2.2.1 原子核外电子排布的周期性 元素第一电离能的周期性变化（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二化学同步备课系列（苏教版2019选择性必修2）

专题2 原子结构与元素性质 第二单元 元素性质的递变规律 原子核外电子排布的周期性 元素第一电离能的周期性变化 1．能从电子排布的角度解释元素的分区、周期和族的划分。 2．能从电子排布的角度解释主族元素第一电离能变化的一般规律。 学习目标 复习回顾 归纳第3周期元素的性质变化规律。 元素 Na Mg Al Si P S Cl 主族 价电子排布 最高正化合价 最低负化合价 化合价的变化规律 金属性和非金属性的变化规律 原子半径的变化规律 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 3s1 3s2 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p5 3s23p6 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 -4 -3 -2 -1 最高正价由+1到+7，最低负价由-4到-1 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 由大到小 观察思考 观察元素周期表，元素原子的外围电子排布有什么规律？ 第2、3周期从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从ns1到ns2np6的变化。 第4周期，从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从4s1经过3d1～104s1～2逐渐过渡到4s24p6。 第5周期元素原子的外围电子排布与第4周期元素外围电子排布有相似的变化规律。 核外电子排布的周期性变化规律： 每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布呈现从ns1到ns2np6的周期性变化。 查阅元素周期表，找出下列元素的外围电子排布特征： ⅠA、ⅡA族： ⅢB~ⅦB族： Ⅷ族： ⅠB、ⅡB族： ⅢA~ⅦA族： 0族： 镧系、锕系： ns1、ns2 (n-1)d1~5s1~2 (n-1)d6~9s1~2 (n-1)d10s1~2 ns2np1~5 1s2、ns2np6 (n-2)f1~14(n-1)d0~2ns2 s区 d区 d区 ds区 p区 p区 f区 课堂探究 元素周期表中区的划分 (1)s区：包含ⅠA和ⅡA两族元素，除氢元素外，其余都是活泼的金属元素。 (2)p区：包含ⅢA～ⅦA族及0族元素，除氢元素外，所有的非金属元素都在p区。 (3)d区：包含ⅢB～ⅦB、Ⅷ族的元素。 (4)ds区：包含ⅠB和ⅡB族的元素。 (5)f区：镧系和锕系元素。 元素的第一电离能 某元素的气态原子失去一个电子形成＋1价气态阳离子所需要的最低能量。 符号：I1 M(g) - e- → M+(g) 第一电离能的意义 (1)第一电离能可以衡量元素的气态原子失去一个电子的难易程度。 (2)第一电离能数值越小，该气态原子越容易失去一个电子；第一电离能越大，该气态原子越难失去一个电子。 交流讨论 观察1~36号元素的第一电离能数值的变化曲线，总结元素的第一电离能的变化规律。 1.以第2、3周期元素为例，总结同周期元素的第一电离能变化规律。 2.以碱金属元素、卤族元素为例，总结同主族元素的第一电离能变化规律： 同主族元素的原子最外层电子数相同，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，第一电离能逐渐减小。 同一周期的主族元素具有相同的电子层数，随着核电荷数的递增，最外层电子数增加，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，第一电离能呈现增大的趋势。 对同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大。 元素的第一电离能变化规律 交流讨论 观察第3周期各元素的第一电离能大小，可以发现镁的第一电离能比铝大，磷的第一电离能比硫大。请从核外电子排布的角度分析其中的原因。 第一电离能与原子核外电子排布有关。 当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半充满和全充满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。 课堂探究 根据钠、镁的第一、二、三电离能数据，回答以下问题： 1.同一元素的各级电离能数值大小有什么规律？ 2.为什么钠元素的原子容易形成Na+，而不易形成Na2+，镁元素的原子易形成Mg2+，而不易形成Mg3+？ 元素的电离能与原子核外电子排布的关系 （1）同一元素的各级电离能逐级变大，即I1<I2<I3……。 （2）当电子层发生变化时，电离能突然变大。由此可以判断该元素原子的电子层结构和主要化合价。 Na的电子排布为1s22s22p63s1，易失去最外层的1个电子。 Na+的电子排布为1s22s22p6，具有稀有气体的电子层结构，不易失去电子。 Mg的电子排布为