第3节　原子结构与元素性质

第1课时　电离能及其变化规律

1.理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。(重点)

2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。(难点)

[基础·初探]

教材整理1　电离能及其分类

1.电离能

(1)概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。

(2)符号：I，单位：kJ·mol－1。

2.电离能的分类

M(g) M＋(g) M2＋(g) M3＋(g)…且I1＜I2＜I3。

(1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。(√)

(2)M(g)→M2＋(g)＋2e－所需能量不是第二电离能。(√)

(3)Na原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。(×)

(4)原子的电离能大小I1＞I2＞I3。(×)

教材整理2　电离能的意义

1.电离能越小，该气态原子越容易失去电子。

2.电离能越大，该气态原子越难失去电子。

3.运用电离能可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。

“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。”这种说法对吗？

【提示】不对。

[核心·突破]

1.理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。

2.对于同一元素：I3＞I2＞I1。

3.运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。

[题组·冲关]

1.下列有关电离能的说法中，正确的是 (　　)

A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强

B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量

C.同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大

D.可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价

【解析】元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子，A不正确；电离能是气态原子或离子失去核外一个电子需要的最低能量，B不正确；从总的变化趋势上看，同一周期中第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如N＞O，C不正确。

【答案】D

2.具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是(　　)

A.1s22s22p5 B.1s22s22p6

C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p63s2

【解析】A、B、C、D四项对应元素分别是F、Ne、Na、Mg，稀有气体最不易失电子。

【答案】B

3.元素原子得失电子的能力与元素在元素周期表中的位置存在着一定的联系。在元素周期表中，最容易失电子的元素的位置在 (　　)

A.右下角 B.左上角

C.右上角 D.左下角

【解析】同周期主族元素，从左向右原子失电子能力逐渐减弱；同主族元素，从上到下原子失电子能力逐渐增强。

【答案】D

4.从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出(　　)

【导学号：66240007】

A.元素原子得电子的难易

B.元素的主要化合价

C.元素原子失电子的难易

D.核外电子是分层排布的

【解析】第一电离能仅表示失去一个电子时的能量，所以看不出化合价、核外电子的排布情况。

【答案】C

[基础·初探]

1.递变规律

(1)

(2)同种元素的原子，电离能逐级增大。

2.影响因素

(1)同周期元素，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大。(√)

(2)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，金属性逐渐增强。(√)

(3)钠的电离能I2≫I1，说明钠元素常显＋1价，镁的电离能I3≫I2，则镁常显＋1和＋2价。(×)

(4)因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大。(×)

[合作·探究]

[探究背景]

电离能数值大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子的排布。

[探究问题]

1.同周期主族元素自左而右，第一电离能渐变情况如何？

【提示】逐渐增大的趋势。

2.Mg与Na、Al，P与Si、S第一电离能大小关系如何？

【提示】I1(Mg)＞I1(Na)，I1(Mg)＞I1(Al)，I1(P)＞I1(Si)，I1(P)＞I1(S)。

2017-2018学年鲁科版化学选修3教师用书第1章第3节第1课时电离能及其变化规律