《2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022-2023版高中化學(xué) 第1章 原子結(jié)構(gòu) 第3節(jié) 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) 第1課時(shí)學(xué)案 魯科版選修3學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)間的關(guān)系規(guī)律。2.正確理解元素電離能的含義及其變化規(guī)律，會(huì)用電離能的概念分析解釋元素的某些性質(zhì)。一、元素的電離能及其變化規(guī)律1元素第一電離能的概念與意義(1)概念：電離能：氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個(gè)電子所需的最小能量。符號(hào)：I，單位：kJmol1。逐級(jí)電離能：第一電離能：處于基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為正一價(jià)氣態(tài)離子所需要的能量叫做第一電離能。元素第一電離能符號(hào)：I1。第二電離能：氣態(tài)正一價(jià)離子再失去一個(gè)電子成為氣態(tài)正二價(jià)離子所需的能量叫做第二電離能；

2、第三電離能和第四、第五電離能依此類推。通常情況下，第一電離能小于第二電離能小于第三電離能(2)意義：可以衡量元素的原子失去一個(gè)電子的難易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個(gè)電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個(gè)電子。2元素第一電離能變化規(guī)律(1)元素第一電離能的變化趨勢(shì)如下圖所示：(2)觀察分析上圖，回答下列問題：對(duì)同一周期的元素而言，從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢(shì)，表示元素原子越來越難失去電子。同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小，表明自上而下原子越來越易失去電子。具有全充滿、半充滿及全空的電子構(gòu)型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較大。如稀有氣體的電離能

3、在同周期元素中最大，N為半充滿、Mg為全充滿狀態(tài)，其電離能均比同周期相鄰元素大。1.電離能數(shù)值的大小主要取決于原子的核電荷數(shù)、原子半徑及原子的核外電子排布。(1)核電荷數(shù)、原子半徑對(duì)電離能的影響同周期元素具有相同的電子層數(shù)，從左到右核電荷數(shù)增大，原子半徑減小，I1總體上有增大的趨勢(shì)。堿金屬元素的I1最小，稀有氣體元素的I1最大。同主族元素從上到下，原子半徑增大起主要作用，元素的I1逐漸減小。(2)核外電子排布對(duì)電離能的影響某原子或離子具有全充滿、半充滿或全空時(shí)的電子排布時(shí)，電離能較大。如第A族元素、第A族元素比同周期左右相鄰元素的I1都大，原因是第A族元素最外層ns2全充滿，第A族元素最外層n

4、p3半充滿，比較穩(wěn)定。各周期稀有氣體元素的I1最大，原因是稀有氣體元素的原子各軌道具有全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Zn(3d104s2)比同周期相鄰元素的電離能大。2元素第一電離能的周期性遞變規(guī)律是原子半徑、核外電子排布周期性變化的結(jié)果。例1下列有關(guān)電離能的說法，正確的是()A第一電離能越大的原子失電子的能力越強(qiáng)B第一電離能是元素的原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量C同一周期中，主族元素原子第一電離能從左到右越來越大D同主族元素，隨原子序數(shù)的遞增，第一電離能逐漸減小答案D解析第一電離能是氣態(tài)電中性原子失去核外第一個(gè)電子需要的能量；元素原子的第一電離能越大，表示該元素的原子越難失去電子；從總的變化趨勢(shì)上看，

5、同一周期中元素的第一電離能從左到右逐漸增大，但有反常，如I1(N)I1(O)。例2下列原子的價(jià)電子排布式中，對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是()A3s23p1 B3s23p2 C3s23p3 D3s23p4答案C解析由于能量3p3s，因而先失去3p軌道上的電子，而C項(xiàng)3s23p3中3p軌道半充滿，是較穩(wěn)定狀態(tài)，因而更難失去第1個(gè)電子。方法規(guī)律(1)影響電離能大小的因素主要有核電荷數(shù)、原子半徑和核外電子排布。(2)比較元素電離能大小時(shí)，要特別注意原子軌道在全充滿、半充滿和全空時(shí)元素的電離能較大。二、電離能的應(yīng)用1堿金屬元素隨核電荷數(shù)增大，元素的第一電離能減小，堿金屬元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，一般來說，元素的

6、第一電離能越小，元素的金屬性越強(qiáng)。2下表為Na、Mg、Al的電離能(kJmol1)。元素電離能NaMgAlI1496738578I24 5621 4511 817I36 9127 7332 745I49 54310 54011 575分析上表中各元素電離能的變化，回答下列問題：(1)為什么同一元素的電離能逐級(jí)增大？答案原子失電子時(shí)，首先失去的是能量最高的電子，故第一電離能較小，原子失去電子后變成陽離子，離子半徑變小，原子核對(duì)電子的引力增強(qiáng)，從而使電離能逐級(jí)增大。(2)鈉原子為什么容易失去1個(gè)電子成為1價(jià)的陽離子？答案鈉原子的I2I1，說明鈉原子很容易失去1個(gè)電子成為1價(jià)陽離子，形成Na為1s2

7、2s22p6穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用變得更強(qiáng)。因此，鈉元素常見價(jià)態(tài)為1價(jià)。(3)上表中能夠說明鎂、鋁原子通常分別形成Mg2、Al3的依據(jù)是什么？答案說明鎂原子通常形成2價(jià)陽離子的依據(jù)是I3I2。說明鋁原子通常形成3價(jià)陽離子的依據(jù)是I4I3。3根據(jù)鋰元素逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)可知，I1I2I1，I3突躍式變大，即失去2個(gè)電子后，再失去電子變?yōu)?價(jià)陽離子卻非常困難，說明元素M失去2個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。1下列關(guān)于電離能的理解中錯(cuò)誤的是()A電離能可以表示原子或離子失去電子的難易程度B某原子的電離能越小，表示在氣態(tài)時(shí)該原子越容易失去電子C第二電離能是氣態(tài)1價(jià)陽離子失去一個(gè)電子所需要的最小能

8、量D電離能跟金屬活動(dòng)性順序是對(duì)應(yīng)的答案D解析電離能小的元素原子易失電子，大的易得電子，所以A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)為第二電離能的定義，正確；D項(xiàng)，電離能有時(shí)并不和金屬活動(dòng)性順序一一對(duì)應(yīng)。2下列說法正確的是()A第3周期所含的元素中鈉的第一電離能最小B鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C在所有元素中，氟的第一電離能最大D鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大答案A解析同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體最大，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)不正確；由于Mg價(jià)電子排布為3s2，而Al為3s23p1，故鋁的第一電離能小于Mg的，B項(xiàng)不正確；D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的，D項(xiàng)不正確。3下圖表示前18號(hào)元素的原

9、子序數(shù)和氣態(tài)原子失去核外第一個(gè)電子所需的能量(kJmol1)的變化圖像。其中A、B、C各點(diǎn)表示的元素是()AN、S、P BF、Cl、OCHe、Ne、Ar DSi、C、B答案C解析A、B、C的第一電離能是各自周期中最大的，即最難失電子，故A、B、C是各自周期中的稀有氣體元素He、Ne、Ar。4元素周期表第3周期所含主族元素中，第一電離能最大和最小的兩元素形成的化合物是()ANa2S BMgCl2CNaCl DAlCl3答案C解析第3周期主族元素中，第一電離能最大的元素為Cl，第一電離能最小的元素為Na，二者形成的化合物為NaCl。5請(qǐng)完成下列各題：(1)Mg元素的第一電離能比Al元素的_，第2周

10、期元素中，元素的第一電離能比鈹大的有_種。(2)碳原子的核外電子排布式為_。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能，原因是_。(3)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù)，寫出B原子的電子排布式：_。電離能/kJmol1I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540答案(1)大5(2)1s22s22p2N原子的2p軌道達(dá)到半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定(3)1s22s22p63s2解析(1)Mg的價(jià)電子排布式為3s2,3s為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；Al的價(jià)電子排布式為3s23p1,3p軌道不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。元素第一電離能MgAl。第2周期元素的第一

11、電離能比Be元素第一電離能大的元素有C、N、O、F、Ne共5種。(2)O原子和N原子的價(jià)電子排布分別為2s22p4,2s22p3，N原子的2p軌道半充滿，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，所以第一電離能大。(3)由A、B元素的各級(jí)電離能可看出，A、B兩元素容易失去兩個(gè)電子形成2價(jià)金屬陽離子，故A、B元素屬于A族的元素，由同主族元素電離能變化規(guī)律可知，B元素為鎂元素，其原子的電子排布式為1s22s22p63s2。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組1電離能及其變化規(guī)律1下列說法中不正確的是()A同主族元素，隨著電子層數(shù)的增加，I1逐漸減小B同周期元素，隨著核電荷數(shù)的增加，I1逐漸增大C通常情況下，電離能I1I2I1(硒)I1(砷)I1(硒) I1(溴)I1(硒)(3)10號(hào)元素I1較大的原因是_。(4)估計(jì)1 mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子所需能量E值的范圍：_EI1(硒)，I1(溴)I1(硒)。(3)10號(hào)元素是稀有氣體元素氖，已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，此時(shí)失去一個(gè)電子就需要很高的能量。(4)根據(jù)同主族、同周期元素第一電離能的變化規(guī)律可以推測(cè)：1 mol氣態(tài)Ca原子失去最外層一個(gè)電子比同周期元素鉀要難，比同主族元素Mg要容易，故其E值應(yīng)在E(鉀)與E(鎂)之間。