1.3 元素性质及其变化规律（第1课时 元素的电离能及其变化规律）-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（鲁科版2019选择性必修2）

第1章 原子结构与元素性质 第3节 元素性质及其变化规律 第1课时 元素的电离能及其变化规律 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．能说出元素电离能的含义，能描述主族元素第一电离能变化的一般规律。 2．能从电子排布的角度对元素第一电离能变化规律进行解释。 重点：理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。 难点：能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。 一、电离能及其分类 1．概念 气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能，常用符号I表示，单位是kJ·mol－1。 2．意义 判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。电离能越小，表示在气态时该原子越容易失去电子；反之，电离能越大，表示在气态时该原子越难失去电子。 3．分类 (1)第一电离能是处于基态的气态原子失去1个电子，生成＋1价气态阳离子所需要的能量，符号为I1；表示为M(g)===M＋(g)＋e－ I1 (2)第二电离能是由＋1价气态阳离子再失去一个电子形成＋2价气态阳离子所需要的能量，符号为I2；表示为M＋(g)===M2＋(g)＋e－ I2 (3)依次还有第三电离能I3，第四电离能I4等。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) 4．电离能的意义 (1)电离能越小，该气态原子越容易失去电子。 (2)电离能越大，该气态原子越难失去电子。 (3)运用电离能可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。 【名师点拨】 1．理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。 2．对于同一元素：I3＞I2＞I1。 3．运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。 二、电离能变化规律及其影响因素 1．元素逐级电离能的变化规律 同一元素的电离能按I1、I2、I3……顺序逐级增大。 2．元素第一电离能的变化规律 元素第一电离能呈现周期性变化，变化趋势图如下： (1)同周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈现增大的趋势。 (2)同主族自上而下，元素的第一电离能逐渐减小。 (3)同周期从左到右，过渡元素的第一电离能变化不太规则，第一电离能略有增加。 3．影响因素 4．电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1≤I2＜I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L电子层)，且最外层上只有一个电子。 (2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1≤I2<I3，表明K原子易失去一个电子形成＋1价阳离子。 (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；I1越小，元素的金属性越强。 【名师点拨】 (1)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。 (2)当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 (3)记住下列元素原子第一电离能大小关系中的特例：Be>B；N>O；Mg>Al；P>S，在考试中经常出现。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。( ) (2)M(g)→M2＋(g)＋2e－所需能量不是第二电离能。( ) (3)Na原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。( ) (4)原子的电离能大小I1＞I2＞I3。( ) (5)同周期元素，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大。( ) (6)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，金属性逐渐增强。( ) (7)钠的电离能I2≫I1，说明钠元素常显＋1价，镁的电离能I3≫I2，则镁常显＋1和＋2价。( ) (8)因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大。( ) (9)第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据。( ) (10)根据元素周期律，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。( ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)× ►问题一 气态原子要失去电子变为气态阳离子，必须克服核电荷对电子的引力而消耗能量，这种能量称为电离能(I)，我们就可以根据原子的电离能来衡量原子失去电子的难易程度。一般情况下，只要应用第一电离能数据即可。 1．“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。”这种说法对吗？ 【答案】不对。 2．元素第一电离能小的元素，其金属性一定强吗？ 【答案】不一定。如铝的第一电离能比镁的第一电离能小，但铝的金属性不如镁的金属性强。 3．在同一周期中ⅦA族的第一电离能最大吗？ 【答案】不是，第一电离能最大的是0族元素。 4．Mg与Na、Al，P与Si、S第一电离能大小关系如何？ 【答案】I1(Mg)＞I1(Na)，I1(Mg)＞I1(Al)，I1(P)＞I1(Si)，I1(P)＞I1(S)。 5．M(g)M2＋(g)所需的能量是否是其第一电离能的2倍？ 【答案】不是，应远大于其第一电离能的2倍。因为首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能最小，再失去的电子是能量较低的电子，且失去电子后离子所带正电荷对电子吸引力更强，从而使电离能越来越大。 6．为什么锂元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？ 【答案】当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。Li原子最外层一个电子，第一电离能小，容易失去，第二电离能为次外层电子不易失去；Mg原子最多外层两个电子，第一和第二电离能远大于此外层的第三电离能，易失去两个电子。 ►问题二 ⅡA族和ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能高的原因是什么？ 【答案】在同一周期元素第一电离能的递变过程中，ⅡA族和ⅤA族元素作为特例出现，第一电离能分别比同周期相邻元素的第一电离能都高，这主要是因为ⅡA族元素原子最外电子层的s轨道处于全充满状态，ⅤA族元素原子最外电子层的p轨道处于半充满状态，根据洪特规则均属于相对稳定的状态，故这两个主族的元素原子相对较难失去第1个电子，第一电离能相对较大，属于电离能周期性变化的特例，例如：I1(Na)＜I1(Mg)、I1(Mg)＞I1(Al)；I1(Si)＜I1(P)、I1(P)＞I1(S)。 ►问题三 下表是第二周期元素的第一电离能数据： 元素 Li Be B C N O F Ne 第一电离能(kJ /mol) 502.3 899.5 800.6 1 086.4 1 402.3 1 314.0 1 681.0 2 038 1．Li～Ne电离能变化的总趋势如何？ 【答案】Li～Ne电离能变化的总趋势为增大。 2．试从电子排布解释该两处反常现象。 【答案】电离能大小反常的是Be、N。Be的2s能级有2个电子，为全充满的稳定结构，所以第一电离能是Be比B大。N的2p能级有3个电子，为半充满的较稳定结构，所以第一电离能是N比O大。 ►问题四 现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV) 序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6 电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序号 I7 I8 I9 I10 I11 … 电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 … 1．为什么一种元素的各级电离能是逐渐增大的？ 【答案】气态阳离子所带正电荷多，比不带电荷的气态原子或所带正电荷少的气态阳离子对电子的吸引力要大。 2．同一原子中当逐级电离时，电离能突然变大很多，这个突跃点意味着什么？ 【答案】核外电子分层排布。 3．该元素是什么元素？ 【答案】据题目数据，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，又由于核电荷数小于18，所以A为Mg。 4．该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是什么？ 【答案】Mg元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 Mg(OH)2。 5．该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强还是弱？ 【答案】弱。 ►题型一 电离能的变化规律 【典例1】下列有关电离能的说法中，正确的是( ) A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强 B．第—电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量 C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大 D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价 【答案】D 【解析】元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子，A不正确；电离能是气态原子或离子失去核外一个电子需要的最低能量，B不正确；从总的变化趋势上看，同一周期中第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如N＞O，C不正确。 【解题必备】 影响电离能的因素及变化规律 电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子的排布。 (1)核电荷数、原子半径对电离能的影响 ①同周期元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，I1总体上有增大的趋势(而非逐渐增大，因ⅡA、ⅤA元素出现特殊情况)。碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 ②同主族元素从上到下，原子半径增大起主要作用，元素的I1逐渐减小。 (2)核外电子层排布对电离能的影响 ①某原子或离子具有全充满、半充满、全空的电子排布时，电离能较大。如ⅡA族元素、ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，这是因为ⅡA族的元素原子的最外层原子轨道为ns2全充满np0全空稳定状态，ⅤA族的元素原子的最外层原子轨道为np3半充满的稳定状态。各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。 ②通常情况下，元素的电离能逐级增大。因为离子的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，所以失去这些电子逐渐变难，需要的能量越来越高。 ③当相邻逐级电离能突然变大时，说明电子的电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 【变式1-1】下列说法中正确的是(　　) A．第三周期所含的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．在所有元素中，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 【答案】A 【解析】同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确，C错误。由于镁的核外电子排布为3s2属全充满结构，原子的能量较低，具有相对较大的第一电离能；而铝的核外电子排布为3s23p1，原子的能量较高，具有相对较小的第一电离能，故B错误。D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D错误。 【变式1-2】从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出(　　) A．元素原子得电子的难易 B．元素的主要化合价 C．元素原子失电子的难易 D．核外电子是分层排布的 【答案】C 【解析】第一电离能仅表示失去一个电子时的能量，所以看不出化合价、核外电子的排布情况。 【变式1-3】某主族元素原子的第一、二、三、四各级电离能依次为：899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，试分析该元素所在的族序数为(　　) A．ⅠA族 B．ⅡA族 C．ⅢA族 D．ⅣA族 【答案】B 【解析】由元素原子各级电离能递增数据分析：I3≫I2，所以这种元素最外层应有2个电子，族序数为ⅡA族。 ►题型二 电离能的影响因素及运用 【典例2】下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　) A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 D．对于同一元素而言，原子的电离能I1＜I2＜I3＜… 【答案】B 【解析】A项，同一主族，从上到下元素的第一电离能越来越小，活泼性越来越强；B项，同周期的第ⅡA与第ⅢA族，第ⅤA与第ⅥA族，第一电离能出现了反常；C项，ns2np6的原子为稀有气体原子， 第一电离能较大；D项，同一元素的原子，I1＜I2＜I3。 【解题必备】 电离能的应用 (1)比较元素金属性的强弱 一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 (2)确定元素原子的核外电子层排布 由于电子是分层排布的，内层电子比外层电子难失去，因此元素的电离能会发生突变。 (3)确定元素的化合价 如果≫，即电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价(或只有＋n价、0价)。某元素的逐级电离能，若I2≫I1，则该元素通常显＋1价；若I3≫I2，则该元素通常显＋2价；若I4≫I3，则该元素通常显＋3价。 过渡元素的价电子数较多，且各级电离能之间相差不大，所以常表现多种化合价。如锰元素通常有＋2～＋7多种化合价。 【变式2-1】下列元素第一电离能大小顺序中，正确的是(　　) A．Be>B>Mg B．B>Mg>Be C．B>Al>Mg D．Al<Be<Mg 【答案】A 【解析】第一电离能呈周期性变化，特别是主族元素规律性相当强。同周期主族元素从左到右第一电离能增大，同主族元素从上而下第一电离能减小。但ⅡA族与ⅢA族、ⅤA族与ⅥA族的第一电离能大小呈现特殊情况，同周期中第一电离能关系ⅡA族>ⅢA族、ⅤA族>ⅥA族。 【变式2-2】已知某原子的各级电离能数值如下：I1＝577 kJ·mol－1，I2＝1 817 kJ·mol－1，I3＝2 745 kJ·mol－1，I4＝11 578 kJ·mol－1，则该元素的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 【答案】C 【解析】第三电离能到第四电离能发生突跃，所以元素呈现＋3价。 【变式2-3】具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是(　　) ①3p轨道上只有一对成对电子的原子　②外围电子排布为3s23p6的电子　③其3p轨道为半充满的原子　④正三价的阳离子的电子层结构与氖原子结构相同 A．①②③④ B．③①②④ C．②③①④ D．②④①③ 【答案】C 【解析】本题考查同周期元素第一电离能的递变规律，题中所述结构的原子都是第三周期元素。②是稀有气体Ar，其第一电离能最大。①是硫原子，③是磷原子，④是铝原子。根据规律I1(Al)最小，S虽然在P的右边，但磷原子3p轨道是3p3半充满结构，较稳定，故I1(P)>I1(S)。 1．下列说法中不正确的是(　　) A．电离能最小的电子能量最高 B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大 C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3 D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强 【答案】B 【解析】同主族元素，随核电荷数的增大，I1逐渐减小，B错误。 2．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( ) A．Be B．B C．N D．O 【答案】C 【解析】同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但是IIA>IIIA，VA>VIA，选项所给的四种元素处于同周期，N>O>Be>B，故选C。 3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p1 【答案】B 【解析】核外电子排布为1s22s1的原子失去一个电子后变成1s2(与He原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。 4．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是(　　) A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C) C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B) 【答案】C 【解析】B、C、N、O属于同周期元素，同一周期元素随原子序数递增，第一电离能有增大的变化趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，VA族元素大于ⅥA族元素。 5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是(　　) A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 【答案】C 【解析】　第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。 6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2 【答案】B 【解析】I2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。 7．下列原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是(　　) A．ns2np1 B．ns2np2 C．ns2np3 D．ns2np4 【答案】C 【解析】当原子轨道处于全满、半满时，具有的能量较低，原子比较稳定，第一电离能较大。 8．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是(　　) A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P 【答案】A 【解析】同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小(除稀有气体元素)，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势。同主族元素，从上到下，原子半径递增，第一电离能递减。 9．下列叙述正确的是(　　) A．同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大 D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 【答案】D 【解析】A项，同周期元素中0族元素的第一电离能最大，错误；B项，氯元素是主族元素，形成的单原子离子的化合价的绝对值是1，与其族序数不相等，错误；C项，第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越小，错误；D项，同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小，正确。 10．元素X的各级电离能数据如下： I1 I2 I3 I4 I5 I6 I/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378 则元素X的常见价态是(　　) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6 【答案】C 【解析】对比表中电离能数据可知，I1、I2、I3电离能数值相对较小，至I4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去，因此，该元素的常见化合价为＋3。 11．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是(　　) A．X＋ B．X2＋ C．X3＋ D．X4＋ 【答案】B 【解析】相邻两电子层能量相差较大，电离能产生突跃，说明再失一个电子的难度增大很多，由此可判断最外层上的电子数，进而判断其可能化合价并由此推出其阳离子所带的正电荷数。该元素原子电离能数据突跃发生在第二、第三电离能上，故其最外层有2个电子，可形成＋2价阳离子。 12．(1)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________。 (3)根据元素周期律，原子半径：Ga________As，第一电离能：Ga________As。(填“大于”或“小于”) (4)N、O、S中第一电离能最大的是________(填元素符号)。 【答案】　(1)O　(2)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子　 (3)大于　小于　(4)N 13．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。 元素符号 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 V 420 3 100 4 400 5 900 (1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________(填序号，下同)。 A．Q和R B．S和T C．T和V D．R和T E．R和V (2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。 A．QCl2　 B．RCl　 C．SCl3　 D．TCl　 E．VCl4 (3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。 A．硼 B．铍 C．锂 D．氢 E．氦 (4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。 A．Q B．R C．S D．T E．V (5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。 A．H B．Li C．Na D．K 理论根据是_____________________________________________。 【答案】(1)E　(2)B　(3)E　(4)E (5)D　R和V都是I2＞＞I1，应该属于ⅠA族元素，因为R和V都存在第四电离能，核外电子数应该至少为4个，故应该是Na、K，并且V的第一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K 【解析】各级电离能中发生突跃式增高的情况是R：I2＞＞I1、S：I3＞＞I2、T：I4＞＞I3、V：I2＞＞I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体。 14．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV) 序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6 电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序号 I7 I8 I9 I10 I11 … 电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 … (1)电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。 (2)上述11个电子分属________个电子层。 (3)去掉11个电子后，该元素还有________个电子。 (4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。　 (5)该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性________(填“强”或“弱”)。 【答案】(1)小　大　(2)3　(3)1　(4)Mg(OH)2　(5)弱 【解析】(1)电子离核越远，能量越高，受原子核的引力越小，失去电子越容易，则电离能越小。阳离子核电荷数越高，离子半径越小，原子核对核外电子的引力越大，失电子越难，则电离能越大；(2)据题目数据，I1、I2较小，I3突然增大，说明最外层有2个电子，I3到I10变化较小，但I11突然增大，说明次外层有8个电子，又由于核电荷数小于18，所以A为Mg；(3)Mg原子去掉11个电子后，还有1个电子；(4)Mg元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 Mg(OH)2；(5)电子排布为1s22s22p63s1的元素为钠，与Mg同周期且在Mg的左边，所以碱性NaOH>Mg(OH)2。 1．下列原子中，第一电离能最大的是(　　) A．B　　　　B．C C．Al D．Si 【答案】B 【解析】B、C属于同周期元素，故I1(C)>I1(B)，Al、Si属于同周期元素，故I1(Si)>I1(Al)；C、Si属于同主族元素，故I1(C)>I1(Si)，B、Al属于同主族元素，故I1(B)>I1(Al)。综上所述知I1(C)最大。 2．具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是(　　) A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2 【答案】B 【解析】A、B、C、D四项对应元素分别是F、Ne、Na、Mg，稀有气体最不易失电子。 3．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是(　　) A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6 【答案】B 【解析】ns2np3的为半充满稳定结构，第一电离能为ns2np3＞ns2np4，对于题给四个选项，其第一电离能由小到大顺序为ns2np4＜ns2np3＜ns2np5＜ns2np6，即第一电离能最小的电子构型为ns2np4的元素。 4．从P和S；Mg和Ca；Al和Si三组原子中，分别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素的原子序数之和是(　　) A．40 B．48 C．41 D．49 【答案】C 【解析】第一电离能I1(P)＞I1(S)(同周期ⅤA族元素高于ⅥA族元素)，I1(Mg)＞I1(Ca)(同主族递变规律)，I1(Si)＞I1(Al)(同周期递变规律)，所以三种元素的原子序数之和为15＋12＋14＝41。 5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是(　　) A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 【答案】C 【解析】　第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。 6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2 【答案】B 【解析】I2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。 7．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是(　　) A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P 【答案】A 【解析】同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小(除稀有气体元素)，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势。同主族元素，从上到下，原子半径递增，第一电离能递减。 8．下列叙述正确的是(　　) A．同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大 D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 【答案】D 【解析】A项，同周期元素中0族元素的第一电离能最大，错误；B项，氯元素是主族元素，形成的单原子离子的化合价的绝对值是1，与其族序数不相等，错误；C项，第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越小，错误；D项，同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小，正确。 9．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1 C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z 【答案】D 【解析】A项，根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，A正确；B项，Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布为ns2np1，B正确；C项，Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，C正确；D项，三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X>Z>Y，选项D错误；故选D。 10．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　) I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 ①R的最高正价为＋3价　②R元素位于元素周期表中第ⅡA族　③R元素第一电离能大于同周期相邻元素　④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不正确；短周期第ⅡA族(ns2)的元素，因s轨道全满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。 11．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为2s22p4，Y是第3周期离子半径最小的元素，则X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是(　　) A．X3YZ3 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3 【答案】A 【解析】在同周期中第一电离能最小的是H或ⅠA族金属元素，其化合物中化合价为＋1价；Y为Al，Z为O，根据化合物中化合价代数和为零知A正确。 12．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据表中所列数据判断错误的是( ) 元素 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 A．元素X的常见化合价是+1价 B．元素Y是ⅢA族的元素 C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应 【答案】D 【解析】X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。A项，X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A正确；B项，Y为第IIIA族元素，故B正确；C项，若元素X是Na与氯形成化合物时，化学式可能是NaCl，故C正确；D项，若元素Y处于第三周期，为Al元素，则它与冷水不反应，故D错误；故选D。 13．某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是 (　　) I1 I2 I3 I4 I5 I6 578 1817 2 745 11 578 14 831 18 378 A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 B．R的最高正价为+3价 C．R元素的焰色为黄色 D．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 【答案】B 【解析】该元素第四电离能剧增，说明该原子最外层有3个电子，可能是硼或铝，基态原子的电子排布式为ns2np1，A错误；该原子最外层有3个电子，最高正价为+3价，B正确；钠元素的焰色为黄色，该元素不是钠元素，C错误；该元素最外层有3个电子，位于元素周期表第ⅢA族，D错误。 14．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。 (1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。 (2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。 ①I1(砷)>I1(硒)　②I1(砷)<I1(硒)　③I1(溴)>I1(硒)　④I1(溴)<I1(硒) (3)10号元素I1较大的原因是____________________________________。 【答案】(1)随着原子序数增大，I1变小　周期性 (2)①③ (3)10号元素是氖，该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构 【解析】(1)从Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，I1变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化；(2)考查第一电离能与洪特规则的关系。同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子价电子排布的特征有关。如镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大。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)状态时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。从第2、3周期可以看出第ⅢA、第ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的I1都低，由此可以推测：I1(砷)＞I1(硒)，I1(溴)＞I1(硒)；(3)10号元素是稀有气体元素氖，已达到稳定结构，此时失去一个电子就需要很高的能量。 15．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素； ②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn； ③R原子核外L层电子数为奇数； ④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题： (1)Q是________，R是________，X是________， Y是________，Z是________(用元素符号填写)。 (2)Z的核外电子排布式是________。 (3)Q、R、X、Y四种元素的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示)。 (4)Q、R、Y三种元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为________(用化学式表示)。 【答案】(1)C　N　O　Si　Cu (2)1s22s22p63s23p63d104s1 (3)Si＜C＜O＜N (4)HNO3＞H2CO3＞H4SiO4(或H2SiO3) 【解析】由①得Z为铜元素，3d轨道是全充满状态；由②得Y为ⅣA族元素；由③得R原子L层电子数可能为1、3、5、7，且为第二周期元素；由④得Q价电子排布为ns2np2，X价电子排布为ns2np4。结合原子序数大小关系：Q＜R＜X＜Y＜Z可知，Q为碳元素，Y为硅元素，R为氮元素，X为氧元素。 ( 11 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1章 原子结构与元素性质 第3节 元素性质及其变化规律 第1课时 元素的电离能及其变化规律 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/题型解读 典题举一反三，应用触类旁通 07/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．能说出元素电离能的含义，能描述主族元素第一电离能变化的一般规律。 2．能从电子排布的角度对元素第一电离能变化规律进行解释。 重点：理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。 难点：能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。 一、电离能及其分类 1．概念 气态原子或气态离子失___________所需要的最小能量叫做电离能，常用符号________表示，单位是________。 2．意义 判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。电离能越小，表示在气态时该原子________失去电子；反之，电离能越大，表示在气态时该原子越________电子。 3．分类 (1)第一电离能是处于________________原子失去________电子，生成________价气态阳离子所需要的能量，符号为I1；表示为M(g)===M＋(g)＋e－ I1 (2)第二电离能是由________________阳离子再失去________________形成________________所需要的能量，符号为I2；表示为M＋(g)===M2＋(g)＋e－ I2 (3)依次还有第三电离能I3，第四电离能I4等。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) 4．电离能的意义 (1)电离能越小，该气态原子越________失去电子。 (2)电离能越大，该气态原子越________失去电子。 (3)运用电离能可以判断________原子在气态时________电子的难易程度。 【名师点拨】 1．理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。 2．对于同一元素：I3＞I2＞I1。 3．运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。 二、电离能变化规律及其影响因素 1．元素逐级电离能的变化规律 同一元素的电离能按I1、I2、I3……顺序逐级________。 2．元素第一电离能的变化规律 元素第一电离能呈现________性变化，变化趋势图如下： (1)同周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈现________的趋势。 (2)同主族自上而下，元素的第一电离能逐渐________。 (3)同周期从左到右，过渡元素的第一电离能变化不太规则，第一电离能略有________。 3．影响因素 4．电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。如Li：I1___I2＜I3，表明Li原子核外的三个电子排布在________电子层上(K、L电子层)，且最外层上只有________电子。 (2)根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1____I2<I3，表明K原子易失去________电子形成________价阳离子。 (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________；I1越小，元素的金属性________。 【名师点拨】 (1)具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大。如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。 (2)当相邻逐级电离能突然变大时，说明其电子层发生变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 (3)记住下列元素原子第一电离能大小关系中的特例：Be>B；N>O；Mg>Al；P>S，在考试中经常出现。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。( ) (2)M(g)→M2＋(g)＋2e－所需能量不是第二电离能。( ) (3)Na原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。( ) (4)原子的电离能大小I1＞I2＞I3。( ) (5)同周期元素，碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大。( ) (6)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小，金属性逐渐增强。( ) (7)钠的电离能I2≫I1，说明钠元素常显＋1价，镁的电离能I3≫I2，则镁常显＋1和＋2价。( ) (8)因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能依次增大。( ) (9)第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据。( ) (10)根据元素周期律，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。( ) ►问题一 气态原子要失去电子变为气态阳离子，必须克服核电荷对电子的引力而消耗能量，这种能量称为电离能(I)，我们就可以根据原子的电离能来衡量原子失去电子的难易程度。一般情况下，只要应用第一电离能数据即可。 1．“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。”这种说法对吗？ 2．元素第一电离能小的元素，其金属性一定强吗？ 3．在同一周期中ⅦA族的第一电离能最大吗？ 4．Mg与Na、Al，P与Si、S第一电离能大小关系如何？ 5．M(g)M2＋(g)所需的能量是否是其第一电离能的2倍？ 6．为什么锂元素易形成Li＋，而不易形成Li2＋；镁元素易形成Mg2＋，而不易形成Mg3＋？ ►问题二 ⅡA族和ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能高的原因是什么？ ►问题三 下表是第二周期元素的第一电离能数据： 元素 Li Be B C N O F Ne 第一电离能(kJ /mol) 502.3 899.5 800.6 1 086.4 1 402.3 1 314.0 1 681.0 2 038 1．Li～Ne电离能变化的总趋势如何？ 2．试从电子排布解释该两处反常现象。 ►问题四 现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV) 序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6 电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序号 I7 I8 I9 I10 I11 … 电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 … 1．为什么一种元素的各级电离能是逐渐增大的？ 2．同一原子中当逐级电离时，电离能突然变大很多，这个突跃点意味着什么？ 3．该元素是什么元素？ 4．该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是什么？ 5．该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强还是弱？ ►题型一 电离能的变化规律 【典例1】下列有关电离能的说法中，正确的是( ) A．第一电离能越大的原子失电子的能力越强 B．第—电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量 C．同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大 D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价 【解题必备】 影响电离能的因素及变化规律 电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的核外电子的排布。 (1)核电荷数、原子半径对电离能的影响 ①同周期元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子半径减小，I1总体上有增大的趋势(而非逐渐增大，因ⅡA、ⅤA元素出现特殊情况)。碱金属元素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 ②同主族元素从上到下，原子半径增大起主要作用，元素的I1逐渐减小。 (2)核外电子层排布对电离能的影响 ①某原子或离子具有全充满、半充满、全空的电子排布时，电离能较大。如ⅡA族元素、ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，这是因为ⅡA族的元素原子的最外层原子轨道为ns2全充满np0全空稳定状态，ⅤA族的元素原子的最外层原子轨道为np3半充满的稳定状态。各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。 ②通常情况下，元素的电离能逐级增大。因为离子的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，所以失去这些电子逐渐变难，需要的能量越来越高。 ③当相邻逐级电离能突然变大时，说明电子的电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 【变式1-1】下列说法中正确的是(　　) A．第三周期所含的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．在所有元素中，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 【变式1-2】从元素原子的第一电离能数据的大小可以判断出(　　) A．元素原子得电子的难易 B．元素的主要化合价 C．元素原子失电子的难易 D．核外电子是分层排布的 【变式1-3】某主族元素原子的第一、二、三、四各级电离能依次为：899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，试分析该元素所在的族序数为(　　) A．ⅠA族 B．ⅡA族 C．ⅢA族 D．ⅣA族 ►题型二 电离能的影响因素及运用 【典例2】下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(　　) A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠 B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大 C．最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 D．对于同一元素而言，原子的电离能I1＜I2＜I3＜… 【解题必备】 电离能的应用 (1)比较元素金属性的强弱 一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 (2)确定元素原子的核外电子层排布 由于电子是分层排布的，内层电子比外层电子难失去，因此元素的电离能会发生突变。 (3)确定元素的化合价 如果≫，即电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价(或只有＋n价、0价)。某元素的逐级电离能，若I2≫I1，则该元素通常显＋1价；若I3≫I2，则该元素通常显＋2价；若I4≫I3，则该元素通常显＋3价。 过渡元素的价电子数较多，且各级电离能之间相差不大，所以常表现多种化合价。如锰元素通常有＋2～＋7多种化合价。 【变式2-1】下列元素第一电离能大小顺序中，正确的是(　　) A．Be>B>Mg B．B>Mg>Be C．B>Al>Mg D．Al<Be<Mg 【变式2-2】已知某原子的各级电离能数值如下：I1＝577 kJ·mol－1，I2＝1 817 kJ·mol－1，I3＝2 745 kJ·mol－1，I4＝11 578 kJ·mol－1，则该元素的化合价为(　　) A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价 【变式2-3】具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是(　　) ①3p轨道上只有一对成对电子的原子　②外围电子排布为3s23p6的电子　③其3p轨道为半充满的原子　④正三价的阳离子的电子层结构与氖原子结构相同 A．①②③④ B．③①②④ C．②③①④ D．②④①③ 1．下列说法中不正确的是(　　) A．电离能最小的电子能量最高 B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大 C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3 D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强 2．下列现元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( ) A．Be B．B C．N D．O 3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p1 4．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是(　　) A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B) B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C) C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B) D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B) 5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是(　　) A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2 7．下列原子的价电子排布中，对应第一电离能最大的是(　　) A．ns2np1 B．ns2np2 C．ns2np3 D．ns2np4 8．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是(　　) A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P 9．下列叙述正确的是(　　) A．同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大 D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 10．元素X的各级电离能数据如下： I1 I2 I3 I4 I5 I6 I/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 578 14 831 18 378 则元素X的常见价态是(　　) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋6 11．某元素的各级电离能(kJ·mol－1)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是(　　) A．X＋ B．X2＋ C．X3＋ D．X4＋ 12．(1)元素Mn与O中，第一电离能较大的是________。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________。 (3)根据元素周期律，原子半径：Ga________As，第一电离能：Ga________As。(填“大于”或“小于”) (4)N、O、S中第一电离能最大的是________(填元素符号)。 13．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。 元素符号 I1 I2 I3 I4 Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 V 420 3 100 4 400 5 900 (1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________(填序号，下同)。 A．Q和R B．S和T C．T和V D．R和T E．R和V (2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。 A．QCl2　 B．RCl　 C．SCl3　 D．TCl　 E．VCl4 (3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。 A．硼 B．铍 C．锂 D．氢 E．氦 (4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。 A．Q B．R C．S D．T E．V (5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。 A．H B．Li C．Na D．K 理论根据是_____________________________________________。 14．现有核电荷数小于18的元素A，其电离能数据如表所示(I1表示失去第1个电子的电离能，In表示失去第n个电子的电离能，单位为eV) 序号 I1 I2 I3 I4 I5 I6 电离能 7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序号 I7 I8 I9 I10 I11 … 电离能 224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 … (1)电子离核越远，能量越高，电离能越________(填“大”或“小”)；阳离子核电荷数越高，再失去电子时，电离能越________(填“大”或“小”)。 (2)上述11个电子分属________个电子层。 (3)去掉11个电子后，该元素还有________个电子。 (4)该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。　 (5)该元素的最高价氧化物对应水化物的碱性比核外电子排布式为1s22s22p63s1的元素的最高价氧化物对应水化物的碱性________(填“强”或“弱”)。 1．下列原子中，第一电离能最大的是(　　) A．B　　　　B．C C．Al D．Si 2．具有下列电子构型的原子中，第一电离能最大的是(　　) A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2 3．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是(　　) A．ns2np3 B．ns2np4 C．ns2np5 D．ns2np6 4．从P和S；Mg和Ca；Al和Si三组原子中，分别找出原子的第一电离能较高的元素，这三种元素的原子序数之和是(　　) A．40 B．48 C．41 D．49 5．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是(　　) A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为(　　) A．1s2 B．1s22s1 C．1s22s2 D．1s22s22p2 7．下列各组元素，按原子半径依次减小，第一电离能逐渐增大的顺序排列的是(　　) A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P 8．下列叙述正确的是(　　) A．同周期元素中第ⅦA族元素的第一电离能最大 B．主族元素的原子形成单原子离子时的化合价的绝对值都等于它的族序数 C．第ⅠA、ⅡA族元素的原子，其原子半径越大，元素的第一电离能越大 D．同一主族中，自上而下元素的第一电离能逐渐减小 9．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是 元素代号 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 Z 738 1451 7733 10540 A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns 2np 1 C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X>Y>Z 10．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　) I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 ①R的最高正价为＋3价　②R元素位于元素周期表中第ⅡA族　③R元素第一电离能大于同周期相邻元素　④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 11．已知：X为同周期元素中第一电离能最小的元素，Z元素原子最外层电子排布为2s22p4，Y是第3周期离子半径最小的元素，则X、Y、Z三种元素组成的化合物的化学式可能是(　　) A．X3YZ3 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3 12．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据表中所列数据判断错误的是( ) 元素 I1 I2 I3 I4 X 496 4562 6912 9543 Y 578 1817 2745 11575 A．元素X的常见化合价是+1价 B．元素Y是ⅢA族的元素 C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应 13．某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是 (　　) I1 I2 I3 I4 I5 I6 578 1817 2 745 11 578 14 831 18 378 A．R元素基态原子的电子排布式为ns1 B．R的最高正价为+3价 C．R元素的焰色为黄色 D．R元素位于元素周期表中第ⅡA族 14．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。 (1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。 (2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。 ①I1(砷)>I1(硒)　②I1(砷)<I1(硒)　③I1(溴)>I1(硒)　④I1(溴)<I1(硒) (3)10号元素I1较大的原因是____________________________________。 15．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素； ②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn； ③R原子核外L层电子数为奇数； ④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题： (1)Q是________，R是________，X是________， Y是________，Z是________(用元素符号填写)。 (2)Z的核外电子排布式是________。 (3)Q、R、X、Y四种元素的第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号表示)。 (4)Q、R、Y三种元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为________(用化学式表示)。 ( 11 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$