选修物质结构与性质《第二单元元素性质的递变规律》新课标优质课教案设计

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【教学重点】

元素第一电离能随原子序数的递增而呈周期性变化的规律

【课题引入】

1962年，英国化学家巴特列在研究铂和氟的反应时，发现生成了一种深红色的固体。经X射线分析和其它实验证明，此化合物由阳离子O2+和阴离子PtF6-结合而成，化学式为O2PtF6。由此，巴特列联想到氧分子的第一电离能为1175.5kJ?mol-1，与氙的第一电离能1170kJ?mol-1非常接近，这表明氙也可能被PtF6氧化发生类似的化学反应。于是他仿照合成O2PtF6的方法，使氙和六氟合铂蒸气在室温下直接反应，立即生成了橙黄色的固体，实验分析其化学式为XePtF6。这是首次合成的第一个稀有气体的化合物，是化学发展史上的一次重大的突破，巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性的贡献。巴特列在合成XePtF6之前是根据第一电离能的数据推测氙也可能被PtF6氧化发生反应的，再经过实验取得了成功，那么究竟什么是第一电离能呢？元素的第一电离能又有怎样的变化规律，这与我们今天所学的内容有关。

【板书】

元素第一电离能的周期性变化

【提问】在学习今天的内容之前，我们先一起回顾一下主族元素原子核外电子排布和性质有怎样的递变规律？

【学生回答】原子核外电子排布、元素的原子半径、元素主要化合价、元素的金属性和非金属性随原子序数的递增呈周期性变化。

【过渡】元素的第一电离能是否也呈周期性变化，我们先来看看什么是元素第一电离能。

学生阅读课本，填写学案

【投影】

元素第一电离能

1、定义：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，叫做改元素的第一电离能，用符号I1表示。M(g)-e-→M+(g)

2、意义：元素第一电离能用来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。

【问题导学】

观察分析下图元素第一电离能的变化情况，寻找它们的变化有哪些规律？为什么会有这样的变化规律？

学生思考，分析图像，回答问题，师生一起总结，填写学案。

【知识归纳 投影】

元素第一电离能的变化规律：

1．总体上，金属元素的第一电离能都较小 ，非金属元素和稀有气体元素的第一电离能都较大。

原因：因为金属元素原子的最外层电子数都比较少，容易失去电子，所以金属元素第一电离能都比较小；而非金属元素原子的最外层电子比较多，不容易失去电子，稀有气体元素原子外围电子排布式为ns2np6（He为1s2），是稳定结构，更难失去电子，因此它们的第一电离能都比较大。

2．同一周期元素的第一电离能从左到右元素的第一电离能总体上是呈增大趋势。在同一周期中第一电离能最小的是碱金属元素，最大的是稀有气体元素。

原因：因为同一周期从左到右随着核电荷数的增加，元素原子半径减小，核对外层电子引力逐渐增大，失电子所需的能量呈增加趋势，即元素的第一电离能呈增大趋势。