1.3.1 原子半径、元素的电离能及其变化规律（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修2（鲁科版2019，单选）

第3节 元素性质及其变化规律 学习目标 重点难点 1.了解核外电子排布与原子半径周期性变化的关系,能用原子结构的知识解释其周期性变化的原因。 2.了解电离能的概念与内涵,认识主族元素第一电离能的变化规律,运用电离能解释元素的某些性质。 3.知道电负性的概念及其变化规律。学会用电负性判断元素金属性、非金属性以及两成键元素间形成的化学键类型。 重点 元素的原子半径、第一电离能和电负性的周期性变化。 难点 电离能、电负性的含义以及与元素其他性质的关系。 原子半径、元素的电离能 及其变化规律 第一课时 3 目 录 01 02 新知探究(一)——原子半径及其变化规律 新知探究(二)——元素的电离能及其变化规律 03 课时跟踪检测 01 新知探究(一)——原子半径及其变化规律 1.影响原子半径的因素 增大 越小 2.原子半径变化规律 主族 元素 同一周期从左到右,增加的电子产生的电子间的排斥作用小于核电荷数增加导致的核对外层电子的吸引作用,使原子半径逐渐_____。 同一主族自上到下,核电荷数增加对外层电子的吸引作用小于增加电子产生的电子间的排斥作用,使原子半径逐渐______ 过渡 元素 同一周期自左至右原子半径逐渐减小,但变化幅度不大。原因是同一周期过渡元素增加的电子都排布在(n-1)d轨道上,电子间的排斥作用与核对电子的吸引作用大致相当 减小 增大 3.元素原子得失电子的能力 (1)利用原子半径和价电子数,可以定性解释元素周期表中元素原子得失电子能力所呈现的递变规律。 (2)除稀有气体元素外,从左到右,元素原子失去电子的能力越来越弱,获得电子的能力越来越强。 (3)同主族自上而下,金属元素原子失去电子的能力越来越强,非金属元素原子获得电子的能力越来越弱。 (4)位于元素周期表中金属元素与非金属元素分界线周围元素的原子获得或失去电子的能力都不强。 [题点多维训练] 1.下列微粒半径大小比较正确的是(　　) A.Na+<Mg2+<Al3+<O2- B.S2->Cl->Na+>Al3+ C.Na<Mg<Al<Si D.Cs<Rb<K<Na √ 解析:A项中四种离子的电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,半径大小应为Al3+<Mg2+<Na+<O2-;B项中S2-与Cl-的电子层数相同,Na+与Al3+的电子层数相同,S2-和Cl-比Na+和Al3+多一个电子层,半径大小应为S2->Cl->Na+>Al3+;C项中微粒电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,半径大小应为Na>Mg>Al>Si;D项中微粒为同一主族元素原子,电子层数越多,原子半径越大,半径大小应为Cs>Rb>K>Na。 2.在通常条件下,下列各组物质的性质排列正确的是 (　　) A.Na、Mg、Al的失电子能力逐渐增强 B.O、F、N的非金属性逐渐增强 C.S2-、Cl-、K+的半径逐渐增大 D.简单氢化物的热稳定性:HF>H2O>NH3 √ 解析:Na、Mg、Al的失电子能力逐渐减弱,故A错误;非金属性:N<O<F,故B错误;S2-、Cl-、K+具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,则S2-、Cl-、K+的半径逐渐减小,故C错误;非金属性:F>O>N,则简单氢化物的热稳定性:HF>H2O>NH3,故D正确。 3.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值为7 B.原子半径的大小顺序为X>Y>Z>W>Q C.简单离子半径的大小顺序为W>Q>X>Y>Z D.元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强 √ 解析:由五种元素在周期表中的相对位置关系可知,X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。N、Al的最高正化合价分别为+5、+3,二者之和的数值为8,A项错误。同周期主族元素的原子半径从左到右逐渐减小,且电子层数越多,原子半径越大,故原子半径的大小顺序为Al>S>Cl>N>O,B项错误。电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,电子层结构不同的离子,电子层数越多,离子半径越大,故简单离子半径的大小顺序为S2->Cl->N3->O2->Al3+,C项正确。元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,S的非金属性比Cl的弱,故H2SO4的酸性比HClO4的弱,D项错误。 |思维建模|微粒半径大小的比较规律 比较方法 微粒特点 变化规律 实例 依据元素周期表比较原子半径大小 同周期主族元素 从左到右,原子半径依次减小 r(Na)>r(Mg)>r(Al) 同主族元素 从上到下原子半径依次增大 r(F)<r(Cl)<r(Br) 续表 依据微粒结构特点比较微粒半径大小 电子层结构不同 一般电子层数越多,半径越大 r(S)>r(O) 电子层结构相同 随核电荷数增大,离子半径减小 r(O2-)>r(F-)>r(Na+) 同种元素的原子和离子 价态越高,半径越小 r(Fe)>r(Fe2+)>r(Fe3+); r(S)<r(S2-) 02 新知探究(二)——元素的电离能及其 变化规律 1.电离能的概念 气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量。表示符号:__。单位:_________。 I kJ·mol-1 2.元素的逐级电离能 (1)含义 元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能,常用符号I1表示;在此基础上再失去一个电子的电离能称为第二电离能,常用符号I2表示;以此类推,还有第三、第四电离能等。通常,元素的第二电离能高于第一电离能,第三电离能又高于第二电离能。 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<……,这是由于原子失去一个电子变成+1价阳离子后,半径变小,核电荷数未变而电子数目变少,原子核对外层电子的吸引作用增强,因而失去第二个电子比失去第一个电子更难,需要的能量更多。 ②元素原子的逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变即突然增大多倍,这是由于电子是分层排布的。如Na元素的I1、I2、I3分别是496、4 562、6 912(单位:kJ·mol-1,下同),在I1和I2之间发生突变;Mg元素的I1、I2、I3分别是738、1 451、7 733,在I2和I3之间发生突变,说明在化学反应中Na易失去1个电子,Mg易失去2个电子。 3.意义 衡量元素的原子(或离子)在气态时失去电子的难易程度。电离能越小,表示在气态时该元素的原子(或离子)越容易失去电子;反之,电离能越大,表示在气态时该元素的原子(或离子)越难失去电子。 4.元素电离能的变化规律 同周期元素 碱金属元素的第一电离能最___,稀有气体元素的第一电离能最___;从左到右,元素的第一电离能在总体上呈现__________的变化趋势 同主族元素 总体上自上而下第一电离能逐渐_____ 过渡元素 第一电离能的变化不太规则,同一周期的过渡元素从左到右,随着元素原子序数的增加,第一电离能总体上略有增加 同一元素原子 电离能逐级______ (即I1<I2<I3……) 小 大 从小到大 减小 增大 [微点拨]　电离能的影响因素及特例 ①电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子排布。 　　②具有全充满、半充满及全空的电子排布的元素稳定性较高,其第一电离能数值较大,如稀有气体的第一电离能在同周期元素中最大,N为半充满、Mg为全充满状态,其第一电离能均比同周期相邻元素的大。一般情况,第一电离能:ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA。 应用化学 　 二氧化硫是一种食品添加剂,在食品工业中扮演保鲜、防腐、抗氧化的角色。使用范围包括干果、干菜、粉丝、蜜饯、葡萄酒等。将二氧化硫添加到葡萄酒中,可使葡萄酒长期存放,口感好。 1.理论上同一周期的元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是P元素的第一电离能大于S元素的第一电离能,为什么? 提示:硫原子的价电子排布式为3s23p4,磷原子的价电子排布式为3s23p3,p轨道处于半充满状态,较难失去电子,因此P元素的第一电离能大于S元素的第一电离能。 2.二氧化硫中,氧与硫的第一离能的大小关系如何? 提示:氧与硫位于同一主族,则氧元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能。 [题点多维训练] 题点(一)　电离能的理解及大小比较 1.下列有关电离能的说法,正确的是(　　) A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强 B.第一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,主族元素的第一电离能从左到右越来越大 D.同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小 √ 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,故A错误;电离能是气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量,元素原子失去一个电子的电离能称为第一电离能,故B错误;从总的变化趋势上看,同一周期中主族元素的第一电离能呈增大的趋势,故C错误;同主族元素,随原子序数的递增,第一电离能逐渐减小,故D正确。 2.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 解析:同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小。但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素,则第一电离能:Be>B>Mg,A正确,B错误;Mg的第一电离能比Al的大,C、D错误。 √ 题点(二)　电离能的综合应用 3.(2024·山东潍坊高二检测)下表为Na、Mg、Al的部分电离能(kJ·mol-1)数值。 电离能 元素 Na Mg Al I1 496 738 577 I2 4 562 1 451 1 817 I3 6 912 7 733 2 745 I4 9 543 10 540 11 575 分析上表中各元素电离能的变化,回答下列问题: (1)同一元素的电离能逐级增大是由于_______________________ _____________________________________________________________________。 解析:原子失电子时,首先失去的是能量最高的电子,故第一电离能较小,原子失去电子后变成阳离子,半径减小,原子核对外层电子的有效吸引作用增强,从而使电离能逐级增大。 原子失去电子后变成阳离 子,半径减小,原子核对外层电子的有效吸引作用增强,从而使电离能 逐级增大 (2)钠原子容易失去1个电子成为+1价的阳离子是由于__________ ________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________。 解析:钠原子的I2≫I1,说明钠原子很容易失去1个电子形成+1价阳离子Na+,Na+的核外电子排布式为1s22s22p6,为相对稳定结构,原子核对外层电子的有效吸引作用变得更强,不易再失去电子,因此,钠元素的常见价态为+1价。 钠原子失去 一个电子形成的Na+的核外电子排布式为1s22s22p6,为相对稳定结构, 原子核对外层电子的有效吸引作用变得更强,不易再失去电子,所以钠 元素的常见价态为+1价 (3)上表中能够说明镁、铝原子通常分别形成Mg2+、Al3+的依据是　　　　　　　　　　　 　。   解析:镁原子通常形成+2价阳离子的依据是镁元素的I3≫I2。铝原子通常形成+3价阳离子的依据是铝元素的I4≫I3。 镁元素的I3≫I2,铝元素的I4≫I3 03 课时跟踪检测 1.下列各组元素中,原子半径依次增大的是 (　　) A.Li　K　Rb B.I　Br　Cl C.O　Na　S D.Al　Si　P 解析:由同周期主族元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大知,A项正确,B、C、D项不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 2.下列说法正确的是 (　　) A.第3周期中钠的第一电离能最小 B.铝的第一电离能比镁的大 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大 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体元素的第一电离能最大,故A正确,C不正确;由于镁的价电子排布式为3s2,Mg具有3p轨道全空的较稳定结构,而铝的价电子排布式为3s23p1,故铝的第一电离能小于镁的,B不正确;钾比镁更易失去电子,钾的第一电离能小于镁的第一电离能,D不正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 3.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是 (　　) A.1s22s22p63s23p5 B.1s22s22p3 C.1s22s22p2 D.1s22s22p63s23p4 解析:由核外电子排布知识可知A为氯原子,B为氮原子,C为碳原子,D为硫原子。根据同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素原子半径由上到下逐渐增大,当最外层电子数目相差不大时,一般电子层数越多,原子半径越大,故原子半径最大的是硫原子。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 4.已知短周期主族元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是 (　　) A.原子半径:A>B>D>C B.原子序数:d>c>b>a C.离子半径:C3->D->B+>A2+ D.单质的还原性:A>B>D>C 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则四种元素在元素周期表中的相对位置如图所示: 由此得出A、B、C、D的原子半径大小关系为B>A>C>D,A错误;由A、B、C、D的相对位置,判断它们的原子序数的关系为a>b>d>c,B错误;根据“电子层结构相同的离子,原子序数越大,半径越小”的规律来判断,C正确;同样由A、B在同一周期,随着原子序数增大(B到A),金属性逐渐减弱(B>A)来判断,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15     …… C   D   B A ……         5.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.X元素可能显+4价 B.X为非金属元素 C.X为第5周期元素 D.X的单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为X3+ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:根据电离能图知,第三电离能和第四电离能之间的差距最大,所以X元素原子最外层有3个电子,在化学反应中容易失去3个电子,形成+3价阳离子,故A错误,D正确;X元素可能位于ⅢA族,ⅢA族有金属元素也有非金属元素,根据已知条件无法确定X元素是否为非金属元素,也无法确定X元素所在的周期数,故B、C错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 6.(2024·山东青岛高二检测)下列关于电离能的说法正确的是 (　　) A.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 B.钠元素的电离能:I2≫I1,说明钠元素常显+1价,镁元素的电离能:I3≫I2,则镁元素常显+1价和+2价 C.Na原子在不同状态下失去1个电子所需能量相同 D.同一元素的电离能:I1>I2>I3 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:B项,镁元素的电离能:I3≫I2,则镁元素常显+2价,错误;C项,Na原子分别在基态和激发态时失去1个电子所需能量不相同,错误;D项,同一元素的电离能:I1<I2<I3,错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 7.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价层电子排布式为3s23p6的原子 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 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析: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 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 8.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是 (　　) A.钾的第一电离能小于钠,故钾的金属性强于钠 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.价电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的基态原子,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<…… 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:A项,同一主族从上到下,元素的第一电离能越来越小,金属性越来越强;B项,同周期的ⅡA族与ⅤA族元素,第一电离能出现了反常;C项,价电子排布式为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子为稀有气体原子,第一电离能较大;D项,同一元素原子的电离能:I1<I2<I3<……。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 9.X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是 (　　) A.原子半径:X>Y>Z B.离子半径:Yb->Z(b+1)->Xb+ C.Z(b+1)-的还原性一定强于Yb- D.简单气态氢化物的稳定性:Hb+1Z>HbY 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:由Xb+、Yb-、Z(b+1)-三种简单离子的电子层结构相同可知,原子序数:X>Y>Z,X位于Y、Z的下一周期,所以原子半径:X>Z>Y,A错误;电子层结构相同的离子,随核电荷数的增大,离子半径减小,所以离子半径:Z(b+1)->Yb->Xb+,B错误;Y、Z位于同一周期,原子序数:Y>Z,所以非金属性:Y>Z,对应阴离子的还原性:Z(b+1)->Yb-,元素非金属性越强对应简单气态氢化物越稳定,所以Hb+1Z的稳定性弱于HbY,C正确,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 10.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是 kJ·mol-1。根据下表所列数据判断错误的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600 A.元素X的常见化合价是+1价 B.元素Y是第ⅢA族的元素 C.元素X与氯元素组成化合物时,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生成YOH和H2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:由表中给出的数据知,元素X的I1、I2差别很大,说明X易失去一个电子,而难失去更多的电子,因此X易形成+1价阳离子,A、C正确;元素Y由I3到I4有很大变化,说明Y易失去3个电子,即Y原子的最外层上有3个电子,所以应位于第ⅢA族,B项正确;若Y位于第3周期,则为Al,不能与冷水剧烈反应,D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 11.已知X、Y元素同主族,且非金属性:X>Y。下列说法错误的是 (　　) A.若X与Y形成化合物,则X显负价,Y显正价 B.第一电离能:Y<X C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X<Y D.简单氢化物的稳定性:HmY<HmX 解析:因X、Y同主族,且非金属性:X>Y,故X在Y的上方,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 12.下图是原子序数为1~19号元素的第一电离能的变化曲线(其中部分元素的第一电离能已经标出数据)。结合元素在元素周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答下列有关问题。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (1)碱金属元素中Li、Na、K的第一电离能分别为　　　 kJ·mol-1、　　　　　_____ kJ·mol-1、　 　 kJ·mol-1。  解析:Li、Na、K的原子序数分别为3、11、19,图中对应的第一电离能分别为520 kJ·mol-1、496 kJ·mol-1、419 kJ·mol-1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 520 496 419 (2)同主族中不同元素的第一电离能变化的规律为_____________ __________________________,碱金属元素这一变化的规律与碱金属的活泼性的关系是　　　　　　　　　　　　　　。 解析:由碱金属元素第一电离能的变化可知,随着原子序数的增加,第一电离能逐渐减小,而且随着原子序数的增加,同主族元素的金属性逐渐增强。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 随着原子序数 金属越活泼,其第一电离能越小 的增大,第一电离能逐渐变小　 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (3)钙元素的第一电离能的数值范围为______________________ ____________。  解析:Ca的第一电离能大于同周期的K的第一电离能(419 kJ·mol-1),同时小于同主族的Mg的第一电离能(738 kJ·mol-1)。 大于419 kJ·mol-1小于 738 kJ·mol-1 13.(1)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是___________________________________________。 I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是_________________________________ __________________________________________________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子　 Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加, Be为1s22s2全充满稳定结构,第一电离能最大,与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 I1/(kJ·mol-1) Li 520 Be 899 B 800 Na 496 Mg 738 Al 577 解析:Li和Na均为第ⅠA族元素,由于Na电子层数多,原子半径大,故Na比Li容易失去最外层电子,即I1(Li)>I1(Na);Li、Be、B均为第2周期元素,随原子序数递增,第一电离能有增大的趋势,而Be的2s能级处于全充满状态,较难失去电子,故第一电离能Be比B大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)　　　　I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________ ___________________________________________。 解析:Cu的价电子排布式为3d104s1,4s轨道处于半充满状态,而Zn的4s轨道处于全充满状态,Zn更不易失去1个电子,所以Zn的第一电离能较大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 大于 Zn原子 的最外层电子排布为全充满稳定结构,较难失电子 (3)元素Mn与O中,第一电离能较大的是　　。  解析:O是非金属元素,而Mn是金属元素,前者易得电子而不易失电子,后者则反之,所以O的第一电离能大于Mn。 (4)根据元素周期律,原子半径:Ga　 　As,第一电离能:Ga______ (填“大于”或“小于”)As。  解析:同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电离能呈增大趋势,Ga的原子半径大于As;Ga的第一电离能小于As。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 O 大于　 小于 高阶思维训练 14.(2024·江苏卷)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是(　　) A.半径:r(Al3+)>r(K+) B.电负性:χ(O)>χ(S) C.沸点:H2S>H2O D.碱性:Al(OH)3>KOH 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 √ 解析:Al3+核外有2个电子层,K+核外有3个电子层,则K+的半径比Al3+的大,A错误;O与S位于同一主族,O的非金属性强于S,所以O的电负性比S大,B正确;H2O可以形成分子间氢键,所以H2O的沸点比H2S的高,C错误;KOH属于强碱,Al(OH)3为两性氢氧化物,所以KOH的碱性强于Al(OH)3,D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 15.请完成下列各题: (1)第2周期元素中,元素的第一电离能比铍大的有　　　　种。  解析:第2周期中,元素的第一电离能比Be元素第一电离能大的元素有C、N、O、F、Ne,共5种。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 5 (2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出基态B原子的电子排布式:　　　　　　。  1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 电离能/(kJ·mol-1) I1 I2 I3 I4 A 932 1 821 15 390 21 771 B 738 1 451 7 733 10 540 1s22s22p63s2 解析:由A、B元素的各级电离能可看出,A、B两元素容易失去两个电子形成+2价金属阳离子,故A、B元素属于ⅡA族元素,由同主族元素第一电离能变化规律可知,B为镁元素,其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 (3)Z基态原子的M层与K层电子数相等,Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是　　　　(填元素名称)。  解析:Z是镁元素,第3周期中第一电离能最大的主族元素是氯元素。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 氯 (4)b、c、d是短周期元素,原子序数依次增大。b的价电子层中有3个未成对电子,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族。b、c、d中第一电离能最大的是　　　　(填元素符号)。  解析:b是氮元素,c是氧元素,d是硫元素,第一电离能:N>O>S。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 N (5)Mn、Fe均为第4周期过渡元素,两元素的部分电离能数据如下表: 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 元素 Mn Fe 电离能/ (kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 Mn元素的价电子排布式为　　　　　　,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,对此,你的解释是 ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 14 15 3d54s2　 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为 不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变 为较稳定的3d5半充满状态) $$