电离能与电负性
反映元素性质的重要数据电离能与电负性
反映元素性质的重要数据—电离能与电负性一、电离能电离能是指从气态原子中去掉电子把它变成气态阳离子，需要克服核电荷的引力而消耗的能量。
符号为I，单位常用电子伏特。
从元素的气态原子去掉一个电子成为+1价气态阳离子所需消耗的能量，称为第一电离能（I1）；从+1价气态阳离子再去掉一个电子成为+2价气态阳离于所需消耗的能量，叫做第二电离能（I2）；依此类推。
逐级电离能逐步升高。
用元素的I1可以衡量元素金属性的强弱。
I1越小，原子越容易失去电子，该元素的金属性越强。
例1、电离能是指1mol气态原子（或阳离子）失去1mol电子形成1mol气态阳离.子（或更高价气态阳离子）所需吸收的能量。
现有核电荷数小于20的元素A，其电离能数据如下（I1表示原子失去第一个电子的电离能，In表示原子失去第n个电子的电离能。
单位：eV）序号I1I2I3I4I5I6电离能7.64415.0380.12109.3141.2186.5序号I7I8I9I10I11┈电离能224.9266.0327.9367.41761┈(1)外层电子离核越远，能量越高，电离能＿＿＿＿（填“大”或“小”）。
阳离子电荷数越高，再失去电子时，电离能越＿＿＿＿（填“大”或“小”）。
(2)上述11电子分属几个电子层？(3)去掉11个电子后，该元素还有＿＿＿＿个电子。
分析：相当一部分学生看不懂题意，反映出的问题是不会应用相对量进行分析，从表中可看出,电离能的绝对量是I1〈I2〈I3┅但在此更应关注相对量。
相邻两个电离能的相对量是：，，，┈而，从相对量的变化说明I1、I2两个电子的排布与I3到I10八个电子的排布不同，而I11电子的排布又是另一回事。
所以上述11个电子分属三个电子层，最外层有2个电子，次外层有8个电子，是镁元素。
本题的分析还可以启发教育我们的学生，科学家是如何认识电子在核外是分层排布的。
答案:（1）小；大（2）3 （3）1 （4）Mg(OH)2例2、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为Ｅ）如下图所示。
非金属性强弱的判断方法
非金属性强弱的判断方法非金属性强弱的判断方法可以从以下几个方面进行考虑：1. 原子半径：原子半径是判断非金属性强弱的一个重要因素。
通常来说，原子的半径越小，其核外电子与核的吸引力越强，非金属性也就越强。
根据周期表的趋势，原子半径在同一周期内逐渐减小，而在同一族中，原子半径逐渐增大。
因此，在周期表中，非金属性从左上方向右下方逐渐减弱。
2. 电离能：电离能是指将一个原子中的最外层电子从原子中移除所需要的能量。
非金属性元素通常具有较高的电离能，因为它们的外层电子与核的吸引力较强，因此不容易被移除。
相比之下，金属性元素的电离能较低，因为它们的外层电子与核的吸引力较弱。
因此，电离能较高的元素通常被认为具有较强的非金属性。
3. 电负性：电负性是一个衡量元素吸引电子的能力的指标，也是判断非金属性强弱的重要因素。
一般来说，电负性较高的元素趋向于吸引电子，因此具有较强的非金属性。
根据极限电负性值的尺度，可将元素的非金属性分为四类：非金属性强的元素，如氟、氯等；非金属性较强的元素，如硫、氧等；非金属性较弱的元素，如锌、铝等；非金属性弱的元素，如钾、钠等。
4. 化合价：化合价指的是一个原子与其他原子形成化合物时所具有的价键数。
非金属性元素通常具有多种化合价，且形成的价键较为稳定。
相比之下，金属性元素通常只具有较少的化合价。
因此，一个原子具有多种化合价的能力也是判断非金属性强弱的重要指标之一。
5. 化合物的性质：非金属性元素在与其他元素形成化合物后，产生的化合物通常具有较高的熔点、沸点和硬度等性质。
与之相反，金属性元素形成的化合物往往具有较低的熔点、沸点和硬度。
根据化合物的性质，可以初步判断一个元素的非金属性强弱。
综上所述，判断非金属性强弱可以考虑原子半径、电离能、电负性、化合价和化合物的性质等因素。
不同的判断方法可以综合考虑这些因素，从而得出较为准确的结果。
然而，需要注意的是，非金属性强弱的判断是相对的，不同元素在不同条件下可能表现出不同的非金属性强弱。
电离能和电负性-归纳与整理_课件
8
题组一 1
2
3
4
5 题组二 6
4．下列说法中，正确的是
(B )
A．在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核
外电子数
B．在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电
子层数
C．最外层电子数为 8 的都是稀有气体元素的原子
D．元素的原子序数越大，其原子半径也越大
9
题组一 1
2
3
4
5 题组二 6
5．A、B、C、D 都是短周期元素。A 的原子核外有两个 电子层，最外层已达到饱和。B 位于 A 元素的下一周 期，最外层的电子数是 A 最外层电子数的 1/2。C 的 离子带有两个单位正电荷，它的核外电子排布与 A 元 素原子相同。D 与 C 属同一周期，D 原子的最外层电 子数比 A 的最外层电子数少 1。 (1)根据上述事实判断：A 是___N_e____，B 是____S_i ___， C 是___M_g____，D 是___C_l____。
19
深度思考
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)电负性大于 1.8 的一定为非金属，小于 1.8 的一定
为金属
(×)
(2)电负性差值大于 1.7 时，一般形成离子键，小于
1.7 时，一般形成共价键
(√ )
(3)电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大
( ×)
20
特别提醒 (1)金属活动性顺序与元素相应的电离能 大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表 判断电离能的大小。 (2)不能将电负性 1.8 作为划分金属和非金属的绝对 标准。 (3)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形 成共价键的极性就越强。 (4)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负 性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。
元素第一电离能与电负性
活动与探究二
碱金属元素第一电离能
元素
Li Na
I1（KJ/mol） 587.1 496
卤族元素第一电离能
元素
F Cl
I1（KJ/mol） 1681 1251
K 418.6
Br 1140
Rb 402.9
“使气态原子失去电子变成气态阳离子，需要克服 主要来自于核电荷的引力而消耗的最低能量。”
——元素的电离能 符号：Ⅰ
活动与探究一
1、原子失去电子时，吸收还是放出能量？为什么？
2、电离能反映了原子得到还是失去电子倾向的大小？
3、电离能越大，表示原子失去电子需要的能量越多 还是越少，原子越难还是越易失去电子？
2、同一主族中，从上到下，元素的电负性逐渐减小 原因：同主族元素从上到下，虽然核电荷数也增多，但 电子层数增多引起原子半径增大比较明显，原子核对外 层电子的吸引能力逐渐减弱，元素的电负性值递减。
电负性的应用
（1）．判断元素的金属性和非金属性
电负性的意义
衡量元素在化合物中吸引电子的能力强弱，即非金属 性强弱。从而判断元素化合价的正负。
CH4 NaH NF3 NH3 SO2 H2S ICl HBr
活动与探究四
ⅠA
一 H ⅡA
电负性
2.1
二 Li Be
（鲍林数据）
1.0 1.5
三 Na Mg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB
Ⅷ
ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
五 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pa Ag Cd In Sn Sb Te I
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 1.9 2.2 2.2 2.2 1.9 1.7 1.7 1.8 1.9 2.1 2.5
电离能与电负性的周期性变化
电离能与电负性在周期表中的表现
在周期表中，随着原子序数的增加，元素的电离能呈现先增大后减小的趋势。而电负性则呈现出逐渐 增大的趋势。
这种周期性变化的原因在于原子核的电荷数和原子轨道的半径共同影响电离能和电负性。随着原子序 数的增加，原子核的电荷数增大，使得原子对电子的吸引能力增强，从而提高了电负性。
02
在同一周期内，从左到右，电负性逐渐增大；在同一族内， 从上到下，电负性逐渐减小。
03
电负性的周期性变化与原子核外电子排布规律密切相关。
电负性周期性变化的原因
01
原子核外电子排布规律决定了原子吸引电子的能力，从而影 响电负性。
02
随着原子序数的增加，核外电子排布的周期性变化导致原子 吸引电子的能力发生变化，从而引起电负性的周期性变化。
电离能与电负性的周期性变化
contents
目录
• 引言 • 电离能的变化 • 电负性的周期性变化 • 电离能与电负性的关系 • 结论
01 引言
主题简介
电离能
指将一个电子从基态激发到脱离原子核束缚所需 要的最小能量。
电负性
描述元素在化合物中吸引电子的能力，通常用相 对值来表示。
周期性变化
指随着原子序数的增加，元素性质呈现规律性的 变化。
03
此外，电负性还受到原子半径、电子构型、电子密度等因素 的影响。
04 电离能与电负性的关系
电离能与电负性的关联
电离能是指原子失去电子所需的能量， 而电负性则表示原子吸引电子的能力。 两者之间存在密切关联，通常电离能较 大的元素具有较大的电负性。
电离能的变化会影响元素的电负性，而电 负性的变化也会影响元素的电离能。这种 相互影响关系使得元素在周期表中的电离 能和电负性呈现出一定的周期性变化。
电离能和电负性
电离能和电负性电离能和电负性是描述化学元素性质的重要概念。
它们在化学反应、原子结构以及物质性质的讨论中都有重要的应用。
本文将详细解释电离能和电负性的定义、影响因素以及它们在化学中的作用。
一、电离能电离能是指从一个主体中移除一个电子所需的能量。
化学元素是由原子组成的，而原子由带负电的电子和带正电的原子核组成。
当外部能量作用于一个原子时，原子的电子可能会被移除，形成一个带正电的离子。
电离能正是描述这个过程的能量需求。
1. 定义电离能常用来描述气态原子或离子的性质。
一般来说，电离能被定义为将一个电子从一个静止态原子或离子的基态中完全移出的能量。
这个定义下的电离能成为第一电离能。
对于多电子原子，可以存在第二、第三甚至更多次电离能，分别对应从原子中移除第二个、第三个等电子所需的能量。
2. 影响因素电离能的大小取决于多个因素。
首先，由于原子核对电子的吸引力，电离能随着原子核电荷数的增加而增加。
其次，离被移除的电子离原子核的距离越远，电离能越小。
因此，对于处在同一主族或周期表中的元素，电离能随着原子序数的增加递增。
最后，电离能还受到电子自旋和电子配对效应的影响。
对于有相同电子配置的两个元素，更靠近核心的电子会有较高的离子能量。
3. 化学应用电离能在化学反应和原子结构研究中具有重要作用。
通过了解元素的电离能，我们可以了解某个元素的反应性质以及其在成键和反应中的角色。
对于周期表中相邻元素的比较，我们可以预测它们的反应活性。
此外，电离能还与原子的电子排布和元素的周期性性质密切相关。
二、电负性电负性是描述化学元素吸引和共享电子的能力。
它度量了一个原子在共价化合物中吸引电子对的能力。
电负性是一个无量纲的物理量，常用来区分各种元素的化学性质。
1. 定义电负性通常通过与其他元素的电子亲和力和电离能进行比较来确定。
最初，电负性是根据化合物中两个原子间的键进行定义的。
然而，在现代化学中，一种被称为电负性标度的量表被广泛使用，其中最常见的是由Pauling提出的标度。
元素第一电离能电负性
元素周期律
电负性 ： 小→大（除稀有气体）
课堂练习：
1、比较下列各组元素电负性的大小。 Al、Si、P Al ＜ Si ＜ P ； F、Cl、Se Se ＜ Cl ＜ F； Na、K、Cs Cs ＜ K＜ Na 。
3、电负性（X）的应用： （1） 判断金属元素与非金属元素： 一般： X >1.8，非金属元素；X <1.8， 金属元素.
（2）判断化合物中元素的正负化合价： X 大的，化合价为负； X 小的， 化合价为正；
⑤反常现象： I1 ：Be>B Mg>Al N>O P>S 即ⅡA＞ ⅢA；ⅤA＞ ⅥA
④I1最大的是He， 最小的是Cs
交流与讨论
同一周期元素中，稀有气体的第一电离能最大，碱金属元素的 第一电离能最小，为什么？
同一主族元素中，随电子层数增加， I1逐渐减小，为什么？
C、N、O三元素第一电离能从大到小的顺序是：
随着原子序数的递增
元素性质呈周期性变化的根本原因
引起了
核外电子排布呈周期性变化
最外层电子数 1→8
（K层电子数 1→2）
为例决 了）定
(以同周期元素原子半径： 大→小（除稀有气体） 化合价： +1→+7 －4→－1
元素性质呈周期性变化 (以同周期元素为例）
归纳出
（稀有气体元素为零）
非金属性： 弱→强
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、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：
①K Na Li
元素性质的递变规律第一电离能电负性
ds区
f区
小结
各区元素特点
包括元素 价电子排布 化学性质
s区 ⅠA、ⅡA族
ns1、ns2
活泼金属（H除外）
p区 ⅢA～ⅦA族和0族元素 ns2np1～6
大多为非金属
d区 ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族 (n－1)d1～ ds ⅠB、ⅡB族 1(n0n－s11～)2d10ns1～2 区 镧系和锕系
过渡元素 过渡元素
子构型是ns2np1～6，位于周期表右侧，包
括ⅢA～ⅦA族元素。大部分为非金属。0 族稀有气体也属于p区。
s区和p区的共同特点是：最后1个电子 都排布在最外层，最外层电子的总数等于 该元素的族序数。s区和p区就是按族划分 的周期表中的主族和0族。
d区元
ⅢB～ⅦB族和Ⅷ族元素
素
它们的价层电子构型是(n－1)d1～10ns1～2，
元素 I1∕ KJ·moL-1 I2 ∕KJ·moL-1
I3 ∕KJ·moL-1
Na
496
4562
6912
Mg
738
1415
7733
（2）同一主族元素结构和性质具有一定的相似性和递变性；
同一主族，从上到下：原子半径逐渐 增大 ，失电子能力 逐渐 增强 ，得电子能力逐渐 减弱 ，金属性逐 渐 增强 ，非金属性逐渐 减弱 ；对应氢化物的稳定性 逐渐 减弱 ；最高价氧化物对应的水化物的酸性逐 渐 减弱 ；碱性逐渐 增强 ；
你知道吗? p17
副族元素处于金属元素向非金属元素过渡的 区域，因此，又把副族元素称为过渡元素。
2.为什么在元素周期表中非金属元素主要集 中在右上角三角区内（如图）？
这是由元素的价电子结构和元素周期表中元素性质 递变规律决定的，在元素周期表中，同周期的元素从左 到右非金属性渐强，同主族元素从上到下非金属性渐弱， 结果使元素周期表右上角的元素主要呈现非金属性。
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Li
B 黑龙江省庆安一中 孙秀民
Ô×ÓÐòÊý
Li > Na > K > Rb >Cs
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40
50
60
3.电负性x
什么是电负性？
键合电子： 原子用以形成化学键的电子。 电负性： 在化学键中原子对键合电子吸引能力的大小， 称为元素的电负性（electronegativity）。通常 以符号X表示。其值是相对的，无单位。 规定：F =4.0 Li =1.0
选修3《物质结构与性质》
.
1.原子结构与原子半径
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原子结构与原子半径
原子半径 的影响因 素： 1.电子层 数； 2.核电荷 数。
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2.原子结构与电离能（I）
什么是电离能？ M（g）-e- → M +（g） I1 M +（g）-e- → M 2+（g） I2 电离能有何用途？ 电离能衡量原子的失电子能力 一般 I3> I2 > I1
不同元素的电离能有何递变规律？ 电离能I 主要决定于Z*、 r、价电子构型。 同主族：价电子构型同，r增大，I 减小； 同周期： Z*增加, r减小,I总体增大(碱金属最小，稀有 气体最大)。全满、半满较稳定， I较大。 电离能有何意义？ 电离能是原子核外电子排布的实验佐证。 Company Logo 黑龙江省庆安一中 孙秀民
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重点知识梳理
一.元素周期律 元素的 原子序数 ______性质随_______的递增发生周期性变化，称为 元素周期律。 能层数 Z 1.原子半径. r的大小取决于___、_______两个因素. 电子的能层越多，则电子间的负电斥力越大，使原子 增大 半径_____；Z越大，则核对电子的引力越大，使原 减小 子半径______。
2.电离能. ⑴概念：气态的原子或离子失去一个电子 能量 I 所需要的_____叫做电离能，用符号__表示，单位是 kJ/mol _______。⑵第一电离能：处于基态的气态原子生成 ___价气态阳离子所需要的能量，称为第一电离能， +1 I1 常用符号___表示。 黑龙江省庆安一中 孙秀民 Company Logo
价电子构型与电离能I1
2500
He Ne
O< N<F<Ne < He
2000
全满
Kr
He电离能最大
Ne
/ (kJ.mol-1)
S < P < Cl
Ar
1500
H
N 半满
Be Mg
Xe
1000
F
Ca Na K C
ç ë Ü µ À Ä
Be
500
Li
O
30
Sr Rb
Na < Al <Mg
Cs
Ba
0 0 10 20
重点知识梳理
二.电离能. ⑶意义：电离能是原子核外电子排布的实 失去 验佐证，是衡量气态原子_____电子难易能力的物理 失去 量。元素的电离能越小，表示气态时越容易_____电 金属 子，即元素在气态时的____性越强。⑷I变化规律： 增大 碱金属 同周期，左右总体呈_____趋势，_____元素的I1最 稀有气体 减小 小，________的I1最大；同族，上下I1_____。 三.电负性. ⑴概念：电负性是原子在化学键中对键合 吸引 电子____能力的标度，常用符号x表示。x为相对值， 增大 无单位。⑵x变化规律：同周期，x左右____；同族， 减小 x上下____。⑶意义：用于比较元素金属性、非金属 >1.8 <1.8 性的相对强弱。一般，金属的x____，非金属的x___ >1.7 Δx____成离子键，Δx_____成共价键。 <1.7 黑龙江省庆安一中 孙秀民 Company Logo
Hale Waihona Puke 电负性有何用途？比较元素金属性和非金属性相对强弱。
x大，得e-能力强，非金属性强; x小，失e-能力强，金属性强.
不同元素的电负性有何递变规律？
同周期：x左右递增; 同族：x上下递减。
电负性有何意义？
反映了原子间的成键能力、成键类型、成键后分子极性的大小. 一般: 金属x<1.8, 非金属x>1.8; Δx>1.7, 成离子键;Δx<1.7, 成共价键。