第一电离能的变化规律
李小乖-短丝微博
2023年2月22日发(作者：上转换发光)1/7
教
学
课
题
专题专题2原子结构与元素的性质
单元第二单元元素性质的递变规律
节题元素第一电离能的周期性变化
教
学
目
标
知识与技能1、能说出元素电离能的含义。
2、认识周期表中同一周期和同一主族中元素第一电离能的
变化规律
3、了解元素第一电离能和元素原子的核外电子排布的关系。
4、能应用元素第一电离能说明原子失去电子的难易。
过程与方法进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能
力和窨想象能力。
情感态度
与价值观
从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程
和方法，增强学习化学的兴趣；
教学重点认识周期表中同一周期和同一主族中元素第一电离能的变
化规律
教学难点能应用元素第一电离能说明原子失去电子的难易
教学方法探究讲练结合
教学准备
教
学
过
程
教师主导活动学生主体活动
[回顾]
元素周期律？
[提问]
1、什么叫第一电离能？
[讲解]第一电离能其数值越大，原子越难于失
去一个电子。
注意：原子失去电子，应先最外电子层、最外
原子轨道上的电子；第一电离能的作用：可衡
量元素的原子失去一个电子的难易程度。I
1
越
小，原子越容易失去一个电子；I
1
越大，原子
回答
气态原子失去一个电子
形成+1价气态阳离子所
需的最低能量
2/7
越难失去一个电子
一、元素第一电离能：
I1=M（g）—e-→M+（g）
2、由P19表《1—36号元素的第一电离能》得
到什么规律？
二、周期表中的元素第一电离能的变化规律
结论：周期表中铯的第一电离能最小，氟的第
一电离能最大
同一周期：随原子序数的
递增，元素第一电离能呈
现增大，碱金属最小、稀
有气体元素最大
同一主族：随电子层数的
增加，第一电离能减小
教
学
教师主导活动学生主体活
动
[讲解]3．周期表的右上角元素的第一电离能数值大，左下角
元素的第一电离能的数值小
（四）I
1
与洪特规则的关系
同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子外
围电子排布的特征有关。如镁的第一电离能比铝大，磷的第一
电离能比硫大。
基本规律：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）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14）结构
讨论
3/7
过
程
时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能
[讲解]应用：
1、判断元素活动性（金属性、非金属性）
2、推测原子核外电子排布（最外电子数、常见化合价）
[典型例题]
1、根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下
面各题。
元素代号
I1I2I3I4
Q2400
R500
S7400
T5800
U420
理解
教
学
过
程
教师主导活动学生主体活动
（1）在周期表中，最可能处于同一族的是（）
A、Q和RB、S和TC、T和U
D、R和TE、R和U
（2）电解它们的熔融氯化物，阴极电极反应式最可能正确
的是
AQ2＋＋2e－→QBR2＋＋2e－→RCS3＋＋3e－
→S
DT3＋＋3e－→T
EU2＋＋2e－→U
（3）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是（）
AQCl
2
BRClCSCl
3
DTClE
UCl
4
答案：（1）E
（2）D（3）
B（4）A（5）
E
4/7
（4）S元素最可能是（）
AS区元素B稀有气体元素Cp区元素
D过渡金属Ed区元素
（5）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是
（）
A硼（1s22s22p1）B铍（1s22s2）C锂（1s22s1）
D氢（1s1）E氦（1s2）
解析：从图可以看出，
Q元素第一电离能大，二、三电离能也较大，但相差不大；
应具有稳定结构；
R元素第一电离能较小，而二、三电离能也较大，相差不
大，可能+1价
S元素第一、二电离能相差不大，可能同能级（+2价）
T元素第一、二、三电离能相差不大，而与第三层相差较
大，最外层3个电子
U元素第一电离能较小，而二、三电离能也较大，相差不
大，单电子活泼。
板
书
计
划
一、元素第一电离能：
I
1
=M（g）—e-→M+（g）
二、周期表中的元素第一电离能的变化规律
结论：周期表中铯的第一电离能最小，氟的第一电离能最大。
三、电离能与核外电子排布
1、当原子核外电子排布在能量相同的轨道上形成全空（P0、d0、f0）、
半满、全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
2、通常：I
1
2 3 n 四、应用： 3、判断元素活动性（金属性、非金属性） 4、推测原子核外电子排布（最外电子数、常见化合价） 5/7 反 馈 学生要加强预习。 [课堂练习] 1、镭是元素周期表中第七周期的ⅡA族元素。下面关于镭的性质的描述中不正 确的是() A．在化合物中呈+2价B．单质使水分解放出氢气 C．氢氧化物呈两性D．碳酸盐难溶于水 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．ns2np6 3、下列说法正确是 A、第3周期所含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、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 4、A、B、C是短周期元素，核电荷数依次增大；A、C同族，B+离子核外有10 个电子，回答下列问题 （1）A、B、C三种元素分别是_________、_________、_________。 （2）A、B、C之间形成多种化合物，其中属于离子化合物的化学式分别 为_________、__________、___________。 （3）分别写出A、B、C的电子排列式： A.________________B._____________C._____________ [直击高考] 5.（03上海）下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元 素。 6/7 （1）下列（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。 ①a、c、h②b、g、k③c、h、1④d、e、f （2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核 外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响： 1．原子核对核外电子的吸引力2．形成稳定结构的倾向 下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）： 锂 XY 失去第一个电子 519502580 失去第二个电子 729645701820 失去第三个电子 50 失去第四个电子 955011600 ①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的 能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。。 ②表中X可能为以上13种元素中的（填写字母）元素。用元素符号表示 X和j形成化合物的化学式。 ③Y是周期表中族元素。 ④以上13种元素中，（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的 能量最多。 7/7 参考答案 1.（解析）C、依据周期表性质的周期性 2.（解析）C、原子核外电子排布在能量相同的轨道上形成全空（P0、d0、f0）、 半满、全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能 3.（解析）AC、第一电离能大小由原子核外电子排布结构决定的。 4.（解析）氧、钠、硫。 5.（答案） （1）①④ （2）①Li原子失去一个电子后，Li＋已形成稳定结构，此时再失去一个电子很 困难 ②aNa 2 O和Na 2 O 2 ③ⅢA或第三主族 ④m