电离能及其变化规律
高中化学课件 原子半径、电离能及其变化规律
的第一电离能。为什么？
短周期元素的第一电离能
I1/kJ·mol-1 2500
2500
He
2000
N
2000
1500 1000
500
H Be
Li
N
C B
Fe
O
P
Mg
Si
Na Al
Ar 1500
Cl 1000
S
500
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 原子序数
2．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层
结构，下列关系正确的是( D )
A．质子数c>d
B．离子的还原性Y2－<Z－
C．氢化物的稳定性H2Y>HZ D．原子半径X>W
3.元素原子得失电子的能力
(1)同周期主族元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，原子 核对外层电子的吸引作用逐渐增强。因此,同一周期主族元素从左到右，元 素原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。 (2)同主族元素原子的价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核 对外层电子的吸引作用逐渐减弱。因此,自上而下，金属元素原子失去电子 的能力越来越强，非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。
同周期元素和同主族元素原子结构递变的综合结果是：位于元素周期表中金 属元素与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。
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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、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。
阅读课本第22页内容，了解电离能的概念和含义，分析电离能描述的是 元素的哪种性质？并分析第一电离能的数值和性质的关系？
高二化学物质结构与性质优质学案1：1.3.1电离能及其变化规律
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学习目标1.了解电离能的概念及第一电离能的周期性变化。
2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
自主学习知识点一 主族元素原子得失电子能力的规律1.人们可以定性地从原子半径和价电子数来分析周期表中元素原子得失电子能力所呈现的递变规律。
2．同周期各元素原子的电子层数相同，从左到右原子半径逐渐减小，有效核电荷数依次增大，原子核对电子的吸引作用逐渐增强，因而原子失去电子的能力越来越弱，获得电子的能力越来越强。
3．同主族元素价电子数相同，但自上而下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子吸引作用逐渐减弱，所以金属元素原子失去电子的能力越来越强，非金属元素的原子获得电子的能力越来越弱。
位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素，原子得失电子的能力都居中。
思考交流1．从定量角度来衡量或比较元素原子得、失电子能力的依据有哪些？ 知识点二 电离能及其变化规律 1.概念气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
表示符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．分类 M(g)――→(第一电离能I 1)失e－M ＋(g)――→第二电离能(I 2)失e－M 2＋(g)――→第三电离能(I 3)失e－M 3＋(g)3．影响因素4．递变规律5．应用(1)判断金属原子在气态时失电子的难易。
电离能越小，表明该原子越易失去电子。
(2)根据同一原子的逐级电离能的突跃，判断元素的分层排布规律。
思考交流2．ⅡA 族和ⅤA 族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能高，你知道其中的原因吗？你能用我们学过的原子核外电子排布规律解释一下吗？探究学习探究一 电离能及其变化规律【问题导思】①元素的原子失去电子难易程度如何量化？【提示】 科学家们通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。
②电离能的变化规律有哪些？【提示】 同周期从左至右趋于增大，同主族从上至下逐渐减小。
1-3-1电离能及其变化规律（第1课时）
1-3-1电离能及其变化规律（第1课时）第3节原⼦结构与元素性质（第⼀课时）【学习⽬标】1、以第三周期和第ⅤA族元素为例，写出其元素价电⼦排布、分析原⼦半径变化规律，说出同⼀周期和同⼀主族元素原⼦得失电⼦能⼒变化规律。
2、通过表1-3-2和1-3-3中写出的某些元素第⼀电离能数值，推测第⼀电离能与元素的哪种性质相关。
能通过电离能的定义知道电离能是元素的⼀种性质，能根据第⼀电离能第⼆电离能的定义，分析同⼀元素电离能数据代表的意义，并能通过电离能数据判断元素所在的族序数。
3、以Mg、Al为例分析两种元素得失电⼦能⼒与⾦属活动顺序的区别。
4、通过观察图1-3-4和1-3-5分析元素原⼦第⼀电离能随着元素原⼦序数递增呈现怎样的变化，能总结同⼀周期和同⼀主族变化规律。
能运⽤核外电⼦排布及洪特规则解释第ⅡA族、第ⅤA族和0族元素原⼦第⼀电离能较⼤的原因。
【教学重、难点】第⼀电离能的意义，同⼀周期第⼀电离能变化规律，同⼀主族电离能变化规律【课前预习案】1请同学们写出第3周期及VA族元素原⼦的价电⼦排布；2、请同学们根据写出的价电⼦排布分析元素周期表中元素原⼦得失电⼦能⼒的变化规律。
【课堂探究案】问题探究⼀电离能是元素的⼀种性质。
表1-3-2和表1-3-3种写出了某些元素的第⼀电离能数值。
从已经学过的知识出发，你能推测出电离能描述的是元素的哪种性质吗？你能分析第⼀电离能的数值和性质的关系吗？1、电离能：2、符号和表⽰⽅法：3、电离能的意义：【学以致⽤】1、通过表1-3-2中的数据⽐较Mg和Al的第⼀电离能，的⼤，所以更易失电⼦，但我们以前学习的⾦属失电⼦顺序中，更易失电⼦，与酸反应时更剧烈。
那么这两个顺序为什么是不同的呢？2、你能从Mg、Al的核外电⼦排布出发，解释为什么Mg的第⼀电离能更⼤。
3、那么P和S⽐较，谁的第⼀电离能更⼤呢？为什么？跟踪练习1、从元素原⼦的第⼀电离能数据的⼤⼩可以判断出（）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问题探究⼆观察图1-3-5和1-3-6，请你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。
高中化学 第1章 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教案 高二化学教案
第1课时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：①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：kJ·mol－1。
②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。
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)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。
(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。
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①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。
②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ⅡA族元素、第ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，原因是第ⅡA族元素最外层n s2全充满，第ⅤA族元素最外层n p3半充满，比较稳定。
各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。
第一电离能周期性变化规律
第一电离能周期性变化规律电离能，即原子或分子发生电离反应时，产生的能量。
它具有周期性变化，称为第一电离能周期性变化规律。
第一电离能周期性变化的规律可以简单地概述为：沿着元素周期表中由左到右，以及沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能依次提高，而电子的第一电离能依次减小。
具体来说，沿着元素周期表中由左到右，原子的第一电离能会逐步提高，这是因为原子核中的正电子数会随着原子序数的增加而增加，而外层电子轨道所围绕的电荷半径会减小，使得电子受到更大的原子核电荷的作用，所以原子的第一电离能随之增加。
此外，沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能会逐步减小，这是由于外层电子轨道的数量越来越多，当每一个新的电子进入到外层电子轨道中时，由于其分层效应，使得剩余电子所受到的原子核电荷作用会降低，从而降低原子的第一电离能。
另一方面，沿着元素周期表中由左到右，电子的第一电离能会逐步减小，这是由于元素核中的正电子数会随着原子序数的增加而增加，外层电子轨道围绕的电荷半径也会减小，所以电子受到更大的原子核电荷的作用，所以电子的第一电离能随之减小。
此外，沿着元素周期表中由上到下，电子的第一电离能会逐步提高，这是由于外层电子轨道的数量越来越多，当剩余电子所处的层数越来越多时，由于分层效应，使得它们所受到的原子核的作用会降低，从而提高电子的第一电离能。
由此可见，第一电离能具有明显的周期性变化规律，即沿着元素周期表中由左到右，以及沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能依次提高，而电子的第一电离能依次减小。
这种周期性变化规律反映了原子和电子之间紧密相关性，是自然界物质形成和变化的重要依据。
由于第一电离能周期性变化规律的特殊性，已经发展出了各种具有重要应用价值的理论和技术，如电子能晶体结构以及相关的分子结构、原子光谱、元素化学及各种过程的反应机理等，这些理论和技术都可以很好地反映和利用第一电离能周期性变化规律。
综上所述，第一电离能周期性变化规律具有重要的理论和应用价值，这不仅是物理与化学家们研究材料结构和性质的重要理论基础，也是生物、冶金、石油、能源等领域科学家们开展研究的重要参考。
高中化学 1.3.1 电离能及其变化规律课件 鲁科版选修3
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
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1.主族元素原子得失电子能力的规律 人们可以定性地从原子半径和价电子数来分析周期表中元素原 子得、失电子能力所呈现的递变规律。 (1)同周期元素原子的电子层数相同,从左到右原子半径逐渐减小, 有效核电荷数依次增大,原子核对电子的吸引作用逐渐增强,因而 原子失去电子的能力越来越弱,获得电子的能力越来越强。 (2)同主族元素原子的价电子数相同,但自上而下原子半径逐渐增 大,原子核对最外层电子吸引作用逐渐减弱。所以金属元素原子失 去电子的能力越来越强,非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。 位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线附近的元素的原 子获得或失去电子的能力都居中。
不易形成Mg3+?
提示：从表中数据可知,Li元素的I2远大于I1,因此Li容易失去第 一个电子,而不易失去第二个电子,即Li易形成Li+,而不易形成 Li2+。
镁元素的I1、I2相差不大,I3远大于I1、I2,说明镁容易失去两个电子, 而不易失去第三个电子,因此镁易形成Mg2+,而不易形成Mg3+。
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2.电离能 (1)电离能的定义:气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最 小能量叫做电离能,常用符号I 表示,单位为kJ·mol-1。电离能越小, 表示在气态时该原子越容易失去电子;反之,电离能越大,表明在气 态时该原子越难失去电子。
电离能及其变化规律学案
第1章第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律编写人：王伟穆玉鹏审核人：白素芳批准人_______________【学习目标】1. 能说出元素电离能的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质；2. 认识主族元素电离能的变化规律；3. 体会原子结构与元素周期性的关系。
重点与难点：电离能的含义与一般变化规律，元素的电离能与化合价的关系。
【课前预习案】(20分钟)一、复习回顾（1）请写出第3周期及VA族元素原子的价电子排布。
（2）请根据写出的价电子排布分析元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律二、电离能及其变化规律1. 定义：叫电离能，符号为，单位为。
第一电离能I1：个电子，生成所需要的能量叫做第一电离能。
同一元素的第二电离能第一电离能。
2．意义：运用电离能数值可以判断_________________________________________。
电离能越小，表示；电离能越大，表示。
3. 递变规律：原子的第一电离能随着元素原子序数的递增呈现的关系（1）同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上具有的趋势，表示_____________________ _，原因是___________________________；（2）同一主族从上到下，第一电离能，表明____________ _，原因是_____________________________。
（3）过渡元素的第一电离能的变化_____________，随元素原子序数的增加第一电离能从左到右___________ ，原因是___________________________。
【总结】同周期、同主族元素原子第一电离能的变化规律4、实质总之，第一电离能的周期性递变规律是_______________________周期性变化的结果【课堂探究案】探究一、电离能的基本概念阅读课本P22思考以下问题：1.什么是电离能(第一、第二、第三电离能等)2.电离能的符号、单位和表示方法3.观察图1-3-2，图1-3-3，总结电离能的意义[练习]已知M(g)-e- →M +(g)时所需最低能量为502KJ，则M元素的I1=探究二、电离能的变化规律阅读课本P23结合已有知识推测下列问题：1、同周期从左往右第一电离能有何变化趋势？为什么？每一周期第一电离能最大和最小的是哪种元素？2、同主族从上到下第一电离能应如何变化？为什么？3、观察铍原子的各级电离能(图1-3-4)，发现同一元素的I1、I2、I3等之间的大小关系？为什么？[交流与讨论]仔细观察第3周期各元素的第一电离能变化趋势，你发现反常现象了吗？可能的原因是什么？写出相应元素的电子排布式进行分析。
电离能及其变化规律
第三章重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物——乙酸【学习目标】1、能通过电力能的含义说明元素的性质2、认识主族元素电力能的变化规律及应用【课前预习区】1、我们学过的元素重要性质有哪些？它们各有怎样的递变规律？2、什么是电离能。
符号和表示方法、意义3、在周期表中电离能的递变规律【课堂互动区】【问题组一】1、什么是电离能？符号和单位是什么？2、电离能描述的是元素的那种性质？3、电离能的数值和元素性质有什么关系？【小结】1.什么是电离能。
2.符号和表示方法。
3.意义。
【练习】从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出（）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【问题组二】1、元素周期表中元素第一电离能的递变规律2、试分析为什么镁的第一电离能比铝的第一电离能大？3、为什么磷的第一电离能比硫的第一电离能大？【小结】同一周期元素，从左到右，元素的第一电离能的递变规律是。
同一主族元素，从上到下，元素的第一电离能的递变规律。
【练习】1、下列元素中，第一电离能最小的（）A. KB. NaC. PD. Cl2、判断下列元素间的第一电离能的大小：Na K; O N; N P; F Ne; Mg Al；S P; Cl S；Cl Ar。
【课堂小结】1.什么是电离能。
2.符号和表示方法。
3.意义。
4、递变规律。
5.应用。
【当堂检测】1、下列说法正确的是（）A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )A ns2np3B ns2np5C ns2np4D ns2np63、某元素M的逐级电离能（KJ/mol）分别为580、1820、2750、11600.该元素氧化物的化学式最可能是（）A. MOB. MO2C. MO3D. M2O34、下列有关电离能的说法中正确的是（）A.第一电离能是原子失去核外第一个电子需要的能量B.在元素周期表中，主族元素原子第一电离能从左到右一定越来越大C.可通过各级电离能的数据，判断元素可能的化合价D.第一电离能越大的原子，元素的非金属性一定越大5、下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A.各原子轨道电子均已达到稳定状态B.稀有气体元素原子与同周期IA族、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布C.化学性质非常不活泼D.同一周期中第一电离能最大6、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：（1）K Na Li; (2) B C Be N;(3) He Ne Ar ；（4）Na Al S P7、从下表的电离能数据中你能发现一些问题吗？如：电离能的数值大小与原子核外电子排布的。