化学选择性必修2原子结构与元素的性质课文内容ppt课件

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选择性必修2(人教版2019)2025-2026学年第一章 原子结构与性质第二节 原子结构与元素的性质第3课时 电离能及其变化规律思考 元素周期表中元素原子得失电子能力呈现的递变规律是什么？如何利用原子半径和价电子数进行解释？（1）除稀有气体元素外，同周期从左到右，元素原子获得电子的能力越来越强（失去电子的能力越来越弱）（2）同主族自上而下，金属元素原子失去电子的能力越来越强（非金属元素原子获得电子的能力越来越弱） 在科学研究和生产实践中，仅有定性的分析往往是不够的，为此人们用电离能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。 阅读课本第22页内容，了解电离能的概念和含义，分析电离能描述的是元素的哪种性质？并分析第一电离能的数值和性质的关系？ 电离能 学习 目标第3课时 电离能及其变化规律能从原子结构的角度理解原子半径、元素第一电离能之间的递变规律，能利用递变规律比较原子(离子)半径、元素第一电离能的相对大小。通过原子半径、元素第一电离能递变规律的学习，建立“结构决定性质”的认知模型，并能利用认知模型解释元素性质的规律性和特殊性。1、电离能定义：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。常用符号 I 表示，单位为kJ/mol。2、第一电离能： 基态气态原子失去一个电子形成+1价气态阳离子所需的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1第二电离能：M+ （g) → M2+ （g) + e- ; I2 第三电离能：M2+ （g) → M3+ （g) + e- ; I3 3.意义：判断金属元素的原子在气态时失去电子的难易程度，数值越小越易失电子。[任务一]认识电离能1、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？为什么？2、气态铝原子失去一个电子变气态Al+ ，吸收的能量为577.5kJ/mol，若气态Al+再失去一个电子所要吸收的能量还是577.5 kJ/mol吗？为什么？3、分析Al的电离能数据，你发现什么规律？试用原子结构知识加以解释，并推测同一元素不同级电离能的变化规律。同一元素不同能级电离能变化规律：逐级增大，且存在突跃 。判断元素通常价态【思考与讨论】1、试推测比较Na、Mg、Al的第一电离能大小，并从原子半径和核电荷数角度加以解释。据你推测，第三周期元素第一电离能的主要变化趋势是怎样的？2、对照第三周期元素的第一电离能变化趋势，你还发现了哪些问题？试用原子结构知识加以解释。3、对照1-36号元素第一电离能变化趋势图，你又发现了哪些新规律及问题？HHeLiNeNaArKKr【思考与讨论】碱金属的第一电离能与碱金属的活泼性存在什么联系？已知碱金属元素（Li、Na、K、Rb、Cs）位于周期表s区IA族，价电子为ns1。碱金属的第一电离能越小，原子越容易失去最外层的一个电子，碱金属的活泼性越强。为什么碱金属的第一电离能，随着原子序数的递增而减小？已知碱金属元素（Li、Na、K、Rb、Cs）位于周期表s区IA族，价电子为ns1。提示：与原子半径有关。随着碱金属原子序数增大，原子半径增大，原子核对最外层电子的引力越小，越容易失去电子，第一电离能越小。为什么同周期IIA族元素原子的第一电离能比IA族的更大？以Na、Mg为例。提示：类比原子半径大小变化。同周期原子的电子层数相同，随着核电荷数增大，原子核对最外层电子的引力增强，越难失去电子，第一电离能越大。影响因素核电荷数 同周期原子核电荷数越大、半径越小，核对外层电子引力越大，越难失电子，电离能越大。 原子半径 同族原子半径越大，原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。第一电离能HeNeArHLiNaBeBCNOFMgAlSiPSCl 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？（1）所失电子的能级： 能量：3s2 < 3p1（2）价层电子排布： 全空、半满、全满状态更稳定，所需能量高。B 和 Al 的第一电离能反常偏低的原因：请先写出Be与B、Mg与Al的核外电子排布式：Be 1s22s2B 1s22s22p1Mg 1s22s22p63s2Al 1s22s22p63s23p1B、Al最外层的np电子能量比左边Be、Mg最外层的ns电子高，更容易失去，电离能更小。【思考与讨论】O 和 S 的第一电离能反常偏低的原因：请先写出N与P、O与S的价层电子排布图（轨道表示式）：② O、S失去的为已配对电子，配对电子相互排斥，更容易失去，造成第一电离能偏低。① N、P的p能级电子处于半充满稳定状态，造成第一电离能偏高。【思考与讨论】影响因素核电荷数 电子层数相同，核电荷数越多、半径越小、核对外层电子引力越大、越不易失去电子，电离能越大。 原子半径 同族原子半径越大、原子核对外层电子的引力越小，越易失电子，电离能越小。第一电离能电子构型 核外电子排布会影响电离能的大小，出现反常现象。 如：（B、Al） （O、S） 以ⅡA、ⅦA族为例，同主族元素的第一电离能变化有何规律？以二、三周期为例，同周期元素的第一电离能变化有何规律？（1）同主族元素的原子，随着核电 荷数的增大，I1逐渐减小。（2）同周期元素的原子，随着核电荷数的增大，I1呈增大趋势。元素的第一电离能的周期性【思考与讨论】从原子结构角度解释为何呈现这样的规律？（1）同主族原子半径增大，核对最外层电子的吸引力减小，I1逐渐减小。（2）同周期原子半径减小，核对最外层电子的吸引力增大，I1呈增大趋势。元素的第一电离能的周期性但有反常现象！ⅡA＞ⅢA ；ⅤA＞ⅥA反常：增大趋势逐渐减小第一电离能变化规律ns2np3半充满ⅢA第一电离能失去的电子是np能级，该能级电子的能量比ⅡA失去的ns能级电子的高。ⅤA排布是半充满，比较稳定失去电子所需的能量高，第一电离能大【随堂检测】 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>>I1，则原子易形成+1价阳离子而不易形成+2价阳离子；如I3>>I2>I1，即I在I2和I3之间突然增大，则元素易形成+2价阳离子。1、有一种元素的逐级电离能数据如下：当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是( )A.X+ B.X2+ C.X3+ D.X4+ C2、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列： ①K Na Li ②B C Be N ③He Ne Ar ④ Na Al S PLi >Na> KN> C >Be> BHe >Ne > ArP >S >Al> Na3、分析下列图表，回答问题。(1)N、Al、Si、Ge四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：则该元素是_____(填写元素符号)。Al(2)短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。则M元素位于周期表的第_____族。ⅡA4、请完成下列各题：(1)Mg元素的第一电离能比Al元素的____，第2周期元素中，元素的第一电离能比铍大的有____种。5大(2)碳原子的核外电子排布式为_________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原是 。1s22s22p2N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定。(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：__________。1s22s22p63s2