2022-2023學(xué)年魯科版選擇性必修二 1.3.2 元素的電離能、電負(fù)性及其變化規(guī)律 教案

1、第一章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第3節(jié)元素性質(zhì)及其變化規(guī)律第2課時(shí) 元素的電離能、電負(fù)性及其變化規(guī)律【教學(xué)目標(biāo)】1.了解電離能的概念及其內(nèi)涵，認(rèn)識(shí)主族元素電離能的變化規(guī)律，知道電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系。2.知道主族元素電負(fù)性與元素性質(zhì)的關(guān)系，認(rèn)識(shí)主族元素電負(fù)性的變化規(guī)律?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：電離能和電負(fù)性的含義及其變化規(guī)律。難點(diǎn)：電離能和電負(fù)性的含義及其變化規(guī)律?！竞诵乃仞B(yǎng)】宏觀辨識(shí)與微觀探析：了解電離能的概念及其內(nèi)涵，認(rèn)識(shí)主族元素電離能的變化規(guī)律，知道電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：知道主族元素電負(fù)性與元素性質(zhì)的關(guān)系，認(rèn)識(shí)主族元素電負(fù)性的變化規(guī)律，培養(yǎng)的化學(xué)核心素養(yǎng)?！窘虒W(xué)過程】【知

2、識(shí)回顧】學(xué)生完成學(xué)案知識(shí)回顧內(nèi)容【聯(lián)想質(zhì)疑】為滿足科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，對(duì)原子得失電子的能力僅有定性的分析往往是不夠的，因此人們不斷嘗試尋找能定量地衡量或比較原子得失電子能力的方法。不過，在化學(xué)變化中伴隨著不同原子核外電子之間的相互作用等復(fù)雜過程的發(fā)生，要想借助化學(xué)變化來確立定量描述某種原子得失電子能力的參數(shù)并不容易。請(qǐng)你充分發(fā)揮想象力，嘗試找到解決這個(gè)問題的思路。【引入】科學(xué)家通常用電離能來表示元素原子或離子失去電子的難易程度。閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，了解電離能的含義。【板書】二、元素的電離能及其變化規(guī)律1.電離能的定義【講述】氣態(tài)基態(tài)原子或氣態(tài)基態(tài)離子失去一個(gè)電子所需要的最小能量稱為電離能，

3、常用符號(hào)I表示，單位為kJmol-1?！就队啊俊局v述】元素原子失去一個(gè)電子的電離能稱為第一電離能，常用符號(hào)I1表示；在此基礎(chǔ)上再失去一個(gè)電子的電離能稱為第二電離能，常用符號(hào)I2表示；以此類推，還有第三、第四電離能等。同一原子的各級(jí)電離能之間存在如下關(guān)系：I1I2I3【投影】【板書】2.電離能的含義及應(yīng)用【講述】 電離能越小，表示在氣態(tài)時(shí)該元素的原子（或離子）越容易失去電子； 電離能越大，表示在氣態(tài)時(shí)該元素的原子（或離子）越難失去電子。 通常運(yùn)用電離能數(shù)值來判斷金屬元素的原子在氣態(tài)時(shí)失去電子的難易程度?！舅伎肌繛槭裁翠囋匾仔纬蒐i，而不易形成Li2；鎂元素易形成Mg2，而不易形成Mg3？【總結(jié)

4、】當(dāng)相鄰逐級(jí)電離能突然變大時(shí)，說明其電子層發(fā)生變化，即同一電子層中電離能相近，不同電子層中電離能有很大的差距。Li原子最外層一個(gè)電子，第一電離能小，容易失去，第二電離能為次外層電子不易失去；Mg原子最多外層兩個(gè)電子，第一和第二電離能遠(yuǎn)大于此外層的第三電離能，易失去兩個(gè)電子?！居^察思考】觀察圖1-3-4，請(qǐng)你說明元素的第一電離能隨著元素原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)怎樣的變化規(guī)律，并從原子結(jié)構(gòu)的角度加以解釋?！就队啊俊景鍟?.電離能的變化規(guī)律【講述】同周期元素原子電子層數(shù)相同，但隨著核電荷數(shù)增大，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用增強(qiáng)。同一周期的元素，堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的第一電離能最大；

5、 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，表示元素原子越來越難失去電子?！舅伎肌康诙芷贐e第一電離能大于B，N大于O；第三周期Mg大于Al，P大于S的原因是什么？【講述】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?！就队啊俊局v述】同主族元素原子的價(jià)電子數(shù)相同，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸減弱。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容易失去電子。過渡元素的第一電離能的變化不太規(guī)則，對(duì)同一周期的元素而言，總體

6、上隨元素原子序數(shù)的增加第一電離能從左到右略有增加?！具w移應(yīng)用】完成學(xué)案遷移應(yīng)用題目【質(zhì)疑】 金屬活動(dòng)性順序?yàn)镵、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、 Pt、Au。鈉元素的第一電離能為 496 kJmol-1，鈣元素的第一電離能和第二電離能分別為 590 kJmol-1、 1145 kJmol-1，表明氣態(tài)鈉原子比氣態(tài)鈣原子更容易失去電子，更加活潑。金屬的活動(dòng)性順序與金屬元素電離能的大小順序?yàn)槭裁床灰恢?？?qǐng)大家閱讀教材“追根尋源”內(nèi)容?！就队啊俊局v述】元素第一電離能的周期性遞變規(guī)律與原子半徑和核外電子排布的周期性變化密切相關(guān)。與電離能想對(duì)應(yīng)電子親和能的大小反

7、映了氣態(tài)原子獲得電子成為氣態(tài)陰離子的難易程度。請(qǐng)閱讀教材“拓展視野”欄目，了解電子親和能含義。【投影】【過度】盡管電離能（或電子親和能）為理解元素性質(zhì)及其周期性變化提供了工具，但因?yàn)槠浞从车氖菤鈶B(tài)原子得失電子的難易程度，當(dāng)用于描述物質(zhì)中不同原子吸引電子的能力、物質(zhì)中原子的電荷分布等情況時(shí)會(huì)有較大偏差。因此，化學(xué)家嘗試對(duì)已經(jīng)測得的物理量進(jìn)行組合和數(shù)學(xué)處理，以獲得能更好反映變化規(guī)律的參數(shù)。【投影】【板書】三、元素的電負(fù)性及其變化規(guī)律【講述】電負(fù)性用來描述兩個(gè)不同原子在形成化學(xué)鍵時(shí)吸引電子能力的相對(duì)強(qiáng)弱。元素的電負(fù)性越大，其原子在化合物中吸引電子的能力越強(qiáng)；元素的電負(fù)性越小，其原子在化合物中吸引電子

8、的能力越弱。觀察元素電負(fù)性表，總結(jié)元素電負(fù)性變化規(guī)律?！就队啊俊究偨Y(jié)】分析元素電負(fù)性數(shù)值可以看出，金屬元素的電負(fù)性較小，非金屬元素的電負(fù)性較大。對(duì)主族元素而言，同一周期從左到右，元素的電負(fù)性遞增；同一主族自上而下，元素的電負(fù)性遞減。因此，電負(fù)性大的元素集中在元素周期表的右上角，電負(fù)性小的元素集中在元素周期表的左下角?！就队啊俊局v述】電負(fù)性標(biāo)度的建立是為了量度原子對(duì)成鍵電子吸引能力的相對(duì)大小?；诮⒛Ｐ偷牟煌悸泛头椒ǎ梢杂胁煌碾娯?fù)性標(biāo)度。至今化學(xué)家建立電負(fù)性標(biāo)度的方法還在不斷更新。利用元素的電負(fù)性數(shù)值可以判斷元素的活潑性、化合價(jià)以及化學(xué)鍵的性質(zhì)。請(qǐng)大家閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，了解電負(fù)性的應(yīng)用。

9、【投影】【遷移應(yīng)用】 完成學(xué)案遷移應(yīng)用題目【歸納總結(jié)】比較元素電負(fù)性大小的方法（1）同一周期從左到右，原子電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸增強(qiáng)，電負(fù)性逐漸增大。（2）同一主族從上到下，原子核電荷數(shù)增大，電子層數(shù)逐漸增加，原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸減弱，電負(fù)性逐漸減小。（3）對(duì)副族而言，同族元素的電負(fù)性也大體呈現(xiàn)主族元素的變化趨勢。因此，電負(fù)性大的元素集中在元素周期表的右上角，電負(fù)性小的元素位于元素周期表的左下角。（4）非金屬元素的電負(fù)性一般比金屬元素的電負(fù)性大。（5）二元化合物中，顯負(fù)價(jià)的元素的電負(fù)性更大。（6）不同

10、周期、不同主族兩種元素電負(fù)性的比較可找第三種元素(與其中一種位于同主族或同周期)進(jìn)行參照?！窘涣餮杏憽吭氐脑影霃?、第一電離能、電負(fù)性等從不同角度對(duì)元素性質(zhì)進(jìn)行了描述，請(qǐng)你利用教材中所給出的短周期元素的原子半徑、第一電離能及電負(fù)性數(shù)據(jù)，通過作圖尋找它們之間的關(guān)系和規(guī)律，以及它們與金屬活動(dòng)性順序之間的關(guān)系?；趫D象對(duì)這些關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行描述和討論，并與同學(xué)分享你的體會(huì)。【投影】【展示】展示學(xué)生作圖，并分享其體會(huì)【總結(jié)】隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑、第一電離能、電負(fù)性均呈現(xiàn)周期性變化。同周期原子序數(shù)增大，原子半徑逐漸減小，第一電離能趨于增大（有起伏），電負(fù)性逐漸增大。【歸納總結(jié)】完成學(xué)案表格【課堂小結(jié)】【作業(yè)布置】完成課后配套作業(yè)。【板書設(shè)計(jì)】1.3.2元素的電離能、電負(fù)性及其變化規(guī)律二、元素的電離能