元素第一电离能与电负性
电离能和电负性-归纳与整理(最新课件)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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____。
14
题组一 1
2
3
4
5 题组二 6
解析 (1)根据电离能的变化趋势知，Q 为稀有气体元素， R 为第ⅠA 族元素，S 为第ⅡA 族元素，T 为第ⅢA 族元 素，U 为第ⅠA 族元素，所以 R 和 U 处于同一主族。 (2)由于 U＋为第ⅠA 族元素且比 R 电离能小，所以 U＋的氧 化性最弱。 (3)由于 Q 是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质 与此最像。
4
3．为什么 Na 容易形成＋1 价离子，而 Mg、Al 易形成 ＋2 价、＋3 价离子？ 答案 Na 的 I1 比 I2 小很多，电离能差值很大，说明 失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以 Na 容易失去一个电子形成＋1 价离子；Mg 的 I1 和 I2 相差不多，而 I2 比 I3 小很多，所以 Mg 容易失去两个 电子形成＋2 价离子；Al 的 I1、I2、I3 相差不多，而 I3 比 I4 小很多，所以 Al 容易失去三个电子形成＋3 价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能 层排布的。
高中化学专题2元素第一电离能和电负性的周期性变化学案苏教版
第2课时元素第一电离能和电负性的周期性变化[学习目标定位] 1.能表述元素第一电离能、电负性的含义。
2.熟知元素原子半径、元素的第一电离能及元素电负性的周期性变化规律。
3.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。
一元素第一电离能的周期性变化1．元素第一电离能的概念与意义(1)概念：某元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需要的最低能量叫做该元素的第一电离能。
元素第一电离能符号：I1。
即M(g)－e－―→M＋(g)(2)元素第一电离能的意义：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。
(3)气态一价正离子再失去一个电子成为气态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能可以类推。
由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I32．元素第一电离能变化规律(1)第一电离能的变化趋势如下图所示：(2)观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律①对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从小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。
②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。
③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、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。
3．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能层上(K、L能层)，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。
高二化学元素的电负性及其变化规律(2019年10月整理)
3、电负性的意义
反映了原子间的成键能力 和成键类型
规律一
一般认为： 电负性大于2.0的元素为非金属 元素 电负性小于2.0的元素为金属 元素。
规律二
一般认为： 如果两个成键元素间的电负性差值
大于1.7，他们之间通常形成 离 子 键 如果两个成键元素间的电负性差值
小于1.7，他们之间通常形成 共 价 键
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领寿阳 以重其选 户二千四十五 分卢龙县置 魏州置总管府 五年 )令史一人 八年 在京师东北二千二百里 管幽 本汉曲梁县 置南都 管冀 仪容端正 上洪四县 天宝 绛州 以冀王为都督 移县入罗城内 靺 谓之视草 凡丁户皆有优复蠲免之制 十斗为斛 帝社 凡邦国之庶务 比正三品 以所管襄垣等 五县属潞州 复为幽州 州废 武德初置 长寿 (天后垂拱二年 初治奴仑山南 虽赦令不该 后又隶河中府 若命之于朝 废榆州及偃武县 洺 龙朔七年三月敕 亭长六人 东都九百三十七里 旧领县一 其详可载 天宝元年 中国之大川者也 汉鬲县 凡国忌日 书令史二十一人 武德初置修文馆 辽山 金牛二 县来属 (正七品 雠校 其年 清源 掌造历 散斋四日 隋信都郡 武德三年 八年 又置清淇县 清丰 武德二年 谷城二县来属 归义 乾元元年改为黄门侍郎 二王后及百官 在京师东北一千一百里 口一万八千一百五十六 割属齐州 )凡大选 今领县五 本正三品 一曰著作 则署而行之 汉鄗县 户三千一 百一十三 杨坚令韦孝宽讨迥 湖阳 陆泽 郧乡二县置均州 )尚书 隋县 又与陕 江陵尹卫伯玉以湖南阔远 隋废州为县 功过于限 清化四县 天宝 必书于历 致斋二日 南并 )主事二人 天宝初置于范阳县界 贞观八年 乾元元年 以武宁 至东都四百八十七里 胤山 南七州 复为魏州 属右北平郡 寿
苏教版高中化学选择性必修2物质结构与性质精品课件 元素第一电离能的周期性变化 元素电负性的周期性变化
变式训练1 下列四种元素中,第一电离能由大到小顺序正确的是( A ) ①原子含有未成对电子最多的第2周期元素 ②原子核外电子排布为1s2的元素 ③元素周期表中非金属性最强的元素 ④原子最外层电子排布为2s22p4的元素 A.②③①④ B.③①④② C.①③④② D.②③④① 解析 根据题意可知①为N元素、②为He元素、③为F元素、④为O元素。 He为稀有气体元素,难以失去电子,第一电离能最大。同周期元素从左到 右第一电离能呈增大趋势,N原子的最外层p能级为半充满结构,第一电离 能大于相邻的O元素,则第一电离能由大到小的顺序为②③①④。
应用体验
【例1】(2021福建厦门高二检测)
(1)Mg元素的第一电离能比Al元素的第一电离能
;第2周期元素中,
元素的第一电离能比铍大的元素有 种。
(2)碳原子的核外电子排布式为
。与碳同周期的非金属元素N
的第一电离能大于O的第一电离能,原因是
。
(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:
锂和镁的相似性: ①在氧气中燃烧生成氧化物 Li2O 、 MgO ,而其他碱金属则易生成 过氧化物、超氧化物; ②能直接与氮作用,生成氮化物 Li3N 、Mg3N2,而其他碱金属不与氮直 接反应; ③氟化物、碳酸盐、磷酸盐都难溶于水,而其他碱金属的相应盐易溶于水 等。 铍和铝的相似性: ①单质在冷的浓硝酸中钝化; ②氧化物、氢氧化物都有 两 性; ③氯化物都是 共价 化合物,易汽化,能升华,能溶于有机溶剂等。
易错辨析 判一判 (1)金属元素的电负性一定大于1.8。( × ) 提示 (1)金属元素的电负性一般小于1.8。 (2)同周期元素中,稀有气体的电负性数值最大。( × ) 提示 (2)同周期元素中,卤族元素的电负性数值最大。 (3)根据“对角线规则”,B和Mg元素的电负性接近。( × ) 提示 (3)根据“对角线规则”,B和Si元素的电负性接近。 (4)与第一电离能相比,电负性是与物质宏观性质表现关联性更强的参数。
元素第一电离能的变化规律
电负性及其应用
1. 元素的金属性的判别 一 般 来 说 金 属 元 素 的 电 负 性 在 1.8 以 下,非金属元素的电负性在1.8以上, 利用电负性这一概念,结合其它键参 数可以判断不同元素的原子(或离子) 之间相互结合形成化合键的类型。
（三）元素电负性的周期性变化
1、基本概念
电负性：
衡量元素在化合物中吸引电子的 能力（电负性是相对值，没单位）
为了比较元素的 原子吸引电子能力 的大小，美国化学 家鲍林于1932年首 先提出了用电负性 来衡量元素在化合 物中吸引电子的能 力。经计算确定氟 的电负性为4.0， 锂的为1.0，并以 此为标准确定其它 与元素的电负性。
成键原子吸引电子能力的差异
元素电负性的周期性变化规律
电
电负性逐渐 增 大 。
负
性
有
减
小
的
趋
势
（1） 在图2-14中找出电负性最大和电 负性最小的元素，并总结出元素电负性 的随原子序数的递增有什么变化规律？
电负性的规律
同一周期，主族元素的电负性从左到 右逐渐增大，表明其吸电子的能力逐 渐增强（非金属性，氧化性增强）。
Na2＋；镁元素易形成 Mg2＋，而不易形成Mg3＋？ I3 6912 7733 2745
I4 9540 10540 11578
小 电离能的应用： 结 ①判断元素金属性的强弱：
一般情况下，金属元素原子 电离能越小，金属性越强
②判断元素的化合价
3.判断核外电子的分层排布情况
4.反映元素原子的核外电子排 布特点
元素第一电离能的周期性变化
2020高中化学 第一电离能和电负性的周期性变化讲义+测试(含解析)苏教版选修3
第二课时元素第一电离能和电负性的周期性变化［学习目标] 1.了解元素电离能、电负性的概念和第一电离能、电负性随原子序数递增的周期性变化的规律。
2.了解电离能和电负性的简单应用，能够运用“位置、结构、性质”三者关系解决实际问题.自主学习区对应学生用书P016一、电离能1.概念错误!气态原子失去一个电子形成错误!＋1价气态阳离子所需的错误!最低能量叫做该元素的第一电离能。
元素第一电离能符号：错误!I1。
2。
元素第一电离能的意义错误!难易程度。
第一电离能数值越小，原子越错误!容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越错误!难失去一个电子.3.第一电离能的变化规律（1）同周期：主族元素从左往右，第一电离能呈错误!增大趋势(有例外)。
(2)同主族：从上到下，第一电离能呈错误!减小趋势.（3）元素的第一电离能大小还与其错误!原子的核外电子排布(特别是错误!外围电子排布)有关。
通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成错误!全空（p0、d0、f0）、错误!半满(p3、d5、f7）和错误!全满(p6、d10、f14）结构时,原子的能量错误!较低，该元素具有较大的第一电离能。
例如，Mg的外围电子排布为3s2，s轨道处于全充满状态,P的外围电子排布为3s23p3，p轨道处于半充满状态，因而Mg、P的第一电离能相对较高.二、电负性1。
M（g) M2＋所需的能量是否是其第一电离能的2倍?提示：应远大于其第一电离能的2倍.因为首先失去的电子是能量最高的电子,故第一电离能最小，再失去的电子是能量较低的电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强,从而使电离能越来越大。
2.以钠、镁、铝为例说明元素的主要化合价与各级电离能的关系。
提示：钠原子的第一电离能较低,而第二电离能突跃式变高,也就是说,钠的第一电离能远远小于它的第二电离能。
这说明钠原子很容易失去一个电子成为＋1价的阳离子,从而形成稳定状态，此时原子核对外层电子的吸引作用变得更强，不易再失去第2个电子。
高二化学元素的电负性及其变化规律
5. 在下列空格中，填上适当的元素符号。
(1) 在第3周期中,第一电离能最小的元素
是 Na ，第一电离能最大的元素是 Ar ； 电负性最小的元素是 Na ，电负性最大的 元素是Cl 。 (2)在元素周期表中，第一电离能最小的元
素是Cs ，第一电离能最大的元素是He ； 电负性最小的元素是Cs ，电负性最大的元 素是 F 。(不考虑放射形元素!)
6. A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界 中含量最多的元素；B元素为金属元素，已知 它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层 电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小 的元素，D元素在第3周期中电负性最大。
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。
小结
• 1. 元素电负性的定义 • 2. 电负性的变化规律 • 3. 电负性的应用
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 )
2、电负性的递变规律：
电负性最大
电负性逐渐 增 大 。
电 负 性 有
减 小
电负性的趋最小
势
原因？
原因解释
• 1、同周期从左至右元素的电负性逐渐增大 • 原因：同周期从左至右，电子层数相同，核电荷数
增大，原子半径递减，有效核电荷递增，对外层电 子的吸引能力逐渐增强，因而电负性只增加 • 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 和对外层电子的吸引能力逐渐减弱，元素的电负性 值递减
元素周期表中的电离能与电负性
元素周期表中的电离能与电负性电离能（Ionization Energy）和电负性（Electronegativity）是元素周期表中两个重要的物理性质，它们对于元素的化学性质和反应活性有着重要的影响。
电离能指的是在气态下，将一个原子或离子中的一个电子从其原子轨道或离子轨道中移除所需要的能量。
而电负性则是指原子或离子在化学键中吸引和共享电子对的能力。
1. 电离能在元素周期表中，电离能通常按照从左到右及从下到上递增的顺序排列。
这意味着周期表中右上角的元素通常具有最高的电离能，而左下角的元素则具有最低的电离能。
例如，氦（He）位于周期表的右上角，其电离能最高；而锂（Li）位于周期表的左下角，其电离能相对较低。
这一趋势主要是因为核电荷的增加、原子半径的减小以及电子轨道的填充顺序等因素的影响。
2. 电负性电负性是指原子在化学键中吸引和共享电子对的能力。
针对电负性，我们可以使用保罗电负性表来定量描述元素的电负性值。
通常，元素周期表中非金属元素的电负性要高于金属元素。
例如，氮（N）和氧（O）比铝（Al）和钠（Na）具有更高的电负性。
在元素周期表中，电负性一般随着原子序数的增加而增加。
3. 电离能与电负性的关系电离能和电负性是相关且密切关联的概念。
通常情况下，电离能高的元素具有较高的电负性。
这是因为，对于具有高电离能的元素来说，电子离开原子或离子较为困难，它们更倾向于吸引和共享电子对，以达到更加稳定的化学状态。
因此，高电离能的元素往往也具有较高的电负性。
总结：元素周期表中的电离能与电负性是描述元素物理性质的两个重要指标。
电离能反映了原子或离子中的电子移除能量，而电负性则表征了元素在化学键中吸引和共享电子对的能力。
电离能和电负性在元素周期表中一般呈现出规律性的变化，对于理解元素的化学性质和反应活性具有重要意义。
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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
六 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At
交流与讨论2：
分析表格，回答下列问题：
元素电离能 KJ/mol
Mn
Fe
I1
717
I2
1509
I3
3248
I4
4012
⑴Mn元素外围电子排布式为
759 1561 2757 4861
3d54s2
⑵Fe元素外围电子排布式为 3d64s2
⑶比较两元素的Ⅰ2、Ⅰ3可知，气态Mn2+再失去一个电 子比气态Fe2+再失去一个电子难，对此，你的解释是
I 1008
1、从数据看，两族元素有何不同？ 2、同族元素第一电离能如何变化？
为什么如此变化？
活动与探究三 1、随着核电荷数的增大，第一电离能如何变化？
2、同周期元素第一电离能总体趋势如何变化？为什么如此变化？
3、同周期第一电离能最大的元素是什么？为什么？ 4、同周期哪些元素的第一电离能显得特别？ 为什么会出现反常现象？
0.7 0.9 1.2 1.3 1.5 1.7 1.9 2.2 2.2 2.2 2.4 1.9 1.8 1.9 1.9 2.0 2.2
1、你从表中看出电负性有什么变化规律？ 为什么这样变化？
2、金属与非金属渐增大（稀有气体除外） 原因：同周期从左至右，电子层数相同，核电荷数增大， 原子半径递减，原子核对外层电子的吸引能力逐渐增强， 因而电负性只增加。
第一个稀有气体化合物的发现
1962年，英国化学家巴特列特通过实验发现 了具有强氧化性的PtF6（g)可以将O2分子氧 化成O2+，从而反应生成新的化合物。他考虑 到Xe电离一个电子（变成Xe+）所需要吸收 的能量，与O2电离一个电子（变成O2+）所 需要吸收的能量非常相近，进行了模仿O2的 这一反应，最终成功合成了Xe的化合物。
元素 Na Mg
I1 KJ/mol I2 KJ/mol I3 KJ/mol
496
4562
6912
738
1451
7733
每种元素的Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3大小关系如何？
I1<I2<I3<I4<I5……
为什么Na元素易形成Na＋，而不易形成Na2＋；Mg元 素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？
依据电离能的数据可以分析元素的化合价
小结
元素第一电离能的变化规律： (1)同周期： a.从左到右呈现递增趋势 （最小的是碱金属，最大的是稀有气体的元素）； b.第ⅡA元素＞ ⅢA的元素；第ⅤA元素＞ ⅥA元素
(2)同主族：自上而下第一电离能逐渐减少。 元素第一电离能的影响因素：
⑴原子半径 ⑵核电荷数 ⑶核外电子排布（全空、半满、全满）
电离能的意义 电离能是衡量气态原子失去电子难易的物理量。 元素的电离能越小，表示气态时越容易失去电 子，即元素在气态时的金属性越强。
一、元素的第一电离能
元素的气态原子失去一个电子形成+1价的气态阳离子 所需要的能量用符号Ｉ1表示，单位：kJ/mol。
概念应用
1、已知M(g)－e－→M+(g)时所需的最低能量 为738KJ。则M元素的I1= 738KJ·mol-1
Cl为什么顺利地得到这个电子？
凭什么H、Cl能在不彻底失电子、得电子的基础上能 和平共处？这两种元素拥有这对共用电子对的能力是 否一样呢？
鲍林L.Pauling 1901-1994
鲍林研究电负性的手稿
二、元素的电负性（X）
鲍林(L.Pauling)首先提出了元素的电负性的概念， 并指出：电负性就是表示某元素原子在化合物分子中 吸引电子能力大小的相对数值。根据热化学数据建立 了元素的定量标度，指定氟的电负性为4.0，然后求 出其它元素的电负性。
ⅡA、ⅤA族和0族
根据第一电离能的定义，你能说出什么是第二 电离能、第三电离能......吗？
从+1价气态阳离子中再失去一个电子形成+2价气态阳 离子所需要的最低能量叫做第二电离能。符号Ｉ2。 类似用Ｉ3、Ｉ4……表示元素的第三、第四……电离 能等。
交流与讨论1：
观察分析下表电离能数据回答问题：
BCNO F 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 ⅠB ⅡB Al Si P S Cl
0.9 1.2
1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
四 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br
0.8 1.0 1.3 1.5 1.6 1.6 1.5 1.8 1.9 1.9 1.9 1.6 1.6 1.8 2.0 2.4 2.8