【精品学案】2025人教版高中化学选择性必修2《物质结构与性质》第03课 元素周期律（解析版）

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1.第一电离能

（1）定义：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。

【特别提醒】第一电离能概念的四个限定条件：气态、电中性基态、一个电子、最低能量。

（2）符号和单位：常用符号I表示，常用单位是kJ·mol-1

（3）意义：衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。即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。

（4）变化规律

①一般规律：同周期：随原子序数的递增而增大；同周期中，第一电离能最小的是第一主族的元素，最大的是稀有气体元素；第一电离能最大的元素是氦。同主族：随原子序数的递增而减小。

②特例：具有全充满、半充满及全空的电子构型的原子稳定性较高，其电离能数值较大。

        例如：第IIA族>第IIIA族；  第VA族>第VIA族

③过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期元素中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能略有增加。

总之，第一电离能的周期性递变是原子半径、核外电子排布周期性变化的结果。

【特别提醒】第二、三、四周期中，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比相邻元素都大。

2、逐级电离能

（1）含义：原子的+1价气态基态离子再失去1个电子所需要的最低能量叫做第二电离能，依次类推。可以表示为  M(g)=M+(g)+e-     I1(第一电离能)

M+(g)=M2+(g)+e-     I2(第二电离能)

M2+(g)=M3+(g)+e-   I3(第三电离能)

（2）变化规律

①同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1< I2< I3<…

②当相邻逐级电离能突然变大时，说明失去的电子所在电子层发生了变化，即电离能的差别大小反映了电子的分层排布。

3、电离能的应用

（1）推断元素原子的核外电子排布

例如：Li的逐级电离能I1《 I2< I3,表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L能层)上，且最外层上只有一个电子

（2）判断主族元素的最高正化合价或最外层电子数

如果电离能在In与In+1之间发生突变，则元素的原子易形成+n价离子而不易形成+(n+1)价离。如果是主族元素，则其最外层有n个电子，最高正化合价为+n(O、F除外)。

（3）判断元素的金属性、非金属性强弱

I1越大，元素的非金属性越强(稀有气体元素除外)；I1越小，元素的金属性越强。