内容正文:
第2课时 元素的第一电离能和电负性的周期性变化
(一)元素第一电离能的周期性变化
第一电离能
含义
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,叫做该元素的第一电离能,用符号I1表示,单位:kJ·mol-1
[微提醒]
同周期从左向右,元素的第一电离能呈增大趋势,其中ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA之间元素的第一电离能出现反常。
意义
第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子;第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子
变化
规律
同周期
随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现增大的趋势,碱金属的第一电离能最小,稀有气体的第一电离能最大
同主族
随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小
注意
通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能
第二电
离能和
第三电
离能
第二
电离能
+1价气态离子失去1个电子,形成+2价气态离子所需要的最低能量,用I2表示
第三
电离能
+2价气态离子再失去1个电子,形成+3价气态离子所需的最低能量,用I3表示
同一元素的逐级电离能I1、I2、I3…In依次增大
(二)元素电负性的周期性变化
电负性
概念
电负性是用来衡量元素在化合物中吸引电子的能力
[微点拨]
应用电负性中的误区
①不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
②共价化合物中,两种元素电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越强。
③不是所有电负性差值大于1.7的元素间都形成离子键,电负性差值小于1.7的元素间都形成共价键。
电负性
意义
元素的电负性越大,表明元素在化合物中吸引电子能力越强,反之,电负性越小,相应元素在化合物中吸引电子能力越弱
电负性的标准
指定氟元素的电负性为4.0,并以此为标准确定其他元素的电负性
元素电负性的周期性变化规律
同一周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大
同一主族,自上而下,元素的电负性逐渐减小,因此电负性大的元素集中在周期表右上角,电负性小的元素集中在周期表左下角
电负性的应用
判断一种元素是金属还是非金属,以及其活泼性强弱。一般认为,电负性大于1.8的元素为非金属元素,电负性小于1.8的元素为金属元素
判断化合物中元素化合价的正负:电负性大的元素呈负价,电负性小的呈正价
判断化合物中化学键的类型
一般认为两种成键元素的电负性差值大于1.7,它们之间通常形成离子键;如果两种成键元素的电负性的差值小于1.7,它们之间通常形成共价键
[新知探究(一)]
电离能的变化规律及应用
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.电离能的变化规律
第一
电离能
①每个周期的第一种元素(氢元素或碱金属元素)第一电离能最小,稀有气体元素原子的第一电离能最大,同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势,但是ⅡA族>ⅢA族、ⅤA族>ⅥA族。
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小
逐级
电离能
①原子的逐级电离能越来越大。
首先失去的电子是能量最高的电子,故第一电离能较小,以后再失去的电子都是原子轨道较低的电子,所需要的能量较多。
②当电离能突然变大时说明电子的电子层发生了变化,即同一电子层中电离能相近,不同电子层中电离能有很大的差距。如Al:I1<I2<I3≪I4<I5……
2.第一电离能与原子核外电子排布
(1)通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。
(2)在同周期元素中,稀有气体的第一电离能最大。金属越活泼,金属元素的第一电离能越小;非金属越活泼,非金属元素的第一电离能越大。
3.电离能的应用
根据电离能数据,确定元素原子的核外电子的排布
如Li:I1≪I2<I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层上(K、L能层),且最外层上只有一个电子
根据电离能数据,确定元素在化合物中的化合价
如K:I1≪I2<I3,表明K原子易失去一个电子形成+1 价阳离子
判断元素的金属性、非金属性强弱
一般地,除稀有气体外,I1越大,元素的非金属性越强;I1越小,元素的金属性越强
元素周期表中,第一电离能最大的是哪种元素?第一电离能最小的在元素周期表什么位置?
提示:最大的是He,最小的应在元素周期表左下角。
[跟踪训练]
1.下列元素第一电离能大小顺序中,正确的是( )
A.Be>B>