2018-2019學(xué)年人教版選修3第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)--電離能及其變化規(guī)律教案

1、電離能及其變化規(guī)律適用學(xué)科高中化學(xué)適用年級(jí)高中二年級(jí)適用區(qū)域人教版課時(shí)時(shí)長(zhǎng)（分鐘）2課時(shí)知識(shí)點(diǎn)電離能，電離能變化規(guī)律及其影響因素教學(xué)目標(biāo)1 .理解電離能的概念及第一電離能的周期性變化規(guī)律。2,能運(yùn)用電離能解釋元素的性質(zhì)及第一電離能與原子半徑、核外電子排布周期性變化的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)理解電離能的概念及第一電離能的周期性變化規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)能運(yùn)用電離能解釋元素的性質(zhì)及第一電離能與原子半徑、核外電子排布周期性變化的關(guān)系。教學(xué)過程一、 課堂導(dǎo)入在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，僅有定性的分析往往是不夠的，為此，人們用電 離能、電子親和能、電負(fù)性來(lái)定量的衡量或比較原子得失電子能力的強(qiáng)弱。二、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1 .同學(xué)們寫出第

2、3周期及VA族元素原子的價(jià)電子排布；2 .請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)寫出的價(jià)電子排布分析元素周期表中元素原子得失電子能力的變化規(guī)律。三、知識(shí)講解考點(diǎn)1:電離能及其分類1 .電離能(1)概念：氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個(gè)電子所需要的最小能量。符號(hào)：L,單位：kJ mol 1。2 .電離能的分類M第一?離能J Ii),m (g)第-M2 (g) ?受(豆一失去1個(gè)e失去1個(gè)e失去1個(gè)e-M3 (g)且I1至I2三I3o3 .電離能的意義電離能越小，該氣態(tài)原子越容易失去電子。電離能越大，該氣態(tài)原子越難先去電子。運(yùn)用電離能可以判斷金屬原子在氣態(tài)時(shí)失去電子的難易程度考點(diǎn)2:電離能變化規(guī)律及其影響因素1 .元素第一電離能

3、的變化趨勢(shì)圖電寓處、N.m 口二元素的第一電離能的周期性變化2 .遞變規(guī)律a.同族元素隨著原子序數(shù)的增加，第一電離能減小，自上而下原子越來(lái)越容易失去電子。b.同周期元素隨著原子序數(shù)的增加，第一電離能總體增大，自左到右元素原子越來(lái)越難失去電子c.過渡元素第一電離能的變化不太規(guī)則，隨著原子序數(shù)的增加從左到右略有增加。(2)同種元素的原子，電離能逐級(jí)增大。3 .影響因素核電荷數(shù)影響因素原子半徑電子層結(jié)構(gòu)(1)核電荷數(shù)、原子半徑對(duì)電離能的影響同一周期的元素具有相同的電子層數(shù)， 從左到右核電荷數(shù)增大，原子的半 徑減小，核對(duì)外層電子的引力加大，因此，越靠右的元素，越不易失去電子，電 離能也就越大，即同周期

4、元素從左到右，元素的第一電離能總體有增大的趨勢(shì)。同一族元素電子層數(shù)不同，最外層電子數(shù)相同，原子半徑增大起主要作用， 因此原子半徑越大，核對(duì)電子引力越小，越易失去電子，電離能也就越小。(2)核外電子排布對(duì)電離能的影響各周期中稀有氣體元素的電離能最大，原因是稀有氣體元素的原子具有相對(duì) 穩(wěn)定的8電子(He為2電子)最外層構(gòu)型。HA族元素原子最外電子層的s軌道處 于全充滿狀態(tài)，p軌道處于全空狀態(tài)，V A族元素原子最外電子層的p軌道處于 半充滿狀態(tài)，故這兩個(gè)主族的元素原子的第一電離能分別比同周期相鄰元素的第 一電離能都高，屬于電離能周期性變化的特例。例如Ii(Na)11(Al); Ii(Si)Ii(S)

5、。4 .電離能的應(yīng)用(i)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素核外電子的排布。如 Li ： Ii I2 I3,表明Li 原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)電子層上(K、L電子層)，且最外層上只有一個(gè) 電子。(2)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價(jià)。如 K： IiI2O, C不正確。【例題2】元素原子得失電子的能力與元素在元素周期表中的位置存在著一定的聯(lián)系。在元素周期表中，最容易失電子的元素的位置在（）A.右下角B.左上角C.右上角D.左下角【答案】D【解析】同周期主族元素，從左向右原子失電子能力逐漸減弱；同主族元素，從上到下原子失電子能力逐漸增強(qiáng)?！纠}3】某主族元素原子的第一、二、三、四各級(jí)電離能依次

6、為：899 kJ mol 1 757 kJ mol 14 840 kJ mol 1、18 025 kJmol 1,試分析該元素所在的族序數(shù)為（）A. I A 族B. H A 族C.mA族D. IVA族【答案】B【解析】由元素原子各級(jí)電離能遞增數(shù)據(jù)分析：I3? I2,所以這種元素最外層應(yīng)有2個(gè)電子，族序數(shù)為H A族。【例題4】原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤敬鸢浮縊SSe【解析】在周期表中，同主族元素從上到下失電子能力增強(qiáng)， 第一電離能依次減小?！纠}51具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子，其第一電離能由

7、大到小排列正確的是()3P軌道上只有一對(duì)成對(duì)電子的原子外圍電子排布為 3s23p6的原子其3p軌道為半充滿的原子正三價(jià)的陽(yáng)離子的電子層結(jié)構(gòu)與三原子結(jié)構(gòu)相同A.B.C.D.【答案】C【解析】本題考查同周期元素第一電離能的遞變規(guī)律，題中所述結(jié)構(gòu)的原子都是第三周期元素。是稀有氣體 Ar,其第一電離能最大。是硫原子，是磷原 子，是鋁原子。根據(jù)規(guī)律Ii(Al)最小，S雖然在P的右邊，但磷原子3P軌道是 3p3半充滿結(jié)構(gòu)，較穩(wěn)定，故Ii(P)Ii(S)。五、課程小結(jié)1 .理解電離能的概念及第一電離能的周期性變化規(guī)律。2 .能運(yùn)用電離能解釋元素的性質(zhì)及第一電離能與原子半徑、核外電子排布周期 性變化的關(guān)系。六

8、、課堂運(yùn)用1 .從元素原子的第一電離能數(shù)據(jù)的大小可以判斷出 ()A.元素原子得電子的難易B.元素的主要化合價(jià)C.元素原子失電子的難易D.核外電子是分層排布的【答案】 C【解析】第一電離能僅表示失去一個(gè)電子時(shí)的能量，所以看不出化合價(jià)、核外電子的排布情況。2.下列元素第一電離能大小順序中，正確的是 ()A. BeBMgB. BMgBeC. BAlMgD. AlBeIHA族、N A N!A族。3 .下列說法中正確的是()A.第3周期所含元素中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有的元素中，F(xiàn)的第一電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大【答案】 A【解析】B項(xiàng)，Ii(

9、Mg)Ii(Al)； C項(xiàng)，在所有元素中，He的第一電離能最大；D 項(xiàng)，Ii(Na)Ii(K), Ii(Mg)Ii(Na),故 Ii(Mg)Ii(K)。4 .已知某原子的各級(jí)電離能數(shù)值如下：Ii = 577 kJmol 1, I2=1 817 kJ m ol1, b = 2 745 kJmol 1, L=11 578 kJmol 1,則該元素的化合價(jià)為()A. +1 價(jià)B. +2 價(jià)C. +3價(jià)D. +4 價(jià)【答案】 C【解析】第三電離能到第四電離能發(fā)生突躍，所以元素呈現(xiàn)+3價(jià)。5.現(xiàn)有核電荷數(shù)小于18的元素A,其電離能數(shù)據(jù)如表所示(I1表示失去第1 個(gè)電子的電離能，In表示失去第n個(gè)電子的電

10、離能，單位為eV)序號(hào)I1I2I3I4I5I6電離能7.64415.0380.12109.3141.2186.5序號(hào)I7I8I9I10I11電離能224.9266.0327.9367.41 761(1)電子離核越遠(yuǎn)，能量越高，電離能越 (M天”或 小”)；陽(yáng)離子核電荷數(shù)越高，再失去電子時(shí)，電離能越 鎮(zhèn) 夭”或小”。)(2)上述11個(gè)電子分屬個(gè)電子層。(3)去掉11個(gè)電子后，該元素還有 個(gè)電子。(4)該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是 o(5)該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比核外電子排布式為 1s22s22p63s1的元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性 (M強(qiáng)”、弱”。)【答案】(1)小 大(2)3 (3)1Mg(OH)2 (5)弱【解析】 (1)電子離核越遠(yuǎn)，能量越高，受原子核的引力越小，失去電子 越容易，則電離能越小。陽(yáng)離子核電荷數(shù)越高，離子半徑越小，原子核對(duì)核外電 子的引力越大，失電子越難，則電離能越大。據(jù)題目數(shù)據(jù)，11、I2較小，I3突然增大，說明最外層有2個(gè)電子，I3至