2017-2018学年高中化学 第1章 原子结构 第3节 原子结构与元素性质教学案 鲁科版选修3

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1、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[课标要求]1．能说出元素电离能的涵义。2．能应用元素的电离能说明元素的某些性质。1.电离能：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。符号：I，单位：kJ·mol－1。2．第一电离能：气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需最低能量。符号：I1。3．同周期从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，ⅤA族元素大于ⅥA族元素；同主族从上而下，元素的第一电离能逐渐减小。4．第一电离能越小，越易失去电子，金属性越强；第一电离能越大，越难失去电子，金属性越弱。1．电离能及其分类(1)电离能①概

2、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)M＋(g)2．电离能的意义电离能越小，该气态原子越容易失去电子；电离能越大，该气态原子越难失去电子。[特别提醒]　(1)理解电离能的概念时要把握两点：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。1．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(　　)A．右下角　　　　　　B．左上角C．右上角D．左下

3、角解析：选D　同周期主族元素，从左向右原子失电子能力逐渐减弱；同主族元素，从上到下原子失电子能力逐渐增强。2．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是(　　)A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：选C　原子易失去的电子应是离核最远的外层电子，其能量最高，A正确；B项，电离能最小的电子离原子核最远，受原子核的吸引力最小，能量最高，B正确；处于较高电子层中的s轨道电子的能量要比处于较低电子层中p轨道电子的能量高，C错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，

4、D正确。1．第一电离能－原子序数图2．元素第一电离能的变化规律同周期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，第一电离能总体呈现从小到大的变化趋势同主族从上到下第一电离能逐渐减小3．影响因素1．同一周期自左至右元素的第一电离能是否逐渐增大？提示：否。2．为什么一种元素的各级电离能是逐渐增大的？提示：气态阳离子所带正电荷多，比不带电荷的气态原子或所带正电荷少的气态阳离子对电子的吸引力要大。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

5、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)。2．电离能的应用(1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1≤I2＜I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L电子层)，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

6、素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。1．比较下列各元素第一电离能的大小。(1)N、O、F　　　　　　　(2)Be、Mg、Ca(3)Na、Mg、Al(4)Li、Be、B答案：(1)F＞N＞O(2)Be＞Mg＞Ca(3)Mg＞Al＞Na(4)Be＞B＞Li2．按第一电离能递增的顺序排列的是(　　)A．Li、Na、KB．Na、Al、SC．P、Si、AlD．Cl、Br、I解析：选B　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。3．某主族元素原子的第一、二、三、四各级电离能

7、依次为：899kJ·mol－1、1757kJ·mol－1、14840kJ·mol－1、18025kJ·mol－1，试分析该元素所在的族序数为(　　)A．ⅠA族B．ⅡA族C．ⅢA族D．ⅣA族解析：选B　根据该元素的第一、二、三、四各级电离能数据大小可知，第二和第三电离能相差最大，发生突跃现象，说明该原子失去两个电子时较易，即最外层有2个电子，故为ⅡA族元素。[方法技巧]　　元素原子的电离能逐级升高，并有突跃现象，如下表：钠、镁、铝的电离能(kJ·mol－1)　元素电离能　　NaMgAlI1496738577I2456214511817I36