专题2 第二单元 第二课时　元素第一电离能和电负性的周期性变化（课件 学案 练习，共3份）苏教版（2019）选择性必修2

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.能说出元素电离能、电负性的含义，能从电子排布的角度理解和解释主族元素第一电离能、电负性的变化规律。2.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。 一、元素的电离能 1.第一电离能 (1)概念：某元素的_____原子失去一个电子形成＋1价_____阳离子所需要的_____， 叫做该元素的第一电离能。元素第一电离能符号：_____，即M(g)－e－―→M＋(g)。 (2)意义：可以衡量元素的气态原子失去一个电子的_____。第一电离能数值越小，原子越_____失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越_____失去一个电子。 (3)第一电离能的变化规律 ①第一电离能的变化趋势如图 观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律： 同周期主族元素 同一周期的主族元素具有相同的电子层数，随着核电荷数的递增，最外层电子数增加，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，第一电离能呈现增大的趋势。因此，对于同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，而稀有气体的第一电离能最大 同主族元素 一般来说，同主族元素的原子最外层电子数相同，随着核电荷数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，第一电离能_____ 过渡元素 过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期过渡元素中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能总体上略有_____ ②元素第一电离能的“反常”现象 元素的第一电离能大小还与其原子的_____(特别是外围电子排布)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全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量_____，该元素具有_____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，因此Mg、P的第一电离能比同周期相邻元素更高。 2.第二、第三电离能 ＋1价气态离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需的最低能量叫做该元素的第_____电离能，用I2表示。第三电离能、第四和第五电离能可以以此类推。 3.元素电离能的变化规律 (1)第一电离能 ①影响因素：主要取决于原子的核电荷数、原子半径大小，另外还与其原子的核外电子排布(特别是外围电子排布)有关。 ②变化规律：同周期元素第一电离能呈现的是一种趋势，ⅡA族和ⅤA族元素会出现反常变化，通常同周期ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比各自相邻主族元素高，这是因为ⅡA族、ⅤA族元素原子的外围电子排布式分别是ns2、ns2np3，np能级是全空或半充满状态，原子较稳定，第一电离能较大。 (2)逐级电离能 同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1＜I2＜I3＜…，这是由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，半径变小，核电荷数未变而电子数目变少，核对外层电子的吸引作用增强，因而第二个电子比第一个电子难失去，失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量。 4.元素电离能的应用 (1)比较元素金属性的强弱 ①一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强(但电离能异常元素除外)。 ②金属活动性顺序与电离能所对应的条件不同，二者不完全一致。 (2)确定元素原子的核外电子层排布 元素的逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变即突然增大多倍，这是由于电子是分层排布的，主族元素几乎不会全部失去内层电子。如Na原子的I1、I2、I3分别是496、4 562、6 912(单位：kJ·mol－1，下同)，在I1和I2之间发生突变；Mg原子的I1、I2、I3分别是738、1 451、7 733，在I2和I3之间发生突变。 (3)确定元素的化合价 如果 ，即电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价(或只有＋n价、0价)。某元素的逐级电离能，若I2 I1，则该元素通常显 ... ...