2019年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第3節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(第1課時(shí))電離能及其變化規(guī)律學(xué)案魯科版選修3.doc

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2019年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第3節(jié)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(第1課時(shí))電離能及其變化規(guī)律學(xué)案魯科版選修3 課程學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解元素電離能的含義,了解元素電離能和原子核外電子排布的關(guān)系。 2.了解同一周期、同一主族中元素電離能的變化規(guī)律。 3.能應(yīng)用電離能說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。 知識(shí)體系梳理 　　電離能及其變化規(guī)律 (一)電離能的定義 1.電離能: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叫作電離能,常用符號(hào)I表示,單位為 。 2.第一電離能:處于基態(tài)氣態(tài)原子失去 電子形成+1價(jià) 所需的最低能量稱為第一電離能,常用符號(hào) 表示。+1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子再失去一個(gè)電子形成+2價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需要能量稱為 ,常用符號(hào) 表示。依次還有第三、第四電離能等。通常,原子的第二電離能 第一電離能,第三電離能 第二電離能。 3.第一電離能的作用:可衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。I1越小,原子越 ;I1越大,原子越 。 (二)I1的周期性變化 1.同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈現(xiàn) 的趨勢(shì),堿金屬的第一電離能最 ,稀有氣體的第一電離能最 。 2.同一主族,隨著電子層數(shù)的增加,元素的第一電離能逐漸 。 3.周期表的右上角元素的第一電離能數(shù)值 ,左下角元素的第一電離能的數(shù)值 。 4.鈉原子的第一電離能較低,而第 電離能突躍式變高,這說(shuō)明鈉原子很容易失去一個(gè)電子成為+1價(jià)陽(yáng)離子,形成具有稀有氣體元素原子的穩(wěn)定狀態(tài)后,核對(duì)外層電子的有效吸引作用變得更強(qiáng)。鎂元素第 電離能突躍式變高。 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流 1.同周期元素第一電離能是否逐漸增大? 2.已知某元素的第一至第八電離能(單位kJmol-1): I1=577,I2=1820,I3=2740,I4=11600,I5=14800,I6=18400,I7=23400,I8=27500 (1)為什么I1至I8是增加的? (2)試推測(cè)該元素的原子最外層有幾個(gè)電子。 3.參考教材中鈉和鎂的電離能數(shù)據(jù)分析:為什么Na易形成Na+,而不易形成Na2+?Mg易形成Mg2+,而不易形成Mg3+? 預(yù)習(xí)檢測(cè) 1.下列原子第一電離能最大的是(　　)。 A.O　　　　B.Ne　　　　C.F　　　　D.N 2.下列有關(guān)電離能的說(shuō)法中,正確的是(　　)。 A.第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng) B.第一電離能是元素的原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量 C.同一周期中,主族元素原子第一電離能從左到右越來(lái)越大 D.可通過(guò)一種元素各級(jí)電離能的數(shù)值,判斷元素可能的化合價(jià) 3.第ⅠA族元素從上到下,原子半徑依次　　　　、金屬性依次　　　　、非金屬性依次　　　　、元素第一電離能依次　　　　;第3周期的主族元素中,第一電離能最大的元素是　　　　(填元素符號(hào),下同),第一電離能:P　　　　(填“>”或“<”)S,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 思維探究與創(chuàng)新 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 　　探究:元素的電離能及其變化規(guī)律 互動(dòng)探究 下表是一些元素的電離能(kJmo): 電離能 鋰 X Y I1 519 502 580 I2 7296 4570 1820 I3 11799 6920 2750 I4 9550 11600 　　(1)通過(guò)上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)X、Y元素具有的價(jià)電子數(shù)分別為　　　、　　　。 探究拓展 1.鈹原子電子排布式如何表示?鈹原子各級(jí)電離能之間的變化規(guī)律與電子排布有何關(guān)系? 2.其他主族元素原子各級(jí)電離能之間的變化規(guī)律與電子排布有何關(guān)系? 技能應(yīng)用與拓展 當(dāng)堂檢測(cè) 1.下列原子第一電離能最小的是(　　)。 A.He　　　　B.Ne　　　　C.Ar　　　　D.Kr 2.下列敘述中正確的是(　　)。 A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半徑最大 B.ⅥA族元素的原子,其半徑越大,越容易得到電子 C.同周期元素,0族元素第一電離能最小 D.同一周期中,堿金屬元素的第一電離能最小 3.已知元素A、B、C處于前四周期。 ①元素A的-1價(jià)離子和元素B的-2價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都為1s22s22p63s23p6; ②元素B、C處于同一主族,C原子半徑大于B。 (1)寫出元素符號(hào):A　　　、B　　　、C　　　。 (2)A、B、C三種元素的第一電離能由大到小的排列順序是　　　　　　　　。 4.下表列出了某短周期元素R的某些電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJmol-1)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是(　　)。 A.R的最高正價(jià)為+3價(jià) B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族 C.R元素的原子最外層共有4個(gè)電子 D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 總結(jié)評(píng)價(jià)與反思 思維導(dǎo)圖構(gòu)建 學(xué)習(xí)體驗(yàn)分享 參考答案 知識(shí)記憶與理解 知識(shí)體系梳理 (一) 1. kJmol-1 2.一個(gè) 氣態(tài)陽(yáng)離子 I1 第二電離能 I2 高 高 3. 容易失去一個(gè)電子 難失去一個(gè)電子 (二) 1. 增大 小 大 2.減小 3. 大 小 4. 二 三 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流 1.【答案】不完全是,其中ⅡA族和ⅤA族例外。 2.【答案】(1)第一電離能是氣態(tài)原子失去最外層上的1個(gè)電子所吸收的能量,最外層電子能量高,不穩(wěn)定,易失去。當(dāng)失去的電子離核越近就越難失去,所以需要吸收的能量越來(lái)越高。 (2)I3之間I4發(fā)生突變,可推知該元素原子最外層有3個(gè)電子。 3.【答案】Na的第二電離能很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電離能,所以Na易失去1個(gè)電子,而Na+很難再失去1個(gè)電子;同理Mg的第三電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二電離能,所以Mg2+很難再失去電子。 預(yù)習(xí)檢測(cè) 1.【解析】同周期元素中,稀有氣體元素的第一電離能最大。 【答案】B 2.【解析】第一電離能越大的原子越難失去電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;第一電離能是元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成氣態(tài)陽(yáng)離子時(shí)需要的能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同一周期從左到右,元素第一電離能有增大的趨勢(shì),但第 Ⅱ A族和第ⅤA族元素出現(xiàn)反常,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】D 3.【答案】增大;增大;減弱;減小;Cl;>;P原子的價(jià)電子排布式為3s23p3,p軌道處于半充滿狀態(tài),能量低,所以第一電離能較大 思維探究與創(chuàng)新 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 互動(dòng)探究 【解析】(1)鋰失去核外第一個(gè)電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易再失去電子。 (2)X第一電離能與第二電離能相差較大,可知X最外層有1個(gè)電子;Y第一、第二、第三電離能相差不大,與第四電離能相差較大,Y最外層有3個(gè)電子。 【答案】(1)鋰失去核外第一個(gè)電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不易再失去電子 (2)1;3 探究拓展 1.【答案】1s22s2;鈹原子最外層有2個(gè)電子,容易失去,因此I1、I2較小且相差不大,鈹原子失去最外層2個(gè)電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不容易再失去電子,因此I3比I2大得多。 2.【答案】如果某原子最外層有n個(gè)電子,則前n個(gè)電離能較小且相差不大,但I(xiàn)n+1?In,即:I1S,同主族元素原子半徑越大越容易失去電子,第一電離能越小,S>Se。 【答案】(1)Cl;S;Se (2)Cl>S>Se 4.【解析】從電離能的數(shù)據(jù)可知,該元素的電離能在I2和I3之間發(fā)生突變,所以R的最高正價(jià)為+2價(jià),B項(xiàng)正確。 【答案】B