电离能及其变化规律

1-3-1电离能及其变化规律（第1课时）第3节原⼦结构与元素性质（第⼀课时）【学习⽬标】1、以第三周期和第ⅤA族元素为例，写出其元素价电⼦排布、分析原⼦半径变化规律，说出同⼀周期和同⼀主族元素原⼦得失电⼦能⼒变化规律。

2、通过表1-3-2和1-3-3中写出的某些元素第⼀电离能数值，推测第⼀电离能与元素的哪种性质相关。

能通过电离能的定义知道电离能是元素的⼀种性质，能根据第⼀电离能第⼆电离能的定义，分析同⼀元素电离能数据代表的意义，并能通过电离能数据判断元素所在的族序数。

3、以Mg、Al为例分析两种元素得失电⼦能⼒与⾦属活动顺序的区别。

4、通过观察图1-3-4和1-3-5分析元素原⼦第⼀电离能随着元素原⼦序数递增呈现怎样的变化，能总结同⼀周期和同⼀主族变化规律。

能运⽤核外电⼦排布及洪特规则解释第ⅡA族、第ⅤA族和0族元素原⼦第⼀电离能较⼤的原因。

【教学重、难点】第⼀电离能的意义，同⼀周期第⼀电离能变化规律，同⼀主族电离能变化规律【课前预习案】1请同学们写出第3周期及VA族元素原⼦的价电⼦排布；2、请同学们根据写出的价电⼦排布分析元素周期表中元素原⼦得失电⼦能⼒的变化规律。

【课堂探究案】问题探究⼀电离能是元素的⼀种性质。

表1-3-2和表1-3-3种写出了某些元素的第⼀电离能数值。

从已经学过的知识出发，你能推测出电离能描述的是元素的哪种性质吗？你能分析第⼀电离能的数值和性质的关系吗？1、电离能：2、符号和表⽰⽅法：3、电离能的意义：【学以致⽤】1、通过表1-3-2中的数据⽐较Mg和Al的第⼀电离能，的⼤，所以更易失电⼦，但我们以前学习的⾦属失电⼦顺序中，更易失电⼦，与酸反应时更剧烈。

那么这两个顺序为什么是不同的呢？2、你能从Mg、Al的核外电⼦排布出发，解释为什么Mg的第⼀电离能更⼤。

3、那么P和S⽐较，谁的第⼀电离能更⼤呢？为什么？跟踪练习1、从元素原⼦的第⼀电离能数据的⼤⼩可以判断出（）A、元素原⼦得电⼦的难易B、元素的主要化合价C、元素原⼦失电⼦的难易D、核外电⼦是分层排布的问题探究⼆观察图1-3-5和1-3-6，请你说明原⼦的第⼀电离能随着元素原⼦序数的递增呈现怎样的变化，并从原⼦结构的⾓度加以解释。

第1课时电离能及其变化规律[学习目标定位] 1.知道原子结构与元素性质间的关系规律。

2.正确理解元素电离能的含义及其变化规律，会用电离能的概念分析解释元素的某些性质。

一、元素的电离能及其变化规律1．元素第一电离能的概念与意义(1)概念：①电离能：气态原子或气态离子失去一个电子所需的最小能量。

符号：I，单位：kJ·mol－1。

②逐级电离能：第一电离能：处于基态的气态原子失去一个电子转化为正一价气态离子所需要的能量叫做第一电离能。

元素第一电离能符号：I1。

第二电离能：气态正一价离子再失去一个电子成为气态正二价离子所需的能量叫做第二电离能；第三电离能和第四、第五电离能依此类推。

通常情况下，第一电离能小于第二电离能小于第三电离能……(2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。

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。

2．元素第一电离能变化规律(1)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。

(2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。

1．电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子排布。

(1)核电荷数、原子半径对电离能的影响①同周期元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，I1总体上有增大的趋势。

碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。

②同主族元素从上到下，原子半径增大起主要作用，元素的I1逐渐减小。

(2)核外电子排布对电离能的影响某原子或离子具有全充满、半充满或全空时的电子排布时，电离能较大。

如第ⅡA族元素、第ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，原因是第ⅡA族元素最外层n s2全充满，第ⅤA族元素最外层n p3半充满，比较稳定。

各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。

元素第一电离能的规律：第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。

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。

同周期：从左到右，第一电离有逐渐减小的趋势；对同一周期元素而言，第一主族电离能最小，的第一电离能最大。

同主族：从上到下，第一电离能逐渐增加。

通常IIA族元素的第一电离能大I于IIA族元素，V A族元素的第一电离能大。

元素原子的电离能越小，原子就越易失去电子；反之，元素原子的电离能越大，原子越难失去电子。

第一电离能周期性变化规律电离能，即原子或分子发生电离反应时，产生的能量。

它具有周期性变化，称为第一电离能周期性变化规律。

第一电离能周期性变化的规律可以简单地概述为：沿着元素周期表中由左到右，以及沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能依次提高，而电子的第一电离能依次减小。

具体来说，沿着元素周期表中由左到右，原子的第一电离能会逐步提高，这是因为原子核中的正电子数会随着原子序数的增加而增加，而外层电子轨道所围绕的电荷半径会减小，使得电子受到更大的原子核电荷的作用，所以原子的第一电离能随之增加。

此外，沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能会逐步减小，这是由于外层电子轨道的数量越来越多，当每一个新的电子进入到外层电子轨道中时，由于其分层效应，使得剩余电子所受到的原子核电荷作用会降低，从而降低原子的第一电离能。

另一方面，沿着元素周期表中由左到右，电子的第一电离能会逐步减小，这是由于元素核中的正电子数会随着原子序数的增加而增加，外层电子轨道围绕的电荷半径也会减小，所以电子受到更大的原子核电荷的作用，所以电子的第一电离能随之减小。

此外，沿着元素周期表中由上到下，电子的第一电离能会逐步提高，这是由于外层电子轨道的数量越来越多，当剩余电子所处的层数越来越多时，由于分层效应，使得它们所受到的原子核的作用会降低，从而提高电子的第一电离能。

由此可见，第一电离能具有明显的周期性变化规律，即沿着元素周期表中由左到右，以及沿着元素周期表中由上到下，原子的第一电离能依次提高，而电子的第一电离能依次减小。

这种周期性变化规律反映了原子和电子之间紧密相关性，是自然界物质形成和变化的重要依据。

由于第一电离能周期性变化规律的特殊性，已经发展出了各种具有重要应用价值的理论和技术，如电子能晶体结构以及相关的分子结构、原子光谱、元素化学及各种过程的反应机理等，这些理论和技术都可以很好地反映和利用第一电离能周期性变化规律。

综上所述，第一电离能周期性变化规律具有重要的理论和应用价值，这不仅是物理与化学家们研究材料结构和性质的重要理论基础，也是生物、冶金、石油、能源等领域科学家们开展研究的重要参考。

第3节原子结构与元素性质原子，看不见摸不着的微粒，相信没有同学见过原子吧？下图就是几种原子结构的示意图。

你知道它们各是哪种元素的原子结构示意图吗？原子结构与元素性质有什么关系？原子体积很小，肉眼是看不见的，我们只能用结构示意图来表示，能表示原子结构的示意图方法有很多种，上图只是其中的两种，在上图中分别表示的是硫原子、钫原子、碳原子的结构示意图。

从电离能、电负性两个方面在课本中寻找答案。

一细品教材一、电离能及其变化规律1.电离能（1）定义：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。

①常用符号I表示，单位为KJ•mol－1②意义：通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度。

（2）第一电离能：处于基态的气态原子失去1个电子，生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能，常用符号I1表示。

（3）第二电离能：由+1价气态阳离子再失去1个电子形成+2价气态阳离子所需要的能量称为第二电离能，常用符号I2表示，依次还有第三、第四电离能等。

通常，原子的第二电离能高于第一电离能，第三电离能又高于第二电离能。

根据电离能的定义可知，电离能越小，表示在气态时该原子越容易失去电子；反之，电离能越大，表明在气态时该原子越难失去电子。

因此，运用电离能数值可以判断金属原子在气态时失电子的难易程度。

（3）电离能大小影响因素：电离能与原子轨道能有关，其大小取决于原子的有效核电荷（数）和主量子数。

主量子数相同时，有效核电荷数越大，电离能越大。

有效核电荷数相同时，主量子数越大，电离能越小。

第一电离能与元素失电子难易程度的关系：第一电离能越大越难失去电子，第一电离能越小越易失去电子。

总结：①理解电离能定义时把握两点：一点是气态（原子或离子）二点是最小能量。

②电离能是原子核外电子排布的实验佐证，根据电离能的数值可以判断核外电子的分层排布，层与层之间电离能相差较大，电离能数值呈突跃性变化，同层内电离能差别较小。

2.电离能的变化规律：（1）同周期元素：碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。

第三章重要的有机化合物第3节饮食中的有机化合物——乙酸【学习目标】1、能通过电力能的含义说明元素的性质2、认识主族元素电力能的变化规律及应用【课前预习区】1、我们学过的元素重要性质有哪些？它们各有怎样的递变规律？2、什么是电离能。

符号和表示方法、意义3、在周期表中电离能的递变规律【课堂互动区】【问题组一】1、什么是电离能？符号和单位是什么？2、电离能描述的是元素的那种性质？3、电离能的数值和元素性质有什么关系？【小结】1.什么是电离能。

2.符号和表示方法。

3.意义。

【练习】从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出（）A. 元素原子得电子的难易B. 元素的主要化合价C. 元素原子失电子的难易D. 核外电子是分层排布的【问题组二】1、元素周期表中元素第一电离能的递变规律2、试分析为什么镁的第一电离能比铝的第一电离能大？3、为什么磷的第一电离能比硫的第一电离能大？【小结】同一周期元素，从左到右，元素的第一电离能的递变规律是。

同一主族元素，从上到下，元素的第一电离能的递变规律。

【练习】1、下列元素中，第一电离能最小的（）A. KB. NaC. PD. Cl2、判断下列元素间的第一电离能的大小：Na K; O N; N P; F Ne; Mg Al；S P; Cl S；Cl Ar。

【课堂小结】1.什么是电离能。

2.符号和表示方法。

3.意义。

4、递变规律。

5.应用。

【当堂检测】1、下列说法正确的是（）A.第3周期所含的元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中，氟的第一电离能最大.D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大2、在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )A ns2np3B ns2np5C ns2np4D ns2np63、某元素M的逐级电离能（KJ/mol）分别为580、1820、2750、11600.该元素氧化物的化学式最可能是（）A. MOB. MO2C. MO3D. M2O34、下列有关电离能的说法中正确的是（）A.第一电离能是原子失去核外第一个电子需要的能量B.在元素周期表中，主族元素原子第一电离能从左到右一定越来越大C.可通过各级电离能的数据，判断元素可能的化合价D.第一电离能越大的原子，元素的非金属性一定越大5、下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A.各原子轨道电子均已达到稳定状态B.稀有气体元素原子与同周期IA族、IIA族阳离子具有相同的核外电子排布C.化学性质非常不活泼D.同一周期中第一电离能最大6、将下列元素按第一电离能由大到小的顺序排列：（1）K Na Li; (2) B C Be N;(3) He Ne Ar ；（4）Na Al S P7、从下表的电离能数据中你能发现一些问题吗？如：电离能的数值大小与原子核外电子排布的。

电离能及其变化规律课堂教学实践与反思
本次课堂教学实践与反思：
一、实践内容
1. 介绍电离能的内涵及形成原因：电离能是指原子中电子由原子内转
移到外层的能量。

由于原子内的电力作用力、原子质子或核和与之接
触的电子之间的电子的相互作用力，形成原子电离现象，从而产生电
离能。

2. 搞清楚电离能的变化规律：电离能变化是由原子核中核子组成、原
子内质子数量和电子层数等因素所决定，同系列元素电离能随着原子
序数增大而变大，同原子序数的不同族元素电离能随着原子半径增大
而变大。

3. 练习总结掌握电离能的变化规律：学生们分组进行实验实践，通过
实验，学生熟悉了一些元素的电离能大小，掌握电离能变化规律，学
会了用正确的方法来解决实验问题。

二、反思
1. 教学方法评析：本次教学，我采用了实验教学法，学生们能够通过
实践，深刻理解电离能的变化规律。

2. 效果评估：根据学生们的考试情况可以看出，本次实验教学对学生
的理解电离能变化规律有很大的帮助。

学生们的听课态度认真，专心、肃穆，积极回答问题，举手发言，受到课堂较好的控制，学习过程极
具活力。

3. 教学反思：实验教学是很有效的一种教学方法，可以使学生对一定的物理知识有更深入的理解和把握，可以让学生们有机会熟悉不同种类的仪器的操作方法，从而提高他们的实践能力。

课堂上，我应多让学生发表能自己的观点，通过学生的思考来激发课堂的气氛，多引导学生练习，多与学生交流，以达到良好的教学效果。