金属与非金属的电离能与电负性

1 核外电子排布规律

编写人：程春艳 审核人：陈宏伟 使用时间：2011、10、17

【教学目标】

1、了解四个量子数的含义。

2、了解原子核外电子排布的规律；

3、能用电子排布式表示常见元素原子核外电子的排布。

【教学重点】

能用电子排布式表示常见元素原子核外电子的排布。

【课前预习区】

1、1803年提出原子是一个“实心球体”建立原子学说的是英国化学家 ，1903年汤姆逊提出原子结构的“ ”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的 模型，1913年玻尔提出

的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的 模型已成为现代化学的理论基础。

2、基态： 状态，处于 状态的原子称为 基态原子，激发态： 能量状态

3四个量子数：

(1)主量子数n 表示 离核越近，能量越低，离核越远，能量越高

（2）角量子数l在多电子原子中，它和主量子数n一起决定电子轨道运动的能量。在n电子层中，l有 个取值，是 ，分别用符号 表示，l有多少个取值就表示该电子层有多少个能量不同的

(3)磁量子数m可取 个值，这样，对同一个能级l而言，电子的运动共有 个状态，s能级有 个原子轨道，p能级有 个原子轨道，d能级有 个原子轨道，f能级有 个原子轨道

(4)用自旋磁量子数ms来标记电子的 。处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态有 种。

（5）决定电子轨道运动的能量 一组确定的n,l,m对应着原子核外电子的 即原子轨道。 ，即可完整描述原子中的电子运动状态。

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。

1 电离能

我们常用电离能来表示原子失电子的难易。元素从气态原子中去掉1个电子成为一价气态阳离子时所需消耗的能量叫该元素的第一电离能I1，从一价气态阳离子中再去掉1个电子所需消耗的能量叫第二电离能I2...... 。I1∠I 2∠......P 95-96分析图。

电离能的数据表明，同主族元素从上到下电离能减小，即越向下，元素越易失去电子。同周期元素从左到右，电离能增大。一般说来，元素的电离能数值越大，它的金属性越弱。

元素的电负性

元素的原子在分子中吸引电子的能力叫元素的电负性。元素的电负性愈大，表示该元素原子吸引电子的能力愈大，生成阴离子的倾向愈大。反之，吸引电子的能力愈小，生成阳离子的倾向愈大。表4-2列出了元素的电负性数值。元素的电负性是相对值，没有单位。通常规定氟的电负性为4.0（或锂为1.0），计算出其他元素的电负性数值。从表4-2可以看出，元素的电负性具有明显的周期性。电负性的周期性变化和元素的金属性、非金属性的周期性变化是一致的。同一周期内从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族内从上至下电负性减小。在副族中，电负性变化不规则。在所有元素中，氟的电负性（4.0）最大，非金属性最强，钫的电负性（0.7）最小，金属性最强。一般金属元素的电负性小于2.0，非金属元素的电负性大于2.0，但两者之间没有严格的界限，不能把电负性2.0作为划分金属和非金属的绝对标准。

Li Be H B C N O F

1.0 1.5 2.1 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Na Mg Al Si P S Cl

0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br

郑集高级中学高二化学《物质结构与性质》专题二学案 2014-5-16

1 元素第一电离能、电负性的周期性变化

【学习目标】

1、在必修化学的基础上，进一步理解元素周期律。

2、理解元素性质随原子序数递增的周期性变化的本质是核外电子排布的周期性变化。

3、了解元素电离能、电负性的概念和随原子序数递增的周期性变化的规律。

4、了解电离能和电负性的简单应用。

【学习过程】

课本18页“你知道吗”表2-4

课本20-22页

问题1、第一电离能的概念

问题2、元素的第一电离能与原子失电子能力及金属性有何关系？

问题3、同周期、同主族随着原子序数的递增元素的第一电离能有什么变化规律？

一、元素第一电离能的周期性变化

1、第一电离能的概念

第一电离能越小，原子越 失电子，金属性越 。

第一电离能越大，原子越 失电子，金属性越 。

同周期、同主族随着原子序数的递增元素的第一电离能有什么变化规律？

课本21页图2-13为第三周期第一电离能的大小，镁的第一电离能比铝大，磷的第一电离能比硫大。从核外电子排布的规律看，可能是什么原因？

1、下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是 ( )

A. 原子半径：Na>S>O B. 稳定性：PH3

C．离子半径：Al3+>Mg2+>Na+ D. 第一电离能：O < F< Ne

2、判断下列元素第一电离能的大小：

Na K; O N; N P; F Ne; Mg Al； Cl S。

观察分析下表电离能数据回答问题：

元素 I1 KJ/mol I2 KJ/mol I3 KJ/mol

Na 496 4562 6912 郑集高级中学高二化学《物质结构与性质》专题二学案 2014-5-16