_____________________________。
（3）过渡元素的第一电离能的变化_____________，随元素原子序数的增加第一电离能从左到右___________ ，原因是___________________________。
【总结】同周期、同主族元素原子第一电离能的变化规律4、实质总之，第一电离能的周期性递变规律是_______________________周期性变化的结果【课堂探究案】探究一、电离能的基本概念阅读课本P22思考以下问题：1.什么是电离能(第一、第二、第三电离能等)2.电离能的符号、单位和表示方法3.观察图1-3-2，图1-3-3，总结电离能的意义[练习]已知M(g)-e- →M +(g)时所需最低能量为502KJ，则M元素的I1=探究二、电离能的变化规律阅读课本P23结合已有知识推测下列问题：1、同周期从左往右第一电离能有何变化趋势？为什么？每一周期第一电离能最大和最小的是哪种元素？2、同主族从上到下第一电离能应如何变化？为什么？3、观察铍原子的各级电离能(图1-3-4)，发现同一元素的I1、I2、I3等之间的大小关系？为什么？[交流与讨论]仔细观察第3周期各元素的第一电离能变化趋势，你发现反常现象了吗？可能的原因是什么？写出相应元素的电子排布式进行分析。
高二化学物质结构与性质优质学案5：1.3.1电离能及其变化规律
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课堂合作探究问题导学电离能及其应用活动与探究1．观察元素第一电离能与原子序数关系图，总结周期表中元素电离能的变化规律。
2．电离能的应用有哪些？迁移与应用在下面的电子层结构中，第一电离能最小的原子是()A．n s2n p3B．n s2n p5C．n s1D．n s2n p6名师点睛1．原子的逐级电离能越来越大：首先失去的电子是能量高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量较多。
2．当相邻逐级电离能突然变大时说明电子所处的能层发生了变化，即同一能层中电离能相近，不同能层中电离能有很大的差距。
当堂过关检测1．元素的性质呈现周期性变化的根本原因是()A．原子半径呈周期性变化B．元素的化合价呈周期性变化C．第一电离能呈周期性变化D．元素原子的核外电子排布呈周期性变化2．下列各组元素的第一电离能按递增顺序排列正确的是()A．Na、Mg、Al B．B、C、NC．Si、P、As D．He、Ne、Ar3．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，氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大4．I2≫I1的元素所具有的电子层结构是()A．1s2B．1s22s1C．1s22s2D．1s22s22p15．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是() A．K、Na、Li B．Al、Mg、NaC．N、O、C D．Cl、S、P——★ 参考答案★——【问题导学】活动与探究：1.[答案](1)同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，原子核对核外电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失去电子，因此元素的第一电离能总体上呈增大的趋势。
同一周期内，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大。
(2)同一主族，从上到下，随着核电荷数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引越来越弱，元素的原子越来越易失去电子，故同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。
“电离能及其变化规律”课堂教学实践与反思
中•教学参考IZ H O N C M E Hl AXt E.I I A O M E( A.NKAO J I P醐獗魏g_s_课■轉践与反思陈莎莎*官福荣宋立坤(青岛第九中学山东青岛266〇00)文章编号：1002-2201 (2021 )02-00丨5>022017年版新课标指出，要重视开展以素养为本的教 学,使学科素养成为学生终身发展的重要基础[|]。
这就 要求教师及时转变教学思想，把为了知识的教育转化为 通过活动获得知识，通过知识得到教育；认识到知识是 学科核心素养的主要载体,学科活动是培养核心素养的 主要途径[2]。
—、教学实践1. 教材分析“电离能及其变化规律”是鲁科版化学《物质结构与 性质》（选修）第一章第三节第一课时内容。
新课标要 求，认识元素的第一电离能等元素性质的周期性变化, 知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性 质周期性变化的原因[1]。
本节教材的编写就是建立在 学生学习了化学2的知识以及第一章前两节的内容的 基础上，引人电离能概念,定量地描述元素原子失电子 的能力;教材从微观角度引导学生认识元素的电离能这 一宏观性质，观察、分析其变化规律，从而加深对元素周 期律的认识，并能够丰富“位-构-性”认知模型。
2. 学情分析学生已有化学2的基础知识,能够从原子结构的角 度，结合元素周期表定性地判断元素原子得失电子的难 易程度。
在教学中要利用好学生必修阶段的知识;但学6.设计课外作业查阅TDS水质检测笔的原理及使用方法，并思考它 是否真的能测定水质。
设计意图：根据学生实际掌握知识的程度，选取适 当难度的问题，给学生留足时间和空间，培养学生独立 思考的能力，能够彻底将本节所学知识内化。
课后作业 不求题量的多少，而是以调动学生的思维为核心，通过 自己查阅资料，对所学知识进行整理和补充，并且在此 过程中学会辩证地思考及解决问题。
五、结语本节课从解决基于STSE的日常生活问题人手，让 学生先形成宏观感受，再进行微观探析，最后对过程进 行符号表征,通过一系列问题探究从认识现象到掌握本*通讯作者，E- mail:137****2740@。
高二化学物质结构与性质优质学案1：1.3.1电离能及其变化规律
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.了解电离能的概念及第一电离能的周期性变化。
2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
自主学习知识点一 主族元素原子得失电子能力的规律1.人们可以定性地从原子半径和价电子数来分析周期表中元素原子得失电子能力所呈现的递变规律。
2．同周期各元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，有效核电荷数依次增大，原子核对电子的吸引作用逐渐增强，因而原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。
3．同主族元素价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引作用逐渐减弱，所以金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素的原子获得电子的能力越来越弱。
位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素，原子得失电子的能力都居中。
思考交流1．从定量角度来衡量或比较元素原子得、失电子能力的依据有哪些？ 知识点二 电离能及其变化规律 1.概念气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
表示符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．分类 M(g)――→(第一电离能I 1)失e－M ＋(g)――→第二电离能(I 2)失e－M 2＋(g)――→第三电离能(I 3)失e－M 3＋(g)3．影响因素4．递变规律5．应用(1)判断金属原子在气态时失电子的难易。
电离能越小，表明该原子越易失去电子。
(2)根据同一原子的逐级电离能的突跃，判断元素的分层排布规律。
思考交流2．ⅡA 族和ⅤA 族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能高，你知道其中的原因吗？你能用我们学过的原子核外电子排布规律解释一下吗？探究学习探究一 电离能及其变化规律【问题导思】①元素的原子失去电子难易程度如何量化？【提示】 科学家们通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。
②电离能的变化规律有哪些？【提示】 同周期从左至右趋于增大，同主族从上至下逐渐减小。
高中化学 第1章 原子结构 第3节 第1课时 电离能及其变化规律名师课件 鲁科版选修3
②同主族元素从上到下，原子半径增大起主要作用，元素的I1逐渐减小。 ③ⅡA族元素、ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，这是因为 ⅡA族的元素原子的最外层原子轨道为ns2全充满稳定状态；ⅤA族元素 原子的最外层原子轨道为np3半充满的稳定状态。 ④各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具 有全充满的稳定结构。
解析答案
123456
(2)碳原子的核外电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_2_。与碳同周期的非金属元素N 的第一电离能大于O的第一电离能，原因是_N__原__子__的__2_p_轨__道__达__到__半__充__ _满__结__构__，__比__较__稳__定__ 。 解析 O原子和N原子的价电子排布分别为2s22p4、2s22p3，N原子的2p轨 道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。
解题反思
根据元素逐级电离能判断元素化合价的方法，若In＋1≫In则该元素的常 见化合价为＋n价。
变式训练2 根据下表所列元素的各级电离能I/kJ·mol－1的数据，下列判 断中错误的是( )
元素
I1
I2
I3
X
500
4600
6900
Y
580 1800
A.元素X的常见化合价为＋1价
2700
B.元素Y可能为ⅢA族元素
答案
(2)元素的第一电离能：Al____<____Si(填“>”或“<”)。 解析 同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势，第一电离能Al<Si。 (3)第一电离能介于B、N之间的第2周期元素有_3__种。 解析 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但第ⅡA和第 ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻主族元素的都大，所以符合要求 的元素有Be、C、O。
《电离能及其变化规律》教学设计（省级优质课获奖案例）
《电离能及其变化规律》教学设计（省级优质课获奖案例）《电离能及其变化规律》教学设计环节⼀：问题情景为起点（提出问题）[PPT投影](科学史话) 在布⽡博德朗发现元素镓之前，门捷列夫准确预⾔在锌与砷之间存在类铝元素和类硅元素。
[提问]在 19 世纪科技⽔平并不发达的时代，门捷列夫就能准确预⾔，让⼈⾮常钦佩。
你知道门捷列夫成功预⾔的依据是什么吗？[投影]结合元素周期律，⽐较下列元素原⼦的失电⼦能⼒。
Li Be、Be Mg、Li Mg[师]看来，利⽤必修课本中元素周期律的相关知识已⽆法⽐较出锂和镁失电⼦能⼒的⼤⼩，为了解决这个问题，今天，我们⼀起来学习“电离能”这⼀从定量的⾓度去描述原⼦失电⼦能⼒⼤⼩的物理量。
环节⼆：问题探究为中⼼（探究问题）[师]下⾯，我们⾸先来认识什么是电离能。
[投影]认真阅读课本第17页：2.电离能第⼀⾃然段的内容，准确把握关键字、词、句的含义，明确电离能的概念、意义、分类。
[师]引导学⽣透彻分析电离能的定义。
[板书]1、定义：基态⽓态原⼦或离⼦失去⼀个电⼦所需要的最低能量，符号：I，单位：kJ/mol2、意义：衡量⽓态原⼦或离⼦失去电⼦的难易程度3、分类：I1、I2、I3……[投影](1)同⼀元素逐级电离能变化规律的探究下表中的每列数据从左到右代表Na﹑Mg﹑Al逐级失去电⼦的电离能。
[⼩组合作探究活动]结合表中数据，以2⼈⼩组为单位，讨论、解决下述两个问题。
①同⼀元素逐级电离能⼤⼩关系有怎样的变化规律？②以钠元素为例，试着从原⼦结构的⾓度去解释其逐级电离能的变化趋势。
[投影](2)同周期主族元素第⼀电离能变化规律的探究[展⽰]下表为第三周期元素第⼀电离能的数值，请同学们结合上述数据，分别以元素的原⼦序数、第⼀电离能为横、纵坐标，绘出第三周期元素第⼀电离能的变化趋势图。
第三周期元素第⼀电离能(kJ·mo1 -1 )的数值。
高中化学电离能的变化教案
高中化学电离能的变化教案
一、教学目标：
1.了解电离能的概念和作用；
2.掌握电离能的计算方法；
3.掌握电离能的变化规律；
4.能够应用电离能知识解决与化学反应相关的问题。
二、教学重点和难点：
1.电离能的概念和计算方法；
2.电离能在化学反应中的作用；
3.掌握电离能的变化规律。
三、教学内容：
1.电离能的概念和作用；
2.电离能的计算方法；
3.电离能的变化规律；
4.电离能在化学反应中的应用。
四、教学过程：
1.导入：通过生活中的例子引入电离能的概念，引起学生的兴趣。
2.讲解：介绍电离能的定义、计算方法和作用，让学生了解电离能的重要性。
3.示例分析：通过一些实例分析，让学生掌握电离能的计算方法和变化规律。
4.讨论：开展小组讨论，让学生分析电离能在化学反应中的应用，启发学生思考。
5.练习：布置一些练习题，让学生巩固所学的知识。
6.总结：对电离能的概念、计算方法和变化规律进行总结，让学生掌握重点知识。
五、教学评价：
通过课堂测验和作业检查，评价学生对电离能的掌握情况，及时对学生的不足进行指导和帮助。
六、拓展延伸：
老师可以引导学生了解电离能在其他领域的应用，拓展学生的知识面，提高学生的综合素质。
以上是高中化学电离能的变化教案范本，希望对您有所帮助。
部编版2020高中化学 第1章 原子结构 第3节 第1课时 电离能及其变化规律学案 鲁科版选修3
第1课时 电离能及其变化规律1．理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。
(重点)2．能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
(难点)教材整理1 电离能及其分类1．电离能(1)概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
(2)符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．电离能的分类M(g)――――――――→第一电离能（I 1）失去1个e －M ＋(g)――――――――→第二电离能（I 2）失去1个e －M 2＋(g)――――――――→第三电离能（I 3）失去1个e－M 3＋(g)…且I 1＜I 2＜I 3。
(1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。
(√)(2)M(g)→M 2＋(g)＋2e －所需能量不是第二电离能。
(√)(3)Na 原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。
(×) (4)原子的电离能大小I 1＞I 2＞I 3。
(×)教材整理2 电离能的意义1．电离能越小，该气态原子越容易失去电子。
2．电离能越大，该气态原子越难失去电子。
3．运用电离能可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。
”这种说法对吗？【提示】 不对。
[核心·突破]1．理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。
2．对于同一元素：I3＞I2＞I1。
3．运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
[题组·冲关]1．下列有关电离能的说法中，正确的是 ( )A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强B．第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价【解析】元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子，A不正确；电离能是气态原子或离子失去核外一个电子需要的最低能量，B不正确；从总的变化趋势上看，同一周期中第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如N＞O，C不正确。
电离能及其变化规律课堂教学实践与反思
电离能及其变化规律课堂教学实践与反思
本次课堂教学实践与反思：
一、实践内容
1. 介绍电离能的内涵及形成原因：电离能是指原子中电子由原子内转
移到外层的能量。
由于原子内的电力作用力、原子质子或核和与之接
触的电子之间的电子的相互作用力，形成原子电离现象，从而产生电
离能。
2. 搞清楚电离能的变化规律：电离能变化是由原子核中核子组成、原
子内质子数量和电子层数等因素所决定，同系列元素电离能随着原子
序数增大而变大，同原子序数的不同族元素电离能随着原子半径增大
而变大。
3. 练习总结掌握电离能的变化规律：学生们分组进行实验实践，通过
实验，学生熟悉了一些元素的电离能大小，掌握电离能变化规律，学
会了用正确的方法来解决实验问题。
二、反思
1. 教学方法评析：本次教学，我采用了实验教学法，学生们能够通过
实践，深刻理解电离能的变化规律。
2. 效果评估：根据学生们的考试情况可以看出，本次实验教学对学生
的理解电离能变化规律有很大的帮助。
学生们的听课态度认真，专心、肃穆，积极回答问题，举手发言，受到课堂较好的控制，学习过程极
具活力。
3. 教学反思：实验教学是很有效的一种教学方法，可以使学生对一定的物理知识有更深入的理解和把握，可以让学生们有机会熟悉不同种类的仪器的操作方法，从而提高他们的实践能力。
课堂上，我应多让学生发表能自己的观点，通过学生的思考来激发课堂的气氛，多引导学生练习，多与学生交流，以达到良好的教学效果。
电离能及其变化规律学案
学案4 电离能及其变化规律一：教学目标：1.了解电离能的概念及其内涵2.认识主族元素电离能的变化规律3.知道电离能与元素化合物的关系二：重点难点：1.电离能的概念及其内涵.2.主族元素电离能的变化规律3.电离能与元素化合物的关系。
三：学习过程：【自主学习】一、根据前面所学知识，思考完成以下问题：1、同周期元素原子的电子层相同，从左到右原子半径逐渐，原子核对电子的吸引作用逐渐，因此原子失去电子的能力越来越，获得电子的能力越来越。
同主族元素原子的价电子相同，但自上而下原子半径逐渐，原子核对电子的吸引作用逐渐，因此金属元素失去电子的能力越来越，非金属元素原子获得电子的能力越来越。
2、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为什么？试比较Li、Na、K原子失去一个电子的难易与吸收、放出能量和元素的金属性之间的关系？Li Na K 失电子能力：吸收能量：元素金属性：3、能否将原子或离子失一个电子的难易程度，通过定量方法来比较？二、阅读教材21页至25页，完成以下填空1.电离能：指第一电离能：符号：第二电离能：符号：（注：原子失去电子，应先失最外层原子轨道的电子）同一元素的各电离能的大小关系：2. 电离能I的作用：I越小，原子失去电子越；I越大，原子失去电子越。
3. 电离能的应用：（1）根据电离能数据，确定其核外电子的排布。
如Na：I1<<I2<I3，说明Na原子最外层只有一个电子（2）根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。
如Mg：I1<I2<<I3，说明Mg易失去2个电子，形成+2价阳离子。
三、观察教材P23中图1—3—5，并结合下图说明原子的第一电离能随着元素原子序数的递增呈现怎样的变化，并从原子结构的角度加以解释。
（1）各周期中元素的第一电离能数值有何特点？（2）同主族元素的第一电离能变化有何规律？3.I1的周期性变化：（1）随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈现变化；（2）同一周期：自左而右，元素的I1呈的趋势。
电离能及其变化规律教案设计-鲁科版高中化学选修3
第1课时 电离能及其变化规律目标与素养：1.理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。
(宏观辨识与微观探析)2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
(科学探究)一、电离能及其意义 1．电离能(1)概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
(2)符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．电离能的分类M(g)――――――――――→第一电离能（I 1）失去1个e－M ＋(g)―――――――――→第二电离能（I 2）失去1个e－M 2＋(g)――――――――――→第三电离能（I 3）失去1个e－M 3＋(g)…且I 1＜I 2＜I 3。
3．电离能的意义(1)电离能越小，该气态原子越容易失去电子。
(2)电离能越大，该气态原子越难失去电子。
(3)运用电离能数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
二、电离能变化规律及其影响因素 1．递变规律 (1)(2)同种元素的原子，电离能逐级增大。
2．影响因素1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。
(√)(2)M(g)―→M2＋(g)＋2e－所需能量不是第二电离能。
(√)(3)因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大。
(×)(4)同周期元素，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大。
(√)2．下列关于电离能的说法正确的是( )A．同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，金属性逐渐增强B．钠的电离能I2≫I1，说明钠元素常显＋1价，镁的电离能I3≫I2，则镁常显＋1和＋2价C．Na原子在不同状态失去1个电子所需能量相同D．同一原子的电离能大小I1＞I2＞I3A[B项镁的电离能I3≫I2，则镁常显＋2价；C项Na原子在基态和激发态时失去1个电子所需能量不相同；D项对同一原子的电离能来说I1<I2<I3，故选A。
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《电离能及其变化规律》教学设计
环节一：问题情景为起点（提出问题）
[PPT投影](科学史话) 在布瓦博德朗发现元素镓之前，门捷列夫准确预言在锌与砷之间存在类铝元素和类硅元素。
[提问]在 19 世纪科技水平并不发达的时代，门捷列夫就能准确预言，让人非常钦佩。
你知道门捷列夫成功预言的依据是什么吗？
[投影]结合元素周期律，比较下列元素原子的失电子能力。
Li Be、Be Mg、Li Mg
[师]看来，利用必修课本中元素周期律的相关知识已无法比较出锂和镁失电子能力的大小，为了解决这个问题，今天，我们一起来学习“电离能”这一从定量的角度去描述原子失电子能力大小的物理量。
环节二：问题探究为中心（探究问题）
[师]下面，我们首先来认识什么是电离能。
[投影]认真阅读课本第17页：2.电离能第一自然段的内容，准确把握关键字、词、句的含义，明确电离能的概念、意义、分类。
[师]引导学生透彻分析电离能的定义。
[板书]1、定义：基态气态原子或离子失去一个电子所需要的最低能量，符号：I，单位：kJ/mol
2、意义：衡量气态原子或离子失去电子的难易程度
3、分类：I1、I2、I3……
[投影](1)同一元素逐级电离能变化规律的探究
下表中的每列数据从左到右代表Na﹑Mg﹑Al逐级失去电子的电离能。
[小组合作探究活动]结合表中数据，以2人小组为单位，讨论、解决下述两个问题。
①同一元素逐级电离能大小关系有怎样的变化规律？
②以钠元素为例，试着从原子结构的角度去解释其逐级电离能的变化趋势。
[投影](2)同周期主族元素第一电离能变化规律的探究
[展示]下表为第三周期元素第一电离能的数值，请同学们结合上述数据，分别以元素的原子序数、第一电离能为横、纵坐标，绘出第三周期元素第一电离能的变化趋势图。
第三周期元素第一电离能(kJ·mo1 -1 )的数值
[小组合作探究活动]根据所绘出的第三周期元素第一电离能的变化趋势图，以2-3人小组为单位，思考、讨论下列问题：
①该周期中第一电离能最大和最小的各是哪种元素？分析该周期元素第一电离能有何变化趋势？你能从原子结构的角度去解释吗？
②该变化趋势中，你发现反常现象了吗？可能的原因是什么？
③预测第2周期元素从左到右第一电离能的变化趋势及反常现象。
[师]接下来，我们就根据所绘出的第三周期元素第一电离能的变化趋势图，思考、讨论下列问题，我们先来讨论第一个问题。
(3)同主族元素第一电离能变化规律的探究
[小组合作探究活动]以IA 族和第ⅦA 族元素为例，结合图像总结同主族元素第一电离能变化规律？试着从原子结构的角度解释其本质原因。
环节三：问题解决为终点
[投影] (1)电离能的应用之一：比较原子失电子能力
[问题解决一]回归问题情景：
结合下图，判断Li 和Mg 失电子能力强的元素是？
[投影](2)电离能的应用之二：判断元素的化合价
[问题解决二]
Na、Mg、X 三种元素的逐级电离能数据
①从表中数据你能解释Na2＋、Mg3＋为什么不易形成吗？你能从原子结构的角度解释原因吗？
②能否判断X 元素位于周期表中哪一主族？
[学以致用]你能判断出下列元素的化合价吗？
X、Y、Z 三种元素的逐级电离能数据
[生]分析处理表格数据，解决问题：X——+2价，Y——+3价，Z——+1价。
[投影](3)电离能证明核外电子是分层排布的
[展示]下表中的每列数据从左到右代表X﹑Y﹑Z逐级失去所有电子的电离能。
表2 X﹑Y﹑Z逐级失去所有电子的电离能
①判断X﹑Y﹑Z 分别代表哪种元素？第一电离能与金属的活泼性有什么联系?
②指出最高价氧化物对应水化合碱性强弱顺序关系?
③电离能的突变现象与电子的分层排布有什么关系?
[投影]⑷电离能与金属活动性的比较
[展示]让我们来看一组数据吧。
[问题解决四]已知钠的第一电离能为496kJ·mol-1，钙的第一电离能和第二电离能分别为590 kJ·mol-1、1145 kJ·mol -1，为什么在金属活动性顺序表中钙排在钠的前面？
[提出问题]由数据可知，电离能与金属活动性顺序出现了不一致，这是为什么呢?
[追根录源]金属的活动性顺序与电离能的大小顺序为什么不一致?
你知道吗?金属活动性按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序减弱。
该顺序表示从左到右，在水溶液中金属单质中的原子失去电子越来越难。
电离能指金属原子在气态时失去电子成为气态阳离子的能力，它是金属原子在气态时活泼性的量度。
由于金属活动性顺序与电离能所对应的条件不同，所以二者不可能完全一致。
例如，碱金属Li、Na、K、Rb、Cs的第一电离能分别为520 kJ·mol-1、496 kJ·mol -1、419 kJ·mol -1、
403 kJ·mol -1、376 kJ·mol -1，由此可知，气态锂原子最不易失去电子。
但在溶液中锂原子却表现出异常的活泼性，其主要原因是锂原子形成水合离子时放出520 kJ·mol-1的能量，而钠形成水合离子时放出的能量为405 kJ·mol -1。
又如，钠的第一电离能为496 kJ·mol -1，钙的第一电离能和第二电离能分别为590 kJ·mol -1、1145kJ·mol -1，表明气态钠原子比气态钙原子更易失去电子，更加活泼。
但是，由于Ca2+形成水合离子时放出的能量(1653 kJ·mol -1)远比Na+形成水合离子时放出的能量多，所以在水溶液里钙原子比钠原子更容易失去电子，即在金属活泼性顺序中钙排在钠的前面。
由此可以看出，我们用某种规律分析问题时一定要注意具体条件。
[总结]今天，我们一起学习了电离能的概念，分析了主族元素电离能的变化规律，体会到原子结构决定了电离能的变化规律，即核外电子排布的周期性变化决定了电离能的周期性变化，在此基础上，学习了电离能的应用。
总之，第一电离能的周期性递变规律与原子半径和核外电子排布的周期性变化密切相关。
环节五：反馈训练。