1-3-1电离能及其变化规律(第1课时)
第一电离能周期性变化规律
第一电离能周期性变化规律
1.随着核电荷数的递增,元素的第一电离能呈现周期性变化.
2.总体上金属元素第一电离能较小非金属元素第一电离能较大.
3.同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势.所以同一周期第一电离能最小的是碱金属元素,最大的是稀有气体元素.
4.同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折.当外围电子在能量相等的轨道上形成全空(p0,d0,fo)、半满(p3,d5,f7)或全满(p6,d10,f14)结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大.
5.同一主族元素从上到下,原子半径增加,有效核电荷增加不多,则原子半径增大的影响起主要作用,第一电离能由大变小,元素的金属性逐渐增强.
6.同一副族第一电离能变化不规则。
第一电离能分布规律
第一电离能的变化规律如下：
1.同周期：第一电离能从左到右逐渐增大，所以同一周期第一电离能最小的是碱
金属元素，最大的是稀有气体元素。
2.同主族：第一电离能从上到下逐渐减小，所以同一主族元素第一电离能最小的
是金属元素，最大的是非金属元素。
3.通常IIA族元素的第一电离能大I于IIA族元素，V A族元素的第一电离能大
于VIA族元素。
4.元素原子的电离能越小，原子就越易失去电子；反之，元素原子的电离能越大，
原子越难失去电子。
电离能是基态的气态原子失去电子变为气态阳离子（即电离），必须克服核电荷对电子的引力而所需要的能量。
单位为kJ·mol-1（SI单位为J·mol-1）。
对于多电子原子，处于基态的气态原子生成H +气态阳离子所需要的能量，称为第一电离势，常用符号I1 表示：M (g)——— M +(g)+e。
希望以上信息可以帮到你。
第一电离能同主族的变化规律
第一电离能同主族的变化规律说到化学，很多人可能会觉得有些枯燥。
但其实，化学里的很多规律和变化，跟我们日常生活中的许多事情都息息相关。
今天，我们来聊聊第一电离能（也就是把一个电子从原子里搞出来所需要的能量）在同一主族元素中的变化规律。
这可是个既有趣又实用的知识点哦！1. 认识第一电离能先来个小科普吧。
第一电离能，顾名思义，就是把一个原子中的一个电子给“驱逐”出去时所需要的能量。
这个能量的大小和很多因素有关，比如原子内部的电子排布、原子的核电荷等等。
简单来说，电离能越大，说明原子的“护卫”越严，那个电子就越难被挤走。
2. 同主族元素的电离能变化规律好啦，进入正题了。
我们主要讲讲同一主族的元素第一电离能是怎么变化的。
说到主族，大家可以把它理解成周期表上竖着一列的元素。
这些元素有很多共同的性质，比如化学反应的特点，当然，第一电离能也是一样的。
2.1 由上而下逐渐减小如果你看周期表的那一列，应该会发现，从上往下的元素，第一电离能是逐渐降低的。
这是为什么呢？比如说，周期表的第一主族（就是那一列的最左边，氢、锂、钠、钾什么的），你会发现，氢的第一电离能非常高，而钾的则相对较低。
为啥？因为原子从上往下逐渐变大，电子离原子核越来越远，这样就需要的电离能就减少了。
就像你在沙发上躺着，离电视遥控器远了，自然就不想动了；电离能低了，电子自然也更容易被“抛弃”。
2.2 原子半径与电离能除了原子离核远，另一个原因就是原子半径增大。
原子半径的增大，导致核对外层电子的吸引力减小，电子就更容易被剥离。
这就好比你在宽敞的客厅里，你的狗狗跑来跑去，你自然不容易抓住它；但如果在狭小的房间里，你就容易把它抓住。
原子半径大，电子就“跑”得更远，抓住它们的难度也就小了。
3. 具体例子为了让大家更容易理解，我们可以举几个实际的例子。
比如，我们在主族元素中，氢、锂、钠、钾这些元素的电离能是逐渐降低的。
具体来说：3.1 氢元素氢元素只有一个电子，原子核对这个电子的吸引力非常强，因此它的第一电离能很高。
元素周期表中的电离能与电负性的变化规律
元素周期表中的电离能与电负性的变化规律元素周期表是描述元素性质和组织元素信息的基本工具。
在元素周期表中，每个元素都有其特定的电离能和电负性。
电离能是指在气态下，元素失去一个电子形成阳离子所需的能量；而电负性则是元素在化学反应中对电子的亲和力。
本文将探讨元素周期表中电离能与电负性的变化规律。
1. 电离能的变化规律元素的电离能随着周期表中元素原子序数的增加而增加。
从周期表中我们可以观察到以下规律：1.1 周期性变化在同一周期中，原子半径变小，电离能增大。
这是因为同一周期中的元素核电荷数增加，吸引外层电子的力增强，故电离能增大。
1.2 族内变化同一族的元素拥有相似的化学性质，因此它们之间的电离能也存在一定的规律性。
一般来说，元素周期表中向下移动，原子半径增大，电离能减小。
这是因为原子半径增大会减少核对外层电子的吸引力，使得电子更容易被剥离。
1.3 主族元素与过渡元素的比较在主族元素中，电离能随着族号的增加而减小。
主族元素的原子外层电子数量相同，核电荷数增加，电离能增大的速度较慢。
而过渡元素的电离能变化不太明显，因为它们的电子分布在d轨道中，离核距离相对较远。
2. 电负性的变化规律电负性是描述元素吸引外层电子的能力的物理量。
元素周期表中，电负性随着原子序数的增加而变化。
2.1 周期性变化在同一周期中，电负性随着元素的原子半径减小而增加。
这是因为原子半径减小，核对外层电子的吸引力增加，元素对电子的亲和力也随之增强。
2.2 族内变化同一族的元素具有相似的原子结构和外层电子构型，因此它们之间的电负性也存在一定规律。
一般而言，族号增加，电负性增加。
这是因为随着族号的增加，原子核对外层电子的吸引力增强，元素对电子的亲和力也随之增强。
2.3 非金属元素与金属元素的比较在元素周期表中，非金属元素的电负性一般比金属元素大。
非金属元素的原子对电子的吸引力较强，因此它们更容易获得电子形成负离子。
总结：元素周期表中的电离能与电负性有其固定的变化规律。
2014-2015学年上半年新学期电离能(理科班)
Z
420
3 100 4 400 5 900
观察课本图1-3-5，分析说明原子的第一电离能随着元素原子序 数的递增呈现怎样的变化，并从原子结构的角度加以解释。 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由小到大 的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子
第3节 原子结构与元素性质 第一课时
电离能及其变化规律
福建省同安第一中学 翁海斌
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。
“气态”，“基态”是设定一个标 准，否则测得数据不同 一、电离能及其变化规律
1.定义：
探究一
元素
Na
I1
496
I2
4562
I3Leabharlann 6912Mg X738 580
1451 1820
7733 11600
思考2：能否利用元素各级电离能数值判断元 素常见化合价？
练练：判断X、Y、Z化合价？
I1
X Y 500 580
I2
I3
I4
1 020 6 900 9 500 1 800 2 700 11 600
I （第一电离能） I M (g)= M (g) + e I （第二电离能） I M (g)= M (g) + e I （第三电离能） 电离能
电离能越小，该气态原子越容易失去电子 电离能越大，气态时该原子越难失去电子 故可判断金属原子在气态时失电子的难易程度
表1-3-2第三周期元素（除Ar）的第一电离能的变化
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
元素周期律电离能变化规律
元素周期律电离能变化规律电离能的变化规律①随核电荷数递增，元素的第一电离能呈周期性变化。
②同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐变小(稀有气体除外)，原子核对外层电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势。
同一周期内，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。
③同一主族，从上到下，随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引越来越弱，元素的原子越来越易失电子，故同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。
注意通常ⅱa族元素的第一电离能大于ⅲa 族元素、va族元素的第一电离能大于ⅵa 族元素。
这是由于ⅱa、va族元素原子的价电子排布分别为是较稳定的全充满或半充满状态，因而失去电子所需的能量较高。
(1) 电离能概念气体中性基态原子失去一个电子并转化为气体基态正离子所需的最低能量称为第一电离能。
(2)元素第一电离能的意义:可以衡量一个元素的原子在气态失去一个电子的难易程度。
第一电离能越小，原子在气态越容易失去一个电子。
第一电离能越大，原子在气态时失去一个电子就越困难。
气态原子要失去电子变为气态阳离子，必须克服核电荷对电子的引力而消耗能量，这种能量称为电离能（i），其单位采用kj·mol-1。
从基态(能量最低的状态)的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需要的能量，称为原子第一电离能(i1)；由氧化数为+1的气态阳离子再失去一个电子形成氧化数为+2的气态阳离子所需要的能量，称为原子的第二电离能(i2)；其余依次类推。
显然，元素原子的电离能越小，原子越容易失去电子；相反，元素原子的电离能越大，原子越难失去电子。
这样我们就可以根据原子的电离能来衡量原子失去电子的难易程度。
通常，应该只使用第一电离能数据。
原子的电离能可以通过实验来测量。
宜城教育资源网。
电离能及其变化规律
元素
I1
I2
I3
I4
Mg
738 1451 7733 10540
【规律总结】
同一元素不同级电离能的变化规律： 逐级增大，且存在突跃 。
探究二
1、试推测比较Na、Mg的第一电离能大小，并从原子 半径和核电荷数角度加以解释。 据你推测，第三周期元素第一电离能的主要变化趋 势是怎样的？
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右 略有增加
I1
1-36 号元素第一电离能变化趋势
N
Be
P
As
Mg
Ca
5
10 15 20 25 30 35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
30
35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
ⅡA＞ⅢA， ⅤA＞ⅥA
的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1
第二电离能：M+ （g) → M2+ （g) + e- ; I2 第三电离能：M2+ （g) → M3+ （g) + e- ; I3
“电离能及其变化规律”课堂教学实践与反思
中•教学参考IZ H O N C M E Hl AXt E.I I A O M E( A.NKAO J I P醐獗魏g_s_课■轉践与反思陈莎莎*官福荣宋立坤(青岛第九中学山东青岛266〇00)文章编号：1002-2201 (2021 )02-00丨5>022017年版新课标指出，要重视开展以素养为本的教 学,使学科素养成为学生终身发展的重要基础[|]。
这就 要求教师及时转变教学思想，把为了知识的教育转化为 通过活动获得知识，通过知识得到教育；认识到知识是 学科核心素养的主要载体,学科活动是培养核心素养的 主要途径[2]。
—、教学实践1. 教材分析“电离能及其变化规律”是鲁科版化学《物质结构与 性质》（选修）第一章第三节第一课时内容。
新课标要 求，认识元素的第一电离能等元素性质的周期性变化, 知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性 质周期性变化的原因[1]。
本节教材的编写就是建立在 学生学习了化学2的知识以及第一章前两节的内容的 基础上，引人电离能概念,定量地描述元素原子失电子 的能力;教材从微观角度引导学生认识元素的电离能这 一宏观性质，观察、分析其变化规律，从而加深对元素周 期律的认识，并能够丰富“位-构-性”认知模型。
2. 学情分析学生已有化学2的基础知识,能够从原子结构的角 度，结合元素周期表定性地判断元素原子得失电子的难 易程度。
在教学中要利用好学生必修阶段的知识;但学6.设计课外作业查阅TDS水质检测笔的原理及使用方法，并思考它 是否真的能测定水质。
设计意图：根据学生实际掌握知识的程度，选取适 当难度的问题，给学生留足时间和空间，培养学生独立 思考的能力，能够彻底将本节所学知识内化。
课后作业 不求题量的多少，而是以调动学生的思维为核心，通过 自己查阅资料，对所学知识进行整理和补充，并且在此 过程中学会辩证地思考及解决问题。
五、结语本节课从解决基于STSE的日常生活问题人手，让 学生先形成宏观感受，再进行微观探析，最后对过程进 行符号表征,通过一系列问题探究从认识现象到掌握本*通讯作者，E- mail:137****2740@。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
ⅡA＞ⅢA，
ⅤA＞ⅥA
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右略有增 加
• 1. 从元素原子的第一电离能数据的大小可以 判断出（ ） c A. 元素原子得电子的难易 B. 元素的主要化合价 C. 元素原子失电子的难易 D. 核外电子是分层排布的 • 2.下列元素中，第一电离能最小的（ A ） A. K B. Na C. P D. Cl
《物质结构与性质》第一章
第三节 原子结构与元素性质
电离能及其变化规律
（二中）
【温故知新区】
【问题思考】 1 、在元素周期表中，元素原子得失的失电 子能力强弱。
板块一 电离能、第一电离能的概念
探究一
• 1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为 什么？ • 2、气态镁原子失去一个电子变气态Mg+ ，吸收的能量 为738kJ/mol，若气态Mg+再失去一个电子所要吸收的 能量还是738 kJ/mol吗？为什么？ • 3、分析Mg的电离能数据，你发现什么规律？试用原子 结构知识加以解释，并推测同一元素不同级电离能的变 化规律。 元素 I1 I2 I3 I4
Mg
738
1451
7733
10540
一、电离能 1、电离能定义：气态原子或气态离子失去
一个电子所需要的最小能量。 常用符号 I 表示，单位为kJ/mol。
2、第一电离能： 基态气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需 的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1 第二电离能：M+
【规律总结】
• 电离能的应用： • 1、根据元素原子不同级电离能的突跃性变 化判断元素通常价态;
• 2、衡量气体原子或离子失电子能力强弱。
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 呈现由小到大的变化趋势，表示元素原 子越来越难失去电子
板块三 电离能的应用
问题解决 1、根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），
你能得到哪些信息？
元素代号 R S T U I1 500 740 580 420 I2 4600 1500 1800 3100 I3 6900 7700 2700 4400 I4 9500 10500 11600 5900
原因：条件不一致，电离能是气态原子失 电子，金属活动性顺序是固体金属在溶液 中失电子。
解疑答惑
• Mg(1s22s22p63s23p0) 3P轨道处于全空状 态，能量较低，比较稳定，所以不易失去 电子。
同理分析：P和S P(1s22s22p63s23p3) 3p轨道处于半满状态， 比较稳定，所以不易失去电子。
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
【规律总结】
• 不同元素第一电离能的变化规律：
• 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元素 的I1最小，稀有气体元素的I1最大。
• 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 • 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 • 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
从左到右，元素的第一电离能在总 体上呈现由小到大的变化趋势，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
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？
第三电离能：M2+
（g) （g)
→ M2+
→ M3+
（g) （g)
+ e- ; I2
+ e- ; I3
• 3、意义：用来表示原子或离子失去电子的 难易程度。 • 4、应用：可以用来判断金属原子在气态时 失去电子的难易程度。
板块一 电离能、第一电离能的概念
探究一
• 1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为 什么？ • 2、气态镁原子失去一个电子变气态Mg+ ，吸收的能量 为738kJ/mol，若气态Mg+再失去一个电子所要吸收的 能量还是738 kJ/mol吗？为什么？ • 3、分析Mg的电离能数据，你发现什么规律？试用原子 结构知识加以解释，并推测同一元素不同级电离能的变 化规律。 元素 I1 I2 I3 I4
【规律】
•电离能的应用：根据元素原子不同级电离 能的突跃性变化判断元素通常价态
问题解决
• 2、用你今天掌握的新知识比较金属 • Li、Mg的失电子能力强弱 • （所需数据查课本 P23 1-3-5柱状图）
• Li的第一电离能：520 kJ/mol • Mg的第一电离能：738 kJ/mol • 所以失电子能力Li >Mg
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
观察图1-3-6分析
• 1、同一周期元素第一电离能有什么变化规律？ • 2、同一主族元素原子的第一电离能有什么变 化规律？ • 3、同一周期，为什么碱金属的第一电离能最 小，稀有气体的第一电离能最大？ • 4、同一周期中，为什么第ⅡA族元素第一电 离能比第ⅢA族元素的大，第ⅤA族元素的比 第ⅥA族的大？
Mg
738
1451
7733
10540
【规律总结】
I3
0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0
• 同一元素不同级电离能的变化规律：
I1 I2
第一电离能 第二电离能 第三电离能30
•
逐级增大，且存在突跃 。
电离能
电离能
• 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