高中化學(xué)專題2原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)第2單元元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(第2課時(shí))電離能和電負(fù)性學(xué)案蘇教版選修

1、第2課時(shí)電離能和電負(fù)性1.了解元素電離能、電負(fù)性的概念和電離能、電負(fù)性隨原子序數(shù)遞增的周期性變化的規(guī)律。(重點(diǎn))2.了解電離能和電負(fù)性的簡單應(yīng)用。(重難點(diǎn))電 離 能基礎(chǔ)初探1.第一電離能(1)含義某元素的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成1價(jià)氣態(tài)陽離子所需的最低能量，叫做該元素的第一電離能，用符號I1表示，單位：kJmol1。(2)意義第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子。(4)與原子的核外電子排布的關(guān)系通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半滿(p3、d5、f7)和全滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較

2、低，該元素具有較大的第一電離能。2.第二電離能和第三電離能(1)第二電離能1價(jià)氣態(tài)離子失去1個(gè)電子，形成2價(jià)氣態(tài)離子所需要的最低能量，用I2表示。(2)第三電離能2價(jià)氣態(tài)離子再失去1個(gè)電子，形成3價(jià)氣態(tài)離子所需的最低能量，用I3表示。(3)同一元素的逐級電離能I1、I2、I3In依次增大。1.鎂和鋁的第一電離能誰大，為什么？【提示】鎂的大。因?yàn)楫?dāng)原子的外圍電子排布處于半滿、全滿或全空時(shí)，原子的能量較低，第一電離能較大。鎂的外圍電子排布為3s2，鋁的外圍電子排布為3s23p1，鎂的3p軌道全空，3s軌道全滿，故鎂的第一電離能大。2.為什么鈉易形成Na，而不易形成Na2，鎂易形成Mg2，而不易形成

3、Mg3？【提示】Na失去一個(gè)電子后已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能，所以鈉易形成Na，而不易形成Na2；Mg失去2個(gè)電子后已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第三電離能遠(yuǎn)大于第二電離能，所以鎂易形成Mg2，而不易形成Mg3。合作探究1.同一周期，第一電離能的遞變規(guī)律探究(根據(jù)教材P2021圖212和圖213)。(1)同一周期，第一電離能的大小變化趨勢如何？【提示】從左到右，呈現(xiàn)增大的趨勢，零族元素最大，A族元素最小。(2)同一周期，哪些族的第一電離能出現(xiàn)反常？具體說明大小。【提示】A和A族出現(xiàn)反常，第一電離能AA，AA。(3)第三周期中元素的第一電離能的大小順序如何？用元素符號表示?！咎崾尽縉aAlMg

4、SiSPClAr。2.逐級電離能的大小規(guī)律探究(根據(jù)教材P21，表26)(1)同一元素原子的I1、I2、I3、I4大小順序如何？【提示】I1I2I3I4(2)根據(jù)逐級電離能大小如何判斷元素的最高化合價(jià)？具體說明?！咎崾尽扛鶕?jù)逐級電離能大小的突變判斷，如I1I2時(shí)元素化合價(jià)為1價(jià)。如InIn1時(shí)元素的化合價(jià)為n價(jià)。核心突破1.電離能的變化規(guī)律(1)第一電離能每個(gè)周期的第一種元素(氫元素或堿金屬元素)第一電離能最小，稀有氣體元素原子的第一電離能最大，同周期中自左至右元素的第一電離能呈增大的趨勢，但是AA、AA。同主族元素原子的第一電離能從上到下逐漸減小。(2)逐級電離能原子的逐級電離能越來越大。首

5、先失去的電子是能量最高的電子，故第一電離能較小，以后再失去的電子都是原子軌道較低的電子，所需要的能量較多。當(dāng)電離能突然變大時(shí)說明電子的電子層發(fā)生了變化，即同一電子層中電離能相近，不同電子層中電離能有很大的差距。如Al：I1I2I3I4I52.第一電離能與原子核外電子排布(1)通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。(2)在同周期元素中，稀有氣體的第一電離能最大。金屬越活潑，金屬元素的第一電離能越小；非金屬越活潑，非金屬元素的第一電離能越大。3.電

6、離能的應(yīng)用(1)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素原子的核外電子的排布如Li：I1I2I3，表明Li原子核外的三個(gè)電子排布在兩個(gè)能層上(K、L能層)，且最外層上只有一個(gè)電子。(2)根據(jù)電離能數(shù)據(jù)，確定元素在化合物中的化合價(jià)如K：I1I2F，C錯(cuò)；第一電離能MgCaK，D錯(cuò)。【答案】A2.(1)N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4Ia/kJmol15781 8172 74511 578則該元素是_(填寫元素符號)?；鶓B(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是_。Ge的最高價(jià)氯化物分子式是_。(2)第一電離能介于B、N之間的第2周期元素有_種。【解析】(1)應(yīng)用“結(jié)構(gòu)決定性

7、質(zhì)，性質(zhì)反映用途”作理論指導(dǎo)，分析、解決相關(guān)問題。分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的逐級電離能中，I1、I2、I3與I4相差較大，說明該元素原子最外層有3個(gè)電子，顯然該元素為Al。鍺原子核外有32個(gè)電子，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2。Ge元素的最高化合價(jià)為4，其氯化物為GeCl4。(2)Be、B、N、O原子的最外層電子排布式分別為2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4，Be原子的2s軌道處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于B；N原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于O，因此元素的第一電離能介于B和N元

8、素之間的第二周期的元素有Be、C、O 3種?！敬鸢浮?1)Al1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4(2)3【誤區(qū)警示】元素性質(zhì)與第一電離能在同周期變化的差異(1)同周期，從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。(2)同周期，從左到右，第一電離能大小順序?yàn)锳AAAAAA0族。電 負(fù) 性基礎(chǔ)初探1.含義電負(fù)性是用來衡量元素在化合物中吸引電子能力的物理量。指定F的電負(fù)性為4.0，并以此為標(biāo)準(zhǔn)確定其他元素的電負(fù)性。2.變化規(guī)律變化規(guī)律(1)元素的原子在化合物中吸引電子的能力叫電負(fù)性。()(2)同一周期從左到右，元素的電負(fù)性遞增，同一主族，從上到下，元素的電負(fù)性遞減。()(3

9、)同一周期(稀有氣體除外)堿金屬元素的第一電離能最小，電負(fù)性最??；A族元素的第一電離能最大，電負(fù)性最大。()(4)兩種元素電負(fù)性差值越大，越容易形成共價(jià)化合物。()【提示】(1)(2)(3)(4)核心突破1.電負(fù)性的變化規(guī)律電負(fù)性是用來衡量元素在化合物中吸引電子的能力。同周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大；同主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小。2.電負(fù)性的應(yīng)用(1)衡量元素的金屬性和非金屬性及其強(qiáng)弱金屬的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右，它們既有金屬性，又有非金屬性。金屬元素的電負(fù)性越小，金屬元素越活潑；

10、非金屬元素的電負(fù)性越大，非金屬元素越活潑。電負(fù)性較大的元素集中在元素周期表的右上角，電負(fù)性較小的元素集中在元素周期表的左下角。(2)衡量元素在化合物中吸引電子能力的大小電負(fù)性數(shù)值小的元素在化合物中吸引電子的能力弱，元素的化合價(jià)為正值。電負(fù)性數(shù)值大的元素在化合物中吸引電子的能力強(qiáng)，元素的化合價(jià)為負(fù)值。(3)判斷化學(xué)鍵的類型一般認(rèn)為：如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵；如果兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值小于1.7，它們之間通常形成共價(jià)鍵。題組沖關(guān)1.下列各組元素的電負(fù)性大小順序正確的是()A.PNOFB.SONFC.SiNaMgAl .D.BrHZn【解析】電負(fù)性

11、的周期性變化和元素的金屬性、非金屬性的周期性變化是一致的。同一周期內(nèi)從左到右，元素的電負(fù)性增大，同一主族內(nèi)從上至下電負(fù)性減小。根據(jù)這一規(guī)律判斷，A正確?！敬鸢浮緼2.(1)Ni是元素周期表中第28號元素，第2周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是_。(2)基態(tài)B原子的電子排布式為_；B和N相比，電負(fù)性較大的是_，BN中B元素的化合價(jià)為_?！窘馕觥?1)Ni有2個(gè)未成對電子，第2周期所含元素的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對電子的原子為碳原子和氧原子，電負(fù)性較小的元素為C(碳)。(2)B的原子序數(shù)為5，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1；B和N都屬于第2周期元素，同周期自左至右元素

12、的電負(fù)性逐漸增大，故電負(fù)性較大的是N；B屬于A族元素，化合價(jià)為3價(jià)?！敬鸢浮?1)C(碳)(2)1s22s22p1N 3價(jià)3.已知元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素的電負(fù)性：元素AlBBeCClFLi電負(fù)性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負(fù)性1.23.00.93.52.12.51.8已知：一般認(rèn)為兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，形成共價(jià)鍵。(1)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是_。(2)判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物？Mg3N2：_、BeCl2：_、AlCl3：_、SiC：_?！窘馕觥吭氐碾娯?fù)性