电离能与电负性的周期性变化

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。

反映元素性质的重要数据—电离能与电负性一、电离能电离能是指从气态原子中去掉电子把它变成气态阳离子，需要克服核电荷的引力而消耗的能量。

符号为I，单位常用电子伏特。

从元素的气态原子去掉一个电子成为+1价气态阳离子所需消耗的能量，称为第一电离能（I1）；从+1价气态阳离子再去掉一个电子成为+2价气态阳离于所需消耗的能量，叫做第二电离能（I2）；依此类推。

逐级电离能逐步升高。

用元素的I1可以衡量元素金属性的强弱。

I1越小，原子越容易失去电子，该元素的金属性越强。

例1、电离能是指1mol气态原子（或阳离子）失去1mol电子形成1mol气态阳离.子（或更高价气态阳离子）所需吸收的能量。

现有核电荷数小于20的元素A，其电离能数据如下（I1表示原子失去第一个电子的电离能，In表示原子失去第n个电子的电离能。

单位：eV）序号I1I2I3I4I5I6电离能7.64415.0380.12109.3141.2186.5序号I7I8I9I10I11┈电离能224.9266.0327.9367.41761┈(1)外层电子离核越远，能量越高，电离能＿＿＿＿（填“大”或“小”）。

阳离子电荷数越高，再失去电子时，电离能越＿＿＿＿（填“大”或“小”）。

(2)上述11电子分属几个电子层？(3)去掉11个电子后，该元素还有＿＿＿＿个电子。

分析：相当一部分学生看不懂题意，反映出的问题是不会应用相对量进行分析，从表中可看出,电离能的绝对量是I1〈I2〈I3┅但在此更应关注相对量。

相邻两个电离能的相对量是：，，，┈而，从相对量的变化说明I1、I2两个电子的排布与I3到I10八个电子的排布不同，而I11电子的排布又是另一回事。

所以上述11个电子分属三个电子层，最外层有2个电子，次外层有8个电子，是镁元素。

本题的分析还可以启发教育我们的学生，科学家是如何认识电子在核外是分层排布的。

答案:（1）小；大（2）3 （3）1 （4）Mg(OH)2例2、不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量（设其为Ｅ）如下图所示。

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。

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。

元素第一电离能和电负性的周期性变化班级_____________ 姓名_____________ 座号_____________【学习目标】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。

【知识梳理】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：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。

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)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，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，元素的第一电离能最小，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到的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。

①同主族元素，自上而下第一电离能逐渐，表明自上而下原子越来越失去电子。

①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。

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：I1①I2<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：I1①I2<I3，表明K原子易失去形成＋1价阳离子。

专题88 元素的性质(电离能与电负性)【高考化学•考试大纲】原子结构与元素的性质:(1)了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质｡(2)了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质｡【课程标准•学业要求】(1)能说出元素的电离能、电负性的含义｡(2)能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律｡(3)能从电子排布的角度对这一规律进行解释｡(4)能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系｡(5)能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱,推测化学键的极性｡1.用元素的第一电离能和电负性的有关知识完成下列各题：⑴[18全国Ⅲ,35]第一电离能I1(Zn)____ I1(Cu)(填“大于”或“小于”)｡原因是____________________________________________________________｡⑵[17全国Ⅲ,35]元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________｡⑶[16全国I,37] Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________｡⑷[16全国III,37]根据元素周期律,原子半径Ga___ As,第一电离能Ga___As｡(填“大于”或“小于”)⑸[15全国Ⅱ,37] O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是｡⑹[19全国Ⅲ,35]NH4H2PO4中,电负性最高的元素是______。

2.[18全国I,35] Li2O是离子晶体,其晶格能可通过下图的Born-Haber｡循环计算得到可知,Li原子的第一电离能为kJ·mol−1｡3.[15全国Ⅱ,37] A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子｡则元素分别为:A___、B___、C____、D____。

4.[17全国Ⅱ,35]元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)｡第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是______________________________________________________________;氮元素的E1呈现异常的原因是___________________________________________________________｡一、元素的电离能1.电离能元素的气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做元素的第一电离能(I1),单位为kJ·mol-1｡由气态+1价阳离子再失去1个电子变成气态+2价阳离子,这时吸收的能量叫做第二电离能(I2)。

第2课时电离能和电负性目标与素养：1.了解元素电离能、电负性的概念和电离能、电负性随原子序数递增的周期性变化的规律。

(宏观辨识与微观探析)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。

(科学态度与社会责任)一、元素第一电离能的周期性变化1．第一电离能(1)含义某元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需的最低能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示，单位：kJ·mol－1。

(2)意义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)(4)与原子的核外电子排布的关系通常情况下，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)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。

2．第二电离能和第三电离能(1)第二电离能＋1价气态离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需要的最低能量，用I2表示。

(2)第三电离能＋2价气态离子再失去1个电子，形成＋3价气态离子所需的最低能量，用I3表示。

(3)同一元素的逐级电离能I1、I2、I3…I n依次增大。

二、元素电负性的周期性变化1．电负性的意义电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力。

元素的电负性越大，表明元素原子在化合物中吸引电子能力越大，反之，电负性越小，相应原子在化合物中吸引电子能力越小。

2．电负性的标准指定氟元素的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。

3．元素电负性的周期性变化规律(1)同一周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大。

(2)同一主族，自上而下，元素的电负性逐渐减小，因此电负性大的元素集中在周期表右上角，电负性小的元素集中在周期表左下角。

4．电负性的应用(1)元素的电负性可用于判断一种元素是金属还是非金属，以及其活泼性强弱。

一般认为，电负性大于1.8的元素为非金属元素，电负性小于1.8的元素为金属元素。

第一章原子结构与元素性质第3节元素性质及其变化规律第2课时元素的电离能、电负性及其变化规律【教学目标】1.了解电离能的概念及其内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系。

2.知道主族元素电负性与元素性质的关系，认识主族元素电负性的变化规律。

【教学重难点】重点：电离能和电负性的含义及其变化规律。

难点：电离能和电负性的含义及其变化规律。

【核心素养】宏观辨识与微观探析：了解电离能的概念及其内涵，认识主族元素电离能的变化规律，知道电离能与元素化合价的关系。

证据推理与模型认知：知道主族元素电负性与元素性质的关系，认识主族元素电负性的变化规律，培养的化学核心素养。

【教学过程】【知识回顾】学生完成学案知识回顾内容【联想质疑】为满足科学研究和生产实践的需要，对原子得失电子的能力仅有定性的分析往往是不够的，因此人们不断尝试寻找能定量地衡量或比较原子得失电子能力的方法。

不过，在化学变化中伴随着不同原子核外电子之间的相互作用等复杂过程的发生，要想借助化学变化来确立定量描述某种原子得失电子能力的参数并不容易。

请你充分发挥想象力，尝试找到解决这个问题的思路。

【引入】科学家通常用电离能来表示元素原子或离子失去电子的难易程度。

阅读教材相关内容，了解电离能的含义。

【板书】二、元素的电离能及其变化规律1.电离能的定义【讲述】气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量称为电离能，常用符号I表示，单位为kJ·mol-1。

【投影】【讲述】元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能，常用符号I1表示；在此基础上再失去一个电子的电离能称为第二电离能，常用符号I2表示；以此类推，还有第三、第四电离能等。

同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3……【投影】【板书】2.电离能的含义及应用【讲述】电离能越小，表示在气态时该元素的原子（或离子）越容易失去电子；电离能越大，表示在气态时该元素的原子（或离子）越难失去电子。