元素第一电离能周期性变化
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元素第一电离能的周期性变化学案学习目标:1、进一步理解元素周期律2、了解元素电离能随原子序数递增的周期性变化的规律3、运用电离能知识解释有关性质问题科学实验研究结果证明:1、元素的主要化合价呈现周期性变化2、元素的原子半径呈现周期性变化原子核外电子排布的周期性变化3、元素的金属性、非金属性呈现周期性变化4、5、§2. 2元素第一电离能的周期性变化1、定义:第一电离能:元素第一电离能是指失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的。
①用符号表示;②用式子:M(g)-e-M+ (g)表示;③单位:。
练习:1、已知M(g)-e-→M+(g)时所需的最低能量为738KJ。
则M元素的I1=2、已知钠元素的I1=496KJ/mol。
则Na(g)-e-→Na+(g)时所需的最小能量为【问题1】:2、元素第一电离能大小与原子失电子能力有何关系?原子越失去第一个电子,第一电离能越小;原子越失去第一个电子,第一电离能越大。
【交流与讨论】:观察分析下表元素第一电离能的数据变化情况以及课本P19图2-12 1-36号元素的第一电离能的变化特点,寻找它们的变化有哪些规律?同3.元素第一电离能的变化规律规律和问题:①.总体上:金属元素的第一电离能都,非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都。
为什么?②.同一周期元素的第一电离能从左到右呈趋势。
为什么?③.同一主族元素的第一电离能从上到下呈趋势。
为什么?④.在同一周期中第一电离能最小的是元素,最大的是元素。
为什么?⑤.在第二周期中Be和N元素及第三周期中Mg和P的第一电离能大于相邻的元素的第一电离能。
为什么?【归纳】:通常用第一电离能I来衡量原子失电子的能力。
1同一周期从左到右元素的第一电离能总体上是呈逐渐增大趋势;同一主族从上到下,元素第一电离能逐渐减小。
即元素第一电离能随着元素核电荷数的递增呈现周期性变化。
4、第二电离能I2、第三电离能I3……定义:第二电离能:第三电离能:解释为什么锂元素易形成Li,而不易形成Li;镁元素易形成Mg+,而不易形成Mg3+?参考答案: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+。
元素第⼀电离能的周期性变化班级:组别:学号:姓名:专题2 第⼆单元元素第⼀电离能的周期性变化【学习⽬标】1.理解元素性质随原⼦序数的递增的周期性变化的本质是核外电⼦排布的周期性变化2.了解元素电离能的概念和随原⼦序数递增的周期性变化规律电离能的简单应⽤【重点难点】元素电离能的概念和随原⼦序数递增的周期性变化规律【知识链接】下表是元素周期表的⼀部分,回答有关问题(1)写出下列元素原⼦的轨道表⽰式:(1)_____ (6)_____(7)_____ (11)____ _(2)在这些元素中,最活泼的⾦属元素是_____ ,最活泼的⾮⾦属元素是_____ ,最不活泼的元素是______;(填元素符号或化学式,下同)(3)在这些元素的最⾼价氧化物对应的⽔化物中,酸性最强的是_____ ,碱性最强的是_____ ,呈两性的氢氧化物是__ ___,写出三者之间相互反应的离⼦⽅程式:(4)在这些元素中,原⼦半径最⼤的是_____ ,原⼦半径最⼩的是_____ ;(5)在(3)与(4)中,化学性质较活泼的是_____,在(8)与(12)中,化学性质较活泼的是_____,【⾃学探究】⼆、元素第⼀电离能的周期性变化(⼀)第⼀电离能(I1)的概念:原⼦失去电⼦形成价⽓态阳离⼦所需的最低能量。
注意:原⼦失去电⼦,应先失最外电⼦层、最外原⼦轨道上的电⼦(⼆)第⼀电离能的作⽤:可衡量元素的原⼦失去⼀个电⼦的程度。
I1越⼩,原⼦越失去⼀个电⼦;I1越⼤,原⼦越失去⼀个电⼦(三)I1的周期性变化(见课本P20图2-12)1.同⼀周期,随着原⼦序数的增加,元素的第⼀电离能呈现的趋势,碱⾦属的第⼀电离能,稀有⽓体的第⼀电离能2.同⼀主族,随着电⼦层数的增加,元素的第⼀电离能逐渐3.周期表的(填“右上⾓”或“左下⾓”,下同)元素的第⼀电离能数值⼤,元素的第⼀电离能的数值⼩(四)I1与洪特规则的关系同⼀周期元素的第⼀电离能存在⼀些反常,这与它们的原⼦外围电⼦排布的特征有关。
[课堂练习]1、镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。
下面关于镭的性质的描述中不正确的是( )A.在化合物中呈+2价B.单质使水分解放出氢气C.氢氧化物呈两性D.碳酸盐难溶于水2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )A.ns2np3 B.ns2np5 C.ns2np4 D.ns2np63、下列说法正确是A、第3周期所含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、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4、A、B、C是短周期元素,核电荷数依次增大;A、C同族,B+ 离子核外有10个电子,回答下列问题(1)A、B、C三种元素分别是_________、_________、_________。
(2)A、B、C之间形成多种化合物,其中属于离子化合物的化学式分别为_________、__________、___________。
(3)分别写出A、B、C的电子排列式:A.________________B._____________C._____________[直击高考]5.(03上海)下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表某一化学元素。
(1)下列(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、1 ④d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量,这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。
核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响:1.原子核对核外电子的吸引力2.形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol-1):①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。
②表中X可能为以上13种元素中的(填写字母)元素。
用元素符号表示X和j形成化合物的化学式。
③Y是周期表中族元素。
④以上13种元素中,(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
第三节原子结构与元素性质【学习目标】1.了解电离能的概念及其内涵2.认识主族元素电离能的变化规律3.知道电离能与元素化合物的关系4.知道主族元素电负性与元素性质的关系5.认识主族元素的电负性的变化规律6.体会原子结构与元素周期律的本质联系。
第一课时:电离能及其变化规律【学习重点】1.电离能的概念及其内涵.2.主族元素电离能的变化规律3.电离能与元素化合物的关系。
【课前预习区】一、思考完成以下问题:1、同周期元素原子的电子层相同,从左到右原子半径逐渐,原子核对电子的吸引作用逐渐,因此原子失去电子的能力越来越,获得电子的能力越来越。
同主族元素原子的价电子相同,但自上而下原子半径逐渐,原子核对电子的吸引作用逐渐,因此金属元素失去电子的能力越来越,非金属元素原子获得电子的能力越来越。
2、钠原子失去一个电子,吸收能量还是放出能量?为什么?试比较Li、Na、K原子失去一个电子的难易与吸收、放出能量和元素的金属性之间的关系?Li Na K 失电子能力:吸收能量:元素金属性:3、能否将原子或离子失一个电子的难易程度,通过定量方法来比较?二、阅读教材21页至25页,完成以下填空1.电离能——指第一电离能:符号:第二电离能:符号:第三电离能:符号:(注:原子失去电子,应先失最外层原子轨道的电子)同一元素的各电离能的大小关系:2. 电离能I的作用——I越小,原子失去电子越;I越大,原子失去电子越。
【课堂互动区】[观察与思考]观察教材P23中图1—3—5,并结合下图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。
(1)各周期中元素的第一电离能数值有何特点?(2)同主族元素的第一电离能变化有何规律?3.I1的周期性变化:(1)随着原子序数的递增,元素的第一电离能呈现变化;(2)同一周期:自左而右,元素的I1呈的趋势。
的I1最小,的I1最大。
第三周期元素的I1的大小关系:(3)同一主族:自上而下,元素的I1逐渐。
元素第一电离能的周期性变化元素的第一电离能指的是将一个原子中的一个电子从该原子中移出所需施加的能量,也可以理解为将一个原子中最外层电子移动到其离子化态所需的能量。
元素的第一电离能是元素性质的重要指标之一,也是元素周期表中性质周期性变化的一个重要规律。
元素的第一电离能与原子的核电荷、原子半径和电子层排布等因素有关。
下面我们来具体分析一下这些因素对元素的第一电离能周期性变化的影响。
首先,原子核电荷对元素的第一电离能有直接影响。
原子核的电荷数目越多,核对外壳电子的吸引力越强,所需的能量就越大,因此第一电离能会增加。
其次,原子半径也对第一电离能产生影响。
原子半径越小,电子与原子核之间的距离越近,核对电子的吸引力越强,所需的能量就越大,第一电离能也会增加。
最后,电子层的排布对第一电离能的周期性变化产生重要影响。
尽管同一个电子层中的电子与原子核的距离相近,但随着原子核电荷的增加,外层电子受到的吸引力会增加,所需能量也会增加。
具体地说,随着原子序数的增加,元素的电子层数也会增加。
在同一个主层内,随着原子核电荷的增加,原子半径会变小,从而增加了第一电离能。
然而,在下一个主层开始时,电子又进入一个更大的电子层,使得距离核的距离增加,这会降低第一电离能。
因此,随着原子序数的增加,元素的第一电离能会产生周期性的变化。
根据这些规律,我们可以总结出一些周期性变化的趋势:首先是原子序数增大时,一般情况下第一电离能会增加。
然而,在周期表中我们也会发现一些例外情况。
第一电离能周期性变化的规律受到了元素电子排布的影响。
对于处于p子壳最后一位的元素来说,其第一电离能要比前一个元素小,这是由于p子壳的“稀缺”性使得电子距离原子核更远,所以p子壳最后一位的元素比前一个元素所需能量更小。
这就解释了为什么氧的第一电离能比氮的小,氟的第一电离能比氧的小。
此外,我们还可以观察到随着周期表从左到右的移动,第一电离能整体上会增加。
这是因为随着原子核电荷的增加,对外壳电子的吸引力增强,所需能量也会增加。