1.3.1电离能及其变化规律
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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？
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。
（1）K Na Li （2） He Ne Ar
Li >Na> 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？
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。
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____.
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
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
• 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
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
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
Leabharlann Baidu
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
• 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
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？
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。
（1）K Na Li （2） He Ne Ar
Li >Na> 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？
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。
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____.
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
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
• 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
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
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
Leabharlann Baidu
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
• 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