人教版高中化學(xué)選修3-1.2《電離能》名師課件

1、電離能及其變化規(guī)律環(huán)節(jié)一：提出問題科學(xué)史話：在布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)元素鎵之前，門捷列夫就準(zhǔn)確地預(yù)言了在鋅與砷之間存在著類鋁元素和類硅元素。在 19 世紀(jì)科技水平并不發(fā)達(dá)的時(shí)代，門捷列夫就能準(zhǔn)確地預(yù)言，讓人非常欽佩。你知道門捷列夫成功預(yù)言的依據(jù)是什么嗎？合理推斷：結(jié)合元素周期律，比較下列元素原子的失電子能力。Li Be、Be Mg、 Li Mg環(huán)節(jié)二：探究問題閱讀教材：認(rèn)真閱讀課本第17頁：2.電離能 第一自然段的內(nèi)容，準(zhǔn)確把握關(guān)鍵字、詞、句的含義，明確電離能的概念、意義、分類。環(huán)節(jié)二：探究問題同一元素逐級(jí)電離能變化規(guī)律的探究下表中的每列數(shù)據(jù)從左到右代表NaMgAl逐級(jí)失去電子的電離能。結(jié)合表中數(shù)據(jù)，

2、以2人小組為單位，討論、解決下述兩個(gè)問題。 I1I2I3I4Na496456269129543Mg7381451773310540Al5781817274511575同一元素逐級(jí)電離能大小關(guān)系有怎樣的變化規(guī)律？以鈉元素為例，試著從原子結(jié)構(gòu)的角度去解釋其逐級(jí)電離能的變化趨勢(shì)。環(huán)節(jié)二：探究問題同周期主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究下表為第三周期元素第一電離能的數(shù)值，請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合這些數(shù)據(jù)，分別以元素的原子序數(shù)、第一電離能為橫、縱坐標(biāo)，繪出第三周期元素第一電離能的變化趨勢(shì)圖。元素NaMgAlSiPSClArI1(kJ/mo1)496738578 786 10129991256 152011 12 13

3、 14 15 16 17 18 1600140012001000800600400200第一電離能(kJ/mol)原子序數(shù)環(huán)節(jié)二：探究問題同周期主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究根據(jù)所繪出的第三周期元素第一電離能的變化趨勢(shì)圖，思考、討論下述問題：該周期中第一電離能最大和最小的分別是哪種元素？分析該周期元素第一電離能遞變的總趨勢(shì)有何變化規(guī)律？你能從原子結(jié)構(gòu)的角度去解釋嗎？該變化趨勢(shì)中，你發(fā)現(xiàn)反?，F(xiàn)象了嗎？可能的原因是什么？推測(cè)第2周期元素第一電離能的變化趨勢(shì)及反?，F(xiàn)象。11 12 13 14 15 16 17 18 1600140012001000800600400200第一電離能(kJ/mol)

4、原子序數(shù)環(huán)節(jié)二：探究問題同周期主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究 當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的原子軌道上形成全空（p0、d0、f0）、半滿（p3、d5、f7）和全滿（p6、d10、f14）結(jié)構(gòu)時(shí)，原子能量最低，該元素具有較大的第一電離能。如：I 1 (P ) I 1 (S) I 1 (N ) I 1 (O)ns2np3 ns2np4電離能：N O C環(huán)節(jié)二：探究問題同主族元素第一電離能變化規(guī)律的探究以IA 族和第A 族元素為例，結(jié)合圖像總結(jié)同主族元素第一電離能的變化規(guī)律？試著從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其本質(zhì)原因。環(huán)節(jié)三：解決問題電離能的應(yīng)用之一：比較原子失電子能力結(jié)合下圖， 判斷Li 和 Mg失電子

5、能力的強(qiáng)弱。Li Mg 環(huán)節(jié)三：解決問題電離能的應(yīng)用之二：判斷元素的化合價(jià)下表為Na、Mg、X 三種元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)，回答下列問題：元素 I1(kJ/mo1)I2(kJ/mo1)I3(kJ/mo1)Na49645626912Mg73814517733X899175714840從表中數(shù)據(jù)你能解釋 Na2、Mg3為什么不易形成嗎？請(qǐng)你從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因。能否判斷 X 元素位于周期表中哪一主族？環(huán)節(jié)三：解決問題電離能的應(yīng)用之二：判斷元素的化合價(jià)你能判斷出下列元素的化合價(jià)嗎？ 三種元素的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)元素I1(kJ/mo1)I2(kJ/mo1)I3(kJ/mo1)I4(kJ/mo1)X50

6、2102069009500Y5801800270011600Z420350044005900X 、Y 、Z +2價(jià)+3價(jià)+1價(jià)環(huán)節(jié)三：解決問題電離能的應(yīng)用之三：說明核外電子是分層排布的下表中的每列數(shù)據(jù)從左到右代表XYZ逐級(jí)失去所有電子的電離能(kJ/mo1)： I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13X578181727451157514842183762329327465318533847342647201266222316Y7381451773310540136301799521703256613165335458169988189368 Z49645626912954

7、31335416610201142549628932141362159076 判斷 XYZ 分別代表哪種元素？第一電離能與金屬的活潑性有什么聯(lián)系?指出最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱順序關(guān)系? 電離能的突變現(xiàn)象與電子的分層排布有什么關(guān)系?環(huán)節(jié)三：解決問題電離能與金屬活動(dòng)性的比較已知鈉的第一電離能為 496kJ/mol，鈣的第一電離能和第二電離能分別為 590 、1145 kJ/mol ，為什么在金屬活動(dòng)性順序表中鈣排在鈉的前面？ 你知道嗎?金屬活動(dòng)性按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的順序減弱。該順序表示從左到右，在水溶液中金屬單質(zhì)中的原

8、子失去電子越來越難。電離能指金屬原子在氣態(tài)時(shí)失去電子成為氣態(tài)陽離子的能力，它是金屬原子在氣態(tài)時(shí)活潑性的量度。 由于金屬活動(dòng)性順序與電離能所對(duì)應(yīng)的條件不同，所以二者不可能完全一致。例如，堿金屬Li、Na、K、Rb、Cs的第一電離能( kJ/mol )分別為520、496、419 、403、376，由此可知，氣態(tài)鋰原子最不易失去電子。但在溶液中鋰原子卻表現(xiàn)出異常的活潑性，其主要原因是鋰原子形成水合離子時(shí)放出520kJ/mol的能量，而鈉形成水合離子時(shí)放出的能量為405kJ/mol。又如，鈉的第一電離能( kJ/mol )為496，鈣的第一電離能和第二電離能( kJ/mol )分別為590、1145

9、，表明氣態(tài)鈉原子比氣態(tài)鈣原子更易失去電子，更加活潑。但是，由于Ca2+形成水合離子時(shí)放出的能量(1653kJ/mol)遠(yuǎn)比Na+形成水合離子時(shí)放出的能量多，所以在水溶液里鈣原子比鈉原子更容易失去電子，即在金屬活潑性順序中鈣排在鈉的前面。由此可以看出，我們用某種規(guī)律分析問題時(shí)一定要注意具體條件。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)電離能電離能變化規(guī)律原子結(jié)構(gòu)應(yīng)用提出問題探究問題解決問題環(huán)節(jié)五：反饋訓(xùn)練1、已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是KJ/mol。根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷 錯(cuò)誤的是 ( ) A.元素X的常見化合價(jià)是+1價(jià) B.元素Y是A族的元素C.元素X與氯形成化合物時(shí)，化學(xué)式可能是XCl D.若元素Y處于第3周期，它可與冷水劇烈反應(yīng)D元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600環(huán)節(jié)五：反饋訓(xùn)練2、現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下： 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 1s22s22p3 1s22s22p5 則下列有關(guān)比較中正確的是 （ ） A第一電離能： B原子半徑：C最高正化合價(jià)：=D非金屬性：A非金屬性：N S環(huán)節(jié)六：