内容正文:
原子结构与元素的性质(2)
讲师:贾莹
选择性必修2《物质结构与性质》
【思考】比较下面几组元素的原子失电子能力的强弱。
(1)Ca和Be;(2)S和Cl;(3)Li和Mg
情境导入
如何定量描述原子失电子能力强弱?——电离能
保证“能量最低”
定义:
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
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表示方法
用符号 I1 表示,单位:kJ /mol
M(g)=M+(g)+e- I1(第一电离能)
M+(g)=M2+(g)+e- I2(第二电离能)
M2+(g)=M3+(g)+e- I3(第三电离能)
. . . . . .
一价气态正离子再失去一个电子所需要的能量叫做第二电离能,符号I2。以此类推,第三、第四电离能……
规律:同种元素逐级电离能逐渐升高:I1<I2<I3……<In
探究:同一元素的不同电离能变化规律
问题一:观察铍原子三级电离能比较示意图,你看到了什么?由此想到了什么?
Be(g)
Be+(g)
Be2+(g)
Be3+(g)
失去1个e-
I1
失去1个e-
I2
失去1个e-
I3
电离能
I3
I2
I1
铍原子的三级电离能比较示意图
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元素 I1 I2 I3
Li 520 7298 11815
Ca 590 1148 4948
问题二:结合规律观察Li和Ca元素的电离能数据,分析:为什么Li元素易形成Li+,而不易形成Li2+;Ca元素易形成Ca2+,而不易形成Ca3+?
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探究:同一元素的不同电离能变化规律
短周期某主族元素M的电离能情况如图所示。
我们能推理得到哪些信息?
【归纳小结 】同一元素的不同电离能变化规律:
(1)逐级增大,且存在突跃 。
(2)根据主族元素原子不同级电离能的突跃性变化,判断元素性质(通常价态)、元素在周期表中的位置等。
电离能/kJ·mol-1
13630
10540
7733
1451
738
I1
I2
I3
I4
I5
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判断元素的最高化合价
Na Mg Al
电离能(kJ·mol-1) I1 496 738 578
I2 4562 1451 1817
I3 6912 7733 2745
I4 9543 10540 11575
I5 13353 13630 14830
I