元素第一電離能的周期性變化

1、元素第一電離能的周期性變化,元素第一電離能,原子失去一個電子形成+1價 陽離子所需 能量。符號 單位,氣態(tài),氣態(tài),最低,I1,KJmol-1,電離能一定是正值嗎？,概念應(yīng)用,1、已知M(g)-e- M +(g)時所需最低能量為502KJ，則M元素的I1= .,2、已知Na元素的I1=496 KJmol-1,則Na (g) -e- Na +(g) 時所需最低能量為 .,502 KJmol-1,496 KJ,問題探究一,元素的第一電離能大小與原子失去電子能力有何關(guān)系？,交流討論：,根據(jù)下圖元素第一電離能曲線圖，總結(jié)電離能的變化規(guī)律。,N,P,Be,Mg,Zn,As,5 10 15 20 25 30

2、 35 原子序數(shù),I1,136號元素的第一電離能,Li,K,Na,He,Ne,Ar,Kr,問題探究二 元素的第一電離能有什么變化規(guī)律呢？,同周期從左到右第一電離能有逐漸 的趨勢 同主族從上到下第一電離能逐漸_,增大,減小,特殊： I（Be）I（B）, I（Mg）I（Al） I（N）I（O）, I（P）I（S） I（Zn）I（Ga）,1.總體上金屬元素第一電離能較小非金屬和稀有氣體元素第一電離能較大。,金屬元素最外層電子數(shù)較少，原子半徑較大，較易失一個電子，因此第一電離能較小。非金屬元素最外層電子數(shù)較多，原子半徑較小，較難失一個電子，因此第一電離能較大。 稀有氣體最外層電子排布 ns2np6，達(dá)

3、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，難失電子，第一電離能大。,為什么？,2、同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，為什么？,同周期元素從左到右，隨核電荷數(shù)增大，原子半徑逐漸減小，原子核對核外電子的吸引力逐漸增大，原子失電子能力逐漸減小，第一電離能有逐漸增大的趨勢。,3、同主族元素第一電離能從上到下逐漸減小，為什么？,同主族元素從上到下，隨核電荷數(shù)增大，原子半徑逐漸增大，原子核對核外電子的吸引力逐漸減小，原子失電子能力逐漸增大，第一電離能逐漸減小。,4、同一周期第一電離能最小的是堿金屬元素，最大的是稀有氣體元素。為什么？,堿金屬元素核外電子排布為 ns1，同周期中（除稀有氣體外）原子半徑最大，易失去一個電子，形成穩(wěn)定

4、結(jié)構(gòu)，因此第一電離能在同周期中最小。稀有氣體最外層電子排布為ns2np6，已達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，難以失電子，因此第一電離能在同周期中最大。,規(guī)律與總結(jié),總體上：金屬元素第一電離能都 ，非金屬元素和稀有氣體元素的第一電離都 。 在同一周期中第一電離能最小的是 元素最大的是 元素,較小,堿金屬,稀有氣體,較大,課堂練習(xí),1、下列說法中正確的是 （ ） A.同周期中 A族元素的原子半徑最大 B. A族元素的原子,半徑越大,越易得到電子 C.室溫時,零族元素的單質(zhì)都是氣體 D.同一周期中,堿金屬元素的第一電離能最大,C,2、判斷下列元素間的第一電離能的大小 Na K N P F Ne Cl S Mg Al O

5、 N,課堂練習(xí),為什么？,I1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，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。,解釋下列電離能的反常現(xiàn)象： I（Be）I（B）, I（Mg）I（Al） I（N）I（O）, I（P）I（S） I（Zn）I（Ga）,影響第一電離能的因素,1、原子核對核外電子的引力 2、原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢,拓展視野,根據(jù)第一電離能定義，你能說出什么是第二電離能、第三電離能嗎？討論后回答。,氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子形成+1價氣態(tài)陽離子所需最低能

6、量叫第一電離能，用I1 表示。依次類推可得：從+1價氣態(tài)基態(tài)離子中再失去一個電子，形成+2價氣態(tài)基態(tài)離子所需要的最低能量叫第二電離能，用I2 表示，以此類推可得到I3、I4、I5 同一種元素的逐級電離能大小關(guān)系： I1I2I3I4I5 ,為什么？,問題探究三,觀察分析下表電離能數(shù)據(jù)回答： 為什么鈉易失去一個電子，鎂易失去兩個電子,從表中數(shù)據(jù)可知鈉元素的第二電離能遠(yuǎn)大于第一電離能，因此鈉容易失去第一個電子而不易失去第二個電子；即Na易形成Na +而不易形成Na 2+ 。而Mg的第一第二電離能相差不大，第三電離能遠(yuǎn)大于第二電離能，因此鎂易形成+2價鎂離子。,電離能及應(yīng)用,M（g) e- = M+(

7、g) H=I1,電離能是原子核外電子分層排布的實驗驗證。 第一電離能的周期性變化是原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。 元素的第一電離能越小表示它越容易失去電子，即該元素的金屬性越強(qiáng)。 確定元素通常以何種價態(tài)存在。,概念辨析,1、每一周期元素中都是以堿金屬開始，以稀有氣體結(jié)束。 2、f區(qū)都是副族元素，s區(qū)p區(qū)都是主族元素 3、鋁的第一電離能大于K的第一電離能 4、20時1moLNa失去1moL電子吸收650KJ能量，則Na的第一電離能為650 KJmoL-1,錯,錯,對,錯,第一個稀有氣體化合物的發(fā)現(xiàn) 1962年英國化學(xué)家巴特列(NBartlett)在研究鉑和氟的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成了一種深紅色固體。經(jīng)X射線分析和其他實驗證明，此化合物由陽離子O2和陰離子PtF6結(jié)合而成，化學(xué)式為O2PtF6 。由此，巴特列聯(lián)想到氧分子的第一電離能(02 O2e)為l 175.5 kJ mol1，與氙(Xe)的第一電離能1 170 kJ mol1非常接近，這表明氙也可能被PtF6 氧化發(fā)生類似的化學(xué)反應(yīng)。于是他仿照合成O2PtF6 的方法，使氙和六氟化鉑蒸氣在室溫下直接反應(yīng)，立即生成了橙黃色固體，實驗分析其化學(xué)式為XePtF6。這就是首次合成的第一個稀有氣體的化合物，是化學(xué)發(fā)展