1.3.1电离能及其变化规律
第1章原子结构第3节第1课时电离能及其变化规律-鲁科版高中化学选修3课件
A．1s22s22p5
B．1s22s22p6
C．1s22s22p63s1
D．1s22s22p63s2
【解析】 A、B、C、D 四项对应元素分别是 F、Ne、Na、Mg，稀有气体 最不易失电子。
【答案】 B
3．元素原子得失电子的能力与元素在元素周期表中的位置存在着一定的联
系。在元素周期表中，最容易失电子的元素的位置在 ( )
266.0
327.9
367.4
1 761
…
(1)电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离 子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越_______________________(填“大” 或“小”)。
(2)上述 11 个电子分属________个电子层。 (3)去掉 11 个电子后，该元素还有________个电子。 (4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。 (5) 该 元 素 的 最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 碱 性 比 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s1 的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性 ________(填“强”、 “弱”)。
【解析】 (1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子 越容易，则电离能越小。阳离子核电荷数越高，离子半径越小，原子核对核外 电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大。
(2)据题目数据，I1、I2 较小，I3 突然增大，说明最外层有 2 个电子，I3 到 I10 变化较小，但 I11 突然增大，说明次外层有 8 个电子，又由于核电荷数小于 18， 所以 A 为 Mg。
(2)核外电子排布对电离能的影响 各周期中稀有气体元素的电离能最大，原因是稀有气体元素的原子具有相 对稳定的 8 电子(He 为 2 电子)最外层构型。ⅡA 族元素原子最外电子层的 s 轨道 处于全充满状态，p 轨道处于全空状态，ⅤA 族元素原子最外电子层的 p 轨道处 于半充满状态，故这两个主族的元素原子的第一电离能分别比同周期相邻元素 的第一电离能都高，属于电离能周期性变化的特例。例如 I1(Na)＜I1(Mg)、I1(Mg) ＞I1(Al)；I1(Si)＜I1(P)、I1(P)＞I1(S)。
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。
元素电离能的变化规律
元素电离能的变化规律
元素的电离能是指将一个原子或离子中的一个电子移除所需的能量。
它可以用来衡量原子或离子失去电子的难易程度，其数值越大，原子或离子失去电子就越困难。
元素电离能的变化规律如下：
-随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈现周期性变化。
-总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。
-同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势。
所以同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素。
-同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折。
当外围电子在能量相等的轨道上形成全空（p0，d0，f0）、半满（p3，d5，f7）或全满（p6，d10，f14）结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大。
-同一主族元素从上到下，原子半径增加，有效核电荷增加不多，则原子半径增大的影响起主要作用，第一电离能由大变小，元素的金属性逐渐增强。
-同一副族第一电离能变化不规则。
以上是元素电离能的一些变化规律，希望对你有所帮助。
电离能同主族变化规律
电离能同主族变化规律电离能是指原子或离子从基态转变为激发态或离解态所需的能量。
主族元素是指周期表中同一垂直列的元素，它们具有相似的化学性质和电子排布规律。
本文将探讨电离能与主族元素的变化规律。
我们来看一下主族元素的电子排布。
主族元素的最外层电子数目相同，决定了它们的化学性质。
以第一周期为例，氢、锂、钠、钾和铷都只有一个最外层电子，它们分别属于1A族的元素。
第二周期的元素铍、镁、钙、锶和钡都有两个最外层电子，它们属于2A族的元素。
电子排布规律的相似性使得主族元素之间具有相似的电离能。
随着主族元素周期数的增加，电离能逐渐增加。
这是因为随着电子层的逐渐增加，原子的半径也逐渐增大，而电离能与原子半径有关。
原子半径的增大使得最外层电子与原子核之间的距离增加，从而电离能减小。
因此，同一主族元素周期内，电离能随着原子半径的增大而减小。
主族元素的电离能还受到核电荷的影响。
核电荷是指原子核所带的正电荷数目，它决定了原子中电子与原子核之间的相互作用力。
电离能与核电荷呈正相关关系，即核电荷增加，电离能也随之增加。
这是因为核电荷的增加会增强电子与原子核之间的相互吸引力，使得电子更难离开原子。
电离能还受到屏蔽效应的影响。
屏蔽效应是指最外层电子受到内层电子的屏蔽，减弱了与原子核之间的相互作用力。
屏蔽效应使得电离能减小，因为最外层电子不再受到全部核电荷的吸引。
主族元素周期表中，同一周期内的主族元素电离能逐渐增加，这是因为核电荷增加，屏蔽效应不足以抵消核电荷的增加。
我们来总结一下电离能同主族元素的变化规律。
随着主族元素周期数的增加，电离能逐渐增加。
这是由于原子半径的增大、核电荷的增加以及屏蔽效应的影响所导致的。
同一周期内的主族元素电离能随原子半径的增大而减小，同时受到核电荷的增加的影响。
电离能的变化规律可以帮助我们了解主族元素的性质和化学反应。
电离能是主族元素的重要性质之一，它与原子半径、核电荷和屏蔽效应密切相关。
电离能随主族元素周期数的增加逐渐增加，同一周期内的主族元素电离能随原子半径的增大而减小。
元素周期表中的电离能与电负性的变化规律
元素周期表中的电离能与电负性的变化规律元素周期表是描述元素性质和组织元素信息的基本工具。
在元素周期表中，每个元素都有其特定的电离能和电负性。
电离能是指在气态下，元素失去一个电子形成阳离子所需的能量；而电负性则是元素在化学反应中对电子的亲和力。
本文将探讨元素周期表中电离能与电负性的变化规律。
1. 电离能的变化规律元素的电离能随着周期表中元素原子序数的增加而增加。
从周期表中我们可以观察到以下规律：1.1 周期性变化在同一周期中，原子半径变小，电离能增大。
这是因为同一周期中的元素核电荷数增加，吸引外层电子的力增强，故电离能增大。
1.2 族内变化同一族的元素拥有相似的化学性质，因此它们之间的电离能也存在一定的规律性。
一般来说，元素周期表中向下移动，原子半径增大，电离能减小。
这是因为原子半径增大会减少核对外层电子的吸引力，使得电子更容易被剥离。
1.3 主族元素与过渡元素的比较在主族元素中，电离能随着族号的增加而减小。
主族元素的原子外层电子数量相同，核电荷数增加，电离能增大的速度较慢。
而过渡元素的电离能变化不太明显，因为它们的电子分布在d轨道中，离核距离相对较远。
2. 电负性的变化规律电负性是描述元素吸引外层电子的能力的物理量。
元素周期表中，电负性随着原子序数的增加而变化。
2.1 周期性变化在同一周期中，电负性随着元素的原子半径减小而增加。
这是因为原子半径减小，核对外层电子的吸引力增加，元素对电子的亲和力也随之增强。
2.2 族内变化同一族的元素具有相似的原子结构和外层电子构型，因此它们之间的电负性也存在一定规律。
一般而言，族号增加，电负性增加。
这是因为随着族号的增加，原子核对外层电子的吸引力增强，元素对电子的亲和力也随之增强。
2.3 非金属元素与金属元素的比较在元素周期表中，非金属元素的电负性一般比金属元素大。
非金属元素的原子对电子的吸引力较强，因此它们更容易获得电子形成负离子。
总结：元素周期表中的电离能与电负性有其固定的变化规律。
高中化学鲁科版选修三课件：第1章 第3节 第1课时 电离能及其变化规律(24张PPT)
D．Cl、Br、I
解析：同周期元素从左到右，第一电离能在总体上呈现从小到
大的变化趋势，同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。
答案：B
3．某主族元素原子的第一、二、三、四各级电离能依次为： 899 kJ·mol － 1 、 1 757 kJ·mol － 1 、 14 840 kJ·mol － 1 、 18 025 kJ·mol－1，试分析该元素所在的族序数为 ( )
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19
元素第一电离能的变化规律及其影响因素 1．第一电离能－原子序数图
1．元素第一电离能周期性变化规律中的特例 ⅡA 族元素原子最外电子层的 s 轨道处于全充满状态，p 轨道 处于全空状态，ⅤA 族元素原子最外电子层的 p 轨道处于半充满状 态，根据洪特规则的特例，二者均属于相对稳定的状态，故这两个 主族的元素原子相对较难失去第一个电子，第一电离能分别比同周 期相邻元素的第一电离能都高，属于电离能周期性变化的特例。例 如 I1(Na)＜I1(Mg)、I1(Mg)＞I1(Al)；I1(Si)＜I1(P)、I1(P)＞I1(S)。
(1)电子离核越远，能量越高，电离能越_小___(填“大”或“小”)；阳离
子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越_大___(填“大”或“小”)。 解析：(1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电
子越容易，则电离能越小。阳离子核电荷数越高，离子半径越小，
原子核对核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大。
电离能及其变化规律 (.1)
4、同周期元素I1变化存在反常现象：
35 原子序数
ⅡA＞ⅢA， ⅤA＞ⅥA
I1
1-36 号元素第一电离能变化趋势 号元素第一电离能变化趋势 1-36
Zn
Sc
5
10
15
20
25
30
35 原子序数
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右略有增加
【整合】
不同元素第一电离能的变化规律：
1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。
规律三 电负性小的元素在化合物中吸 引电子的能力 弱 ，元素的化合 价为 正 值；
电负性大的元素在化合物中吸 引电子的能力 强 ，元素的化合 价为 负 值。
巩固练习
1. 下列各组元素按电负性由大到小顺序排 列的是( D ) A. F N O B. O Cl F C. As P H D. Cl S As 2. 下列哪个系列的排列顺序正好是电负性 减小的顺序( B ) A. K Na Li B. O Cl H C. As P H D. 三者都是
I1
He
1-36 号元素第一电离能变化趋势 号元素第一电离能变化趋势 1-36
Ne
Ar
Kr
H
Li
Na
K
1、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。
5
10
15
20
25
30
35 原子序数
I1
He
1-36 号元素第一电离能变化趋势
Ne
Ar
H
Kr
Li
Na
K
5 10 15 20 25 30 35 原子序数 2、同周期元素 I1从左到右呈增大趋势，碱金属元素的 I1
电离能及其变化规律课件
环境因素如温度、压强、电磁场等可以影响原子或分子的电离能。通过在不同环境下进行电离能测量 实验，可以探究环境因素对电离能的影响。
实验三：电离能在不同环境下的变化实验
实验步骤 1. 设置不同环境条件，如温度、压强、电磁场等。 2. 对相同样品在不同环境下进行电离能测量。
实验三：电离能在不同环境下的变化实验
电离能的重要性
01
02
03
化学键合
电离能可以反映原子在分 子中的化学键合能力，电 离能较高的原子更难形成 化学键。
反应热
电离能的变化可以反映化 学反应过程中的能量变化， 从而影响反应热的大小。
分子稳定性
电离能的大小可以影响分 子中电子的排布和分子稳 定性，进而影响分子的物 理和化学性质。
电离能与其他物理量的关系
电离能及其变化规 律课件
目 录
• 电离能定义与特性 • 电离能的变化规律 • 电离能的应用
01
电离能定义与特性
电离能的概念
电离能
电离能大小
指气态基态原子失去一个电子变成气 态基态正离子所需要的最低能量。
与原子所处的化学环境和电子排布有 关。
电离能数值
单位为电子伏特(eV)，常用单位还有 电子伏/原子(eV/atom)和电子伏/分 子(eV/mol)。
感谢观 看
THANKS
药物的电离能与药效有关，通过研究电离能可以指导新药的设计和 筛选。
辐射生物学效应研究
电离能在辐射生物学中具有重要应用，如辐射对生物分子的损伤机 制和防护措施的研究。
04
电离能研究的挑战与展望
当前电离能研究面临的挑战
1 2 3
实验测量难度大 电离能是原子或分子失去电子所需的能量，实验 上难以精确测量。
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。
电离能及其变化规律
第三章重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物——乙酸【学习目标】1、能通过电力能的含义说明元素的性质2、认识主族元素电力能的变化规律及应用【课前预习区】1、我们学过的元素重要性质有哪些？它们各有怎样的递变规律？2、什么是电离能。
符号和表示方法、意义3、在周期表中电离能的递变规律【课堂互动区】【问题组一】1、什么是电离能？符号和单位是什么？2、电离能描述的是元素的那种性质？3、电离能的数值和元素性质有什么关系？【小结】1.什么是电离能。
2.符号和表示方法。
3.意义。
【练习】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【问题组二】1、元素周期表中元素第一电离能的递变规律2、试分析为什么镁的第一电离能比铝的第一电离能大？3、为什么磷的第一电离能比硫的第一电离能大？【小结】同一周期元素，从左到右，元素的第一电离能的递变规律是。
同一主族元素，从上到下，元素的第一电离能的递变规律。
【练习】1、下列元素中，第一电离能最小的（）A. KB. NaC. PD. Cl2、判断下列元素间的第一电离能的大小：Na K; O N; N P; F Ne; Mg Al；S P; Cl S；Cl Ar。
【课堂小结】1.什么是电离能。
2.符号和表示方法。
3.意义。
4、递变规律。
5.应用。
【当堂检测】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，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )A ns2np3B ns2np5C ns2np4D ns2np63、某元素M的逐级电离能（KJ/mol）分别为580、1820、2750、11600.该元素氧化物的化学式最可能是（）A. MOB. MO2C. MO3D. M2O34、下列有关电离能的说法中正确的是（）A.第一电离能是原子失去核外第一个电子需要的能量B.在元素周期表中，主族元素原子第一电离能从左到右一定越来越大C.可通过各级电离能的数据，判断元素可能的化合价D.第一电离能越大的原子，元素的非金属性一定越大5、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达到稳定状态B.稀有气体元素原子与同周期IA族、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布C.化学性质非常不活泼D.同一周期中第一电离能最大6、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：（1）K Na Li; (2) B C Be N;(3) He Ne Ar ；（4）Na Al S P7、从下表的电离能数据中你能发现一些问题吗？如：电离能的数值大小与原子核外电子排布的。
电离能及其变化规律
元素
I1
I2
I3
I4
Mg
738 1451 7733 10540
【规律总结】
同一元素不同级电离能的变化规律： 逐级增大，且存在突跃 。
探究二
1、试推测比较Na、Mg的第一电离能大小，并从原子 半径和核电荷数角度加以解释。 据你推测，第三周期元素第一电离能的主要变化趋 势是怎样的？
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右 略有增加
I1
1-36 号元素第一电离能变化趋势
N
Be
P
As
Mg
Ca
5
10 15 20 25 30 35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
30
35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
ⅡA＞ⅢA， ⅤA＞ⅥA
的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1
第二电离能：M+ （g) → M2+ （g) + e- ; I2 第三电离能：M2+ （g) → M3+ （g) + e- ; I3
电离能及其变化规律
一、电离能 1、电离能定义：气态原子或气态离子失去一个电 、电离能定义： 子所需要的最小能量。 子所需要的最小能量。 表示，单位为kJ/mol。 常用符号 I 表示，单位为 。 2、第一电离能： 、第一电离能： 基态气态原子失去一个电子形成 价气态阳离子所需 一个电子形成+1价气态阳离子 基态气态原子失去一个电子形成 价气态阳离子所需 能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I 表示. 的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示 M （g) → M+ （g) + e- ; I1 第二电离能： 第二电离能：M+ 第三电离能：M2+ 第三电离能： → M2+ → M3+ + e- ; I2 + e- ; I3
【规律总结】 规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元 同周期元素I 从左到右呈增大趋势， 素的I 最小，稀有气体元素的I 最大。 素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 同一主族元素I 从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 元素的I 随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象： 同周期元素I 变化存在反常现象： ⅡA＞ⅢA， ⅡA＞ⅢA， ⅤA＞ ⅤA＞ⅥA 5、同周期过渡元素的I1变化不太规则。 同周期过渡元素的I 变化不太规则。
I1
He
1-36 号元素第一电离能变化趋势 1-36 号元素第一电离能变化趋势
Ne
Ar Kr H
Li
NaБайду номын сангаас
1-3-1电离能及其变化规律(第1课时)
•
ⅡA＞ⅢA，
ⅤA＞ⅥA
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右略有增 加
• 1. 从元素原子的第一电离能数据的大小可以 判断出（ ） c 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 • 2.下列元素中，第一电离能最小的（ A ） A. K B. Na C. P D. Cl
《物质结构与性质》第一章
第三节 原子结构与元素性质
电离能及其变化规律
（二中）
【温故知新区】
【问题思考】 1 、在元素周期表中，元素原子得失的失电 子能力强弱。
板块一 电离能、第一电离能的概念
探究一
• 1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为 什么？ • 2、气态镁原子失去一个电子变气态Mg+ ，吸收的能量 为738kJ/mol，若气态Mg+再失去一个电子所要吸收的 能量还是738 kJ/mol吗？为什么？ • 3、分析Mg的电离能数据，你发现什么规律？试用原子 结构知识加以解释，并推测同一元素不同级电离能的变 化规律。 元素 I1 I2 I3 I4
Mg
738
1451
7733
10540
一、电离能 1、电离能定义：气态原子或气态离子失去
一个电子所需要的最小能量。 常用符号 I 表示，单位为kJ/mol。
2、第一电离能： 基态气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需 的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1 第二电离能：M+
【规律总结】
• 电离能的应用： • 1、根据元素原子不同级电离能的突跃性变 化判断元素通常价态;
电离能的递变规律
电离能的递变规律
电离能是指在外界条件下，将一个原子或分子中的一个电子从基态转移到激发态所需的能量。
它是描述原子或分子稳定性的重要物理量。
电离能的大小与原子或分子的结构、核电荷数、电子排布等因素有关。
在化学和物理学中，电离能的递变规律对于研究原子和分子的性质以及化学反应的发生机理有着重要的意义。
在元素周期表中，电离能的递变规律呈现出一定的规律性。
一般来说，从左到右，周期表中的元素电离能逐渐增加。
这是因为随着原子核电荷数的增加，电子与原子核之间的吸引力增强，电离能也随之增加。
此外，周期表上同一周期内，电离能随着原子核电荷数的增加而增加。
这是因为在同一周期中，电子层数相同，但电子与原子核之间的距离更近，电离能也更大。
然而，有一些特殊情况需要注意。
例如，第一周期的元素氢具有较低的电离能，这是因为氢原子只有一个电子，与原子核之间的吸引力较弱。
另外，周期表中的主族元素（即IA和VIIA族元素）的电离能相对较低，这是因为它们的电子排布结构使得最外层电子容易移动，从而降低了电离能。
电离能的递变规律在过渡金属元素中也有一些特殊的现象。
过渡金属元素的电子排布结构复杂，电离能的大小受到电子的轨道排布和电子之间的相互作用的影响。
因此，过渡金属元素的电离能不像主族元素那样呈现明显的递变规律。
电离能的递变规律是由原子或分子的结构、核电荷数、电子排布等因素决定的。
通过研究电离能的递变规律，我们可以更好地理解元素的性质和化学反应的机理，为化学和物理学的发展提供有力的支持。
1.3.1电离能及其变化规律
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------1.3.1电离能及其变化规律电离能及其变化规律 [基础过关] 一、电离能及其变化规律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2．下列叙述中正确的是( ) A．同周期元素中，ⅦA 族元素的原子半径最大 B．ⅥA 族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子 C．同一元素的电离能 I 1 I 2 I 3 I 4 D．同一周期中，碱金属元素的第一电离能最小 3．下列电子构型的原子中，第一电离能最小的是 ( ) A．ns 2 np 3 B．ns 2 np 4 C．ns 2 np 5 D．ns 2 np 6 4．同周期的第ⅡA、ⅤA 族的元素的第一电离能作为特例比相邻两元素的都高。
在(1)P 和 S，(2)Mg 和 Al，(3)F 和 Ne 三组原子中，分别找出第一电离能较高的原子，这三种原子的原子序数之和是( ) A．35 B．36 C．37 D．38 二、电离能数据的分析及应用 5．元素 X 的各级电离能数据如下：I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I/(kJmol－ 1 ) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378 则元素 X 的常见价态是 ( ) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6 6．某元素的逐级电离能(kJmol－ 1 )分别为 740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，1 / 6当它与氯反应时最可能生成的阳离子是 ( ) A．X＋B．X 2＋ C．X 3＋ D．X 4＋ 7．在下列各组元素中，有一组原子的第一电离能分别是 1 086 kJmol－ 1 、1 402 kJmol －1 、 1 313 kJmol－ 1 。
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
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第1课时
④氮、磷、镁、锌等元素的第一电离能的变化出现反 常的原因是什么？
答案
能量相同的轨道具有全充满、半充满及全空的电
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子构型的元素稳定性较高，其第一电离能数值较大。如 稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N、P 的 p 轨 道为半充满，Mg 的 p 轨道为全空状态，Zn 的 d 轨道为 全充满，其第一电离能均比同周期相邻元素大。
该原子越 容易 失去电子；反之，电离能越大，表 示在气态时该原子越 难失去 电子。
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第1课时
(2)第一电离能是处于 基态的气态 原子失去 一个 电子，生 成 ＋1 价气态阳离子所需要的能量，符号为 I1。 M(g)===M＋(g)＋e－ I1 阳离子再失去 一个电子 形 原子为基态时，失去电子时消耗的能量 最低 。 (3)第二电离能是由 ＋1价气态 电离能 I3，第四电离能 I4 等。 M＋(g)===M2＋(g)＋e－ M2＋(g)===M3＋(g)＋e－ I2 I3 成 ＋2价 气态阳离子所需要的能量，符号为 I2。依次还有第三
第1课时
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第1课时
③过渡元素的第一电离能变化有何特点？其原因是 什么？
答案 过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期， 从左到右，第一电离能略有增加。 原因：对这些元素的原子来说，增加的电子大部分排布 在(n－1)d 或(n－2)f 轨道上， 原子核对外层电子的有效吸 引作用变化不是太大。
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第1课时
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[归纳总结]
第1课时Байду номын сангаас
高中化学1.3.1电离能及其变化规律课件鲁科选修4.ppt
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
小结
1.什么是电离能。 2.符号和表示方法 3.意义 4.应用
A. K B. Na C. P D. Cl
应用 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？
§分析结果：
§钠原子的第一电离能较低，而第二电 离能突越式变高，也就是说，I2 》 I1。 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。
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？
§ 问题 § 1.什么是电离能。 § 2.符号和表示方法 § 3.意义
§ 一、电离能及其变化规律
§ 1.定义：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 50
3பைடு நூலகம்
45
§ 2.符号：I
§ 表示式：
单位：KJ/mol
1 请同学们写出第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
族 周期
一 二 三 四 五 六 七
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
原
原子得电子能力增强
2020-2021鲁科化学性2课时1.3.1原子半径及其变化规律元素的电离能及其变化规律含解析
2020-2021学年新教材鲁科化学选修性必修2课时分层作业：1.3.1原子半径及其变化规律元素的电离能及其变化规律含解析课时分层作业(四）原子半径及其变化规律元素的电离能及其变化规律（建议用时：40分钟）[合格过关练]1．气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能.元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度.下列有关说法不正确的是（）A．元素的第一电离能越大，其金属性越弱B．元素的第一电离能越小,其金属性越强C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D．金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外,还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关［答案]C2．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B［稀有气体各原子轨道电子达到稳定结构，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。
］3．下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是(）①基态X的原子结构示意图为②基态Y的价电子排布式为3s23p5③基态Z2－的轨道表示式为④W基态原子有2个电子层，其电子式为A．①＞②＞③＞④B．③＞④＞①＞②C．③＞①＞②＞④D．①＞②＞④＞③C[由题意可知：X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。
S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r(S2－)＞r（S)＞r(Cl)＞r(F),故C项正确。
]4．下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是() A．LiI B．NaBrC．KCl D．CsFA[阳离子都为碱金属元素的金属阳离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，阴离子都为卤素阴离子,元素的核电荷数越大，离子半径越大，则金属阳离子半径最小的是Li＋，非金属阴离子半径最大的是I－,所以阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI.] 5．元素X的部分电离能数据如下：A．＋1 B．＋2C．＋3 D．＋6C［对比表中电离能数据可知,I1、I2、I3数值相对较小，I4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去,因此该元素的常见化合价为＋3。
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（1）K N> K He >Ne > Ar
（3） B C Be N N> C >Be> B
（4） Na Al S P P >S >Al> Na
[问题探究二]
1。同一元素逐级电离能大小关系是什么？
2。数据的突跃变化说明了什么？
3。由数据推断钠、镁、铝的常见化合价分别 是多少？推断理由是什么？
• 表示式：
25 20
15
M(g)= M+ (g) + e-
I1（第一电离能）
10 5
I1 I2
M+(g)= M2+ (g) + eM2+(g)= M3+ (g) + e-
I2（I3（第第二三电电离离能能））0 电电离离能能
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_易__失去电子 电离能越大，气态时该原子越_难__失去电子
A AQCQl和2 RB BRCSl 和CT SCCl3T和DU TCDl RE和TUClE4 .R和U 3．下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是
A 硼（1s22s22p1） B 铍（1s22s2）
C 锂（1s22s1）
D 氢（1s1） E 氦（1s2）
概念辨析
1、每一周期元素中都是以碱金属开始，以稀有气体结束。错
2、f区都是副族元素，s区p区都是主族元素 错
3、铝的第一电离能大于K的第一电离能 对
4、20℃时1moLNa失去1moL电子吸收650KJ能量，则Na的第
一电离能为650 KJ·moL-1
错
问题探究
观察分析下表电离能数据回答问题：
元素 Li
I1 kJ/mol I2 kJ/mol I3 kJ/mol
520
7295
11815
Mg
738
1451
7733
问题：解释为什么锂元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；
镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？
• 分析：
• 钠原子的第一电离能较低，而第二电 离能突越式变高，也就是说，I2 》 I1。 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。
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。
同主族元素，自上而下第一电离能逐渐_减__小__
原因？
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
小结
族 周期
一 二 三 四 五 六 七
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
• 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。
表1-3-2第三周期元素（除Ar）的第一电离能的变化 表1-3-3 VA族元素的第一电离能的变化
• 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？
• 问题 • 1.什么是电离能。 • 2.符号和表示方法 • 3.意义
• 一、电离能及其变化规律
• 1.定义：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。
50 45
I3
40
• 2.符号：I 单位：KJ/mol
35 30
4.根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol）， 回答下面各题。
元素代号 Q
I1 2080
I2 4000
I3 6100
I4 9400
R
500 4600 6900 9500
S
740 1500 7700 10500
T
580 1800 2700 11600
U
420 3100 4400 5900
2．1．它在们周的期氯表化中物，的最化可学能式处，于最同可一能族正的确是的是
第一电离能逐渐增大
第
B
一 电
Al
Si
离 能
Ge As
逐 渐
Sb
Te
减
小
Po At
课堂练习
1、判断下列元素间的第一电离能的大小
Na > K
N>P
F < Ne
Cl > S
Mg > Al
O< N
2.下列元素中，第一电离能最小的（ A ） A、 K B、 Na C、P D、Cl
3、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列
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。
思考2 预测第2周期元素第一电离能变化规律
从左到右，元素的第一电离能在总体
上呈由现_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____.
故可判断金属原子在气态时失电子的难易程度
• 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
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。
第一章 原子结构
第3节 原子结构与元素性质
根据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
族 周期
一 二 三 四 五 六 七
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
原
原子得电子能力增强
子 失 电 子
B Si
Al
As
能 力
Ge
Te
增 强
Sb
At
Po
思考：
如何比较金属Li和Mg失电子能 力的强弱？