新人教版高二化学<<物质结构与性质>>课件 电离能 河南省太康县第一高级中学 乔纯杰

一、元素第一电离能 1、第一电离能的概念 M（g）- e -→M+（g） 气态 原子失去一个电子形成＋1价 阳离子所需的 能量叫做元素的第一电离能。符号为 .单位是 . 气态 最低 I1 KJ·mol-1

【概念透析】 1、已知M(g)-e- →M +(g)时所需最低能量为502KJ，则M元素的I1= . 502 KJ·mol-1 2、已知Na元素的I1=496 KJ·mol-1,则Na (g) -e- →Na +(g) 时所需最低能量为 . 496 KJ

2、第一电离能的意义 第一电离能越小，原子越容易失去电子， 金属性越强； 第一电离能越大，原子越不容易失去电子， 金属性越弱。 第一电离能反映了原子失去一个电子的难易程度。

二、元素第一电离能的周期性变化 第一电离能的周期性递变规律是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。

同主族元素从上到下，随核电荷数增大，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减小，原子失电子能力逐渐增大，第一电离能逐渐减小。 1、元素第一电离能的周期性变化规律： 【规律1】同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小， 为什么？ [参考答案]： 同主族元素从上到下，随核电荷数增大，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的吸引力逐渐减小，原子失电子能力逐渐增大，第一电离能逐渐减小。

同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减小，第一电离能有逐渐增大的趋势。 【规律2】同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势。为什么？（提示：从原子结构的变化来解释） [参考答案]： 同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增大，原子失电子能力逐渐减小，第一电离能有逐渐增大的趋势。

【交流讨论】 ： 根据图中第二周期各元素第一电离能的大小，可以发现在整体增大的趋势上有反常现象，铍的第一电离能比硼大，氮的第一电离能比氧大。从核外电子排布的规律来看，可能的原因是什么？ 全满 半满

ⅤA > ⅥA ⅡA > ⅢA ns2np3 ns2np4 ns2 ns2np1 特殊： I1（Be）>I1（B）, I1（N）>I1（O） I1（Mg）>I1（Al），I1（P）>I1（S） Be 的外围电子排布为2s2，是全充满结构，比较稳定，而B的价电子排布为2s22p1。 N的价电子排布2s22p3为半充满状态，比O的2s22p4 稳定，所以第一电离能比较大。 ⅡA > ⅢA ⅤA > ⅥA ns2 ns2np1 ns2np3 ns2np4

【规律3】同一周期第一电离能最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素。为什么？ 【参考答案】： 碱金属元素核外电子排布为 ns1，同周期中（除稀有气体）原子半径最大，易失去一个电子，形成稳定结构，因此第一电离能在同周期中最小。稀有气体最外层电子排布为ns2np6，已达稳定结构，难以失电子，因此第一电离能在同周期中最大。

【问题交流】： 1. 第一电离能最大的是 。 2. 第一电离能最小的是 。 【问题交流】： 1. 第一电离能最大的是 。 2. 第一电离能最小的是 。 【答案】1. He 2. Cs

【总结】影响电离能大小的因素 1、原子核对核外电子的引力 原子核吸引电子能力越强，I1越大。反之越小。 2、原子达到稳定结构的趋势 原子外围电子排布达到半满、全满或全空能量较低较稳定。I1反常， I1数值较大。

三、第二电离能、第三电离能 从+1价气态阳离子再失一个电子所需要的能量叫做第二电离能，符号I2，依次类推I3、I4 M+（g，基态）-- e → M2+（g） I2 M2+（g，基态）-- e → M3+（g） I3

I2 I1 I3 铍 原 子 的 电 离 能

为什么钠元素易形成Na＋，而不易形成Na2＋；镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？ 交流与讨论3：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 Mg 738 1451 7733 从表中数据可知：Na元素的I2远大于I1，因此Na容易失去第一个电子，而不易失去第二个电子；即Na易形成Na＋，而不易形成Na2＋ 。镁元素的I1、I2相差不大，I3远大于它们，说明镁容易失去两个电子，而不易失去第三个电子，因此镁易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋。 为什么钠元素易形成Na＋，而不易形成Na2＋；镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？

四、电离能的应用 （1）判断金属性强弱 （2）判断元素的主要化合价 （3）证明原子核外电子是分层排布的。

电离能与元素的化合价 【观察思考】：为什么钠元素的常见价态为+1价， 镁元素的为+2价，铝元素的为+3价？ 化合价与原子结构有什么关系？

> > < > > < 【课堂练习】 1、判断下列元素间的第一电离能的大小 Na K N P F Ne Cl S Mg Al O N > > < > > <

Li >Na> K He >Ne > Ar P >S >Al> Na 2、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列 ①K Na Li ② He Ne Ar ③ Na Al S P Li >Na> K He >Ne > Ar P >S >Al> Na

【答案】：最外层有3个电子 3、已知某元素的电离能（单位：KJ·mol-1 ） I1 =577 I2 =1820 I3 =2740 I4=11600 I5 =14800 I6 = 18400 I7=23400 I8=27500 试推测该元素最外层有几个电子？ 【答案】：最外层有3个电子

设计说明 本课件从电离能的分类及其定义引入，着重介绍主族元素第一电离能的变化规律，并配以适当的典型练习，为高二学生学习物质结构与性质奠定良好的基础。