2019版高中化学 第1章 原子结构 第3节 原子结构与元素性质 第1课时学案 鲁科版选修3.doc
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1、1第第 1 1 课时课时 电离能及其变化规律电离能及其变化规律学习目标定位 1.知道原子结构与元素性质间的关系规律。2.正确理解元素电离能的含义及其变化规律,会用电离能的概念分析解释元素的某些性质。一、元素的电离能及其变化规律1元素第一电离能的概念与意义(1)概念:电离能:气态原子或气态离子失去一个电子所需的最小能量。符号:I,单位:kJmol1。逐级电离能:第一电离能:处于基态的气态原子失去一个电子转化为正一价气态离子所需要的能量叫做第一电离能。元素第一电离能符号:I1。第二电离能:气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的能量叫做第二电离能;第三电离能和第四、第五电离能依此类推。
2、通常情况下,第一电离能小于第二电离能小于第三电离能(2)意义:可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。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元素第一电离能变化规律(1)元素第一电离能的变化趋势如下图所示:(2)观察分析上图,回答下列问题:2对同一周期的元素而言,从左到右,元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势,表示元素原子越来越难失去电子。同主族元素,自上而下第一电离能逐渐减小,表明自上而下原子越来越易失去电子。具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高,其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大,N 为半充满、M
3、g 为全充满状态,其电离能均比同周期相邻元素大。1.电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子排布。(1)核电荷数、原子半径对电离能的影响同周期元素具有相同的电子层数,从左到右核电荷数增大,原子半径减小,I1总体上有增大的趋势。碱金属元素的I1最小,稀有气体元素的I1最大。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。(2)核外电子排布对电离能的影响某原子或离子具有全充满、半充满或全空时的电子排布时,电离能较大。如第A 族元素、第A 族元素比同周期左右相邻元素的I1都大,原因是第A 族元素最外层ns2全充满,第A 族元素最外层np3半充满,比较稳定。各
4、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。Zn(3d104s2)比同周期相邻元素的电离能大。2元素第一电离能的周期性递变规律是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。例 1 下列有关电离能的说法,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同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小答案 D解析 第一电离能是气态电中性原子失去核外第一个电子需要的能量;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;从总的变化趋势上看,同一周期中元素
5、的第一电离能从左到右逐渐增大,但有反常,如I1(N)I1(O)。例 2 下列原子的价电子排布式中,对应的第一电离能最大的是( )3A3s23p1 B3s23p2 C3s23p3 D3s23p4答案 C解析 由于能量 3p3s,因而先失去 3p 轨道上的电子,而 C 项 3s23p3中 3p 轨道半充满,是较稳定状态,因而更难失去第 1 个电子。方法规律(1)影响电离能大小的因素主要有核电荷数、原子半径和核外电子排布。(2)比较元素电离能大小时,要特别注意原子轨道在全充满、半充满和全空时元素的电离能较大。二、电离能的应用1碱金属元素随核电荷数增大,元素的第一电离能减小,碱金属元素的金属性逐渐增强
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