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視頻課題：河南省第十三屆高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課微課模擬講課（無生課堂）附課件《電離能》陳丹

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河南省第十三屆高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課微課模擬講課（無生課堂）附課件《電離能》執(zhí)教：陳丹，信陽市潢川高級(jí)中學(xué)（鄭州商城飯店）

河南省2016年度 中學(xué)化學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽

 
 
《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》
第二課時(shí)  電離能
 
 
 
 
教
學(xué)
設(shè)
計(jì)
 
 
 
 
單    位：河南省潢川高中
執(zhí) 教 人：陳  丹
  
 
第二節(jié)   原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)
第2課時(shí) 電離能
教材分析
電離能是高中化學(xué)選修三第一章第二節(jié)原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)中的內(nèi)容。本節(jié)引入電離能和電負(fù)性，定量體現(xiàn)或衡量原子的得失電子的能力，能夠使同學(xué)更直觀的比較原子得失電子的能力。電離能是元素的重要性質(zhì)，決定電離能的主要因素是原子的結(jié)構(gòu)，反過來電離能的大小又體現(xiàn)原子的結(jié)構(gòu)，因此本節(jié)學(xué)習(xí)能使同學(xué)們加深對(duì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的理解，為以后學(xué)習(xí)化學(xué)鍵、分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。
三維目標(biāo)  
²     知識(shí)與技能：
1.  了解電離能的定義及其表示方法
2.  了解電離能的意義
3.  掌握逐級(jí)電離能、第一電離能的變化規(guī)律及其成因
²     過程與方法目標(biāo)
1.通過習(xí)題歸納總結(jié)電離能的引入意義及變化規(guī)律
2.根據(jù)圖像、表格分析遞變規(guī)律，同時(shí)注重特殊性，并分析其成因
²   情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1. 通過圖像、表格的觀察和分析，得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、總結(jié)問題的能力和科學(xué)態(tài)度。
2.通過電離能數(shù)據(jù)比較原子失電子難易，推測(cè)原子結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力和綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。
教學(xué)重點(diǎn) 
第一電離能的遞變性   
教學(xué)難點(diǎn)     
從原子結(jié)構(gòu)理論解析第一電離能的遞變規(guī)律及特殊性
教學(xué)方法
以思維為核心，開展問題探究：通過分析圖像、圖表，引導(dǎo)學(xué)生開展積極的思維活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力，完成知識(shí)構(gòu)建。
教學(xué)過程      
【引入】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，元素原子得失電子的能力是元素的重要性質(zhì)，而原子得失電子的能力主要有兩個(gè)影響因素：原子半徑和價(jià)電子數(shù)。因此，我們可以定性的從原子半徑和價(jià)電子數(shù)來分析原子得失電子的能力。在元素周期表中，同周期元素，從左到右價(jià)電子數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)核外電子的引力逐漸增強(qiáng)，因此原子失去電子能力越來越弱，得到電子的能力越來越強(qiáng)。同主族元素從上到下，價(jià)電子數(shù)相同，而原子半徑逐漸增大，原子核對(duì)核外電子的引力逐漸減弱，因此原子失去電子能力越來越強(qiáng)，得到電子能力越來越弱。
然而，在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，僅用定性的分析是不夠的，為此，人們常用電離能、電負(fù)性來定量地衡量或比較原子得失電子的能力，今天我們就一起來學(xué)習(xí)電離能。首先我們來學(xué)習(xí)電離能的定義及表示方法。
【板書】電離能
一、電離能的定義及表示方法
【教師】：氣態(tài)基態(tài)電中性原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量稱為第一電離能，用I₁表示，單位:kJ/mol。其中“氣態(tài)”“基態(tài)”“電中性”以及“失去一個(gè)電子”都是為了滿足“能量最低”，保證統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，便于定量的衡量和比較。
多電子氣態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為+1價(jià)氣態(tài)陽離子，此時(shí)所需要的最低能量稱為第一電離能，用I₁表示，該氣態(tài)+1價(jià)陽離子再失去一個(gè)電子形成+2價(jià)氣態(tài)陽離子，這時(shí)所需的最低能量稱為第二電離能，用I₂表示。依次還有第三、第四電離能等……
【板書】I₁、I₂、I₃、I₄……
【教師】：下面我們來看一個(gè)練習(xí)
【學(xué)生】：回答
【教師】：從表中數(shù)據(jù)，我們不難看出，多電子原子逐級(jí)電離能逐漸增大，因?yàn)殡S著電子的逐個(gè)失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，當(dāng)它再要失去一個(gè)電子時(shí)，需克服的電性引力也越來越大，消耗的能量自然也越來越多，表現(xiàn)的結(jié)果就是逐級(jí)電離能逐漸增大。由此可見，電離能數(shù)據(jù)的大小，可以定量的衡量原子或離子失去電子能力的大小，電離能越大越難失電子，電離能越小越容易失電子。同時(shí)，從表中數(shù)據(jù)我們還可以看出，Na的I₁遠(yuǎn)小于I₂，說明Na失去第一個(gè)電子比失去第二電子容易得多，所以Na容易失去一個(gè)電子形成＋1價(jià)離子；Mg的I₁和I₂相差不大，而I₂遠(yuǎn)小于I₃，所以Mg容易失去兩個(gè)電子形成＋2價(jià)離子；同樣的道理，Al容易失去三個(gè)電子形成＋3價(jià)離子。像鈉原子這樣I₁遠(yuǎn)小于I₂、鎂原子I₂遠(yuǎn)小于I₃、鋁原子I₃遠(yuǎn)小于I₄我們稱之為突變。由此可見我們可以根據(jù)逐級(jí)電離能的突變?nèi)ヅ袛嘣�子最外層電子�?shù)，及其所表現(xiàn)出的主要化合價(jià)。
【教師】從這個(gè)練習(xí)中，我們可以總結(jié)出兩點(diǎn)，一，利用電離能數(shù)據(jù)的大小，可以定量的衡量氣態(tài)原子或離子失去電子的難易，電離能越大越難失電子，電離能越小，越容易失電子，這就是我們引入電離能的意義所在。二，我們可以得出同一元素逐級(jí)電離能的變化規(guī)律：逐漸增大且存在突躍。
【板書】二、電離能的意義    定量的衡量氣態(tài)原子或離子失電子的難易
【板書】三、同一元素原子逐級(jí)電離能的變化規(guī)律   逐漸增大且存在突躍
【教師】:那么不同元素原子的第一電離能又有什么變化規(guī)律呢？
【思考探究】：觀察下圖，同學(xué)們分組討論并總結(jié)第一電離能的變化規(guī)律并解釋其原因
【學(xué)生】總結(jié)發(fā)言
【教師】同學(xué)們的總結(jié)及解釋原因很到位，下面我們一起總結(jié)下第一電離能的變化規(guī)律及其成因
1.隨著原子序數(shù)的遞增，原子的第一電離能呈周期性的變化（小→大、小→大…）
2. 同一周期元素從左向右第一電離能呈增大的趨勢(shì)（IIA族和VA族元素存在特殊性），
3. 同一族元素從上到下第一電離能逐漸減小
為什么不同元素第一電離能存在上述變化規(guī)律呢？這就要從電離能的意義說起，我們引入電離能的意義在于，定量的衡量原子失去電子的能力，那么原子失去電子的能力就決定了原子第一電離能的大小，而原子失去電子的能力是有原子半徑和價(jià)電子數(shù)所決定的，因此，原子半徑和價(jià)電子數(shù)的變化是原子第一電離能呈現(xiàn)出上述變化的根本原因。隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑和價(jià)電子數(shù)呈現(xiàn)出周期性變化，導(dǎo)致原子失電子能力呈周期性變化，這就決定了原子第一電離能呈現(xiàn)周期性變化。同一周期元素從左到右，隨著原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，價(jià)電子數(shù)逐漸增大，原子失電子能力逐漸減弱，表現(xiàn)為第一電離能呈增大的趨勢(shì)；同一族元素從上到下，隨著原子序數(shù)的遞增，價(jià)電子數(shù)相同但原子半徑逐漸增大，原子失去電子的能力逐漸增強(qiáng)，所以第一電離能逐漸減小。由此可見，原子半徑和價(jià)電子數(shù)的變化是原子第一電離能呈現(xiàn)出上述變化的根本原因。原子半徑和價(jià)電子數(shù)反映的是原子的結(jié)構(gòu)，而原子第一電離能體現(xiàn)的是元素的性質(zhì)，這就不難看出結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映出結(jié)構(gòu)。在上述變化規(guī)律中，同一周期元素從左向右第一電離能呈增大的趨勢(shì)，但I(xiàn)IA族和VA族元素存在特殊性，而性質(zhì)是由結(jié)構(gòu)決定的，那么我們就用結(jié)構(gòu)來解釋一下。
【課后作業(yè)】  課本22頁第4～7題
板書設(shè)計(jì)

電離能 一、電離能的定義及表示方法  二、電離能的意義  三、逐級(jí)電離能的變化規(guī)律 四、第一電離能變化規(guī)律 1.周期性 2.同周期：左→右，↑（IIA族和VA族） 3.同族：上→下， ↓

 
 

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