专题2 第2单元 第2课时 元素第一电离能和电负性的周期性变化-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评教用word（苏教版2019）

化学 选择性必修2 作业与测评(苏教) 第2课时　元素第一电离能和电负性的周期性变化 (建议用时：15分钟) 1．元素第一电离能的周期性变化 可以衡量元素的气态原子失去一个电子的________。第一电离能数值越小，原子越________失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越________失去一个电子。 (1)对同一周期的元素而言，________元素的第一电离能最小，________元素的第一电离能最大；从左到右，元素的第一电离能在总体上呈现从______到________的变化趋势，表示元素原子越来越难失去电子。 (2)同主族元素，自上而下第一电离能逐渐________，表明自上而下原子越来越________失去电子。 (3)核外电子排布具有全充满、半充满及全空结构的元素稳定性较高，其第一电离能数值________。 答案　难易程度　容易　难　(1)碱金属　稀有气体　小　大　(2)减小　容易　(3)较大 2．元素电负性的周期性变化 元素的电负性越大，说明元素原子在化合物中________________________，反之，则越弱。 电负性大小的标准：以氟的电负性为______作为相对标准。 (1)同一周期，自左到右，主族元素的电负性逐渐________，元素的非金属性逐渐________，金属性逐渐________。 (2)同一主族，自上到下，元素的电负性逐渐________，元素的金属性逐渐________，非金属性逐渐________。 答案　吸引电子的能力越强　4.0　(1)增大　增强　减弱　(2)减小　增强　减弱 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)H的第一电离能大于C的第一电离能。(　　) (2)在所有元素中，氟的第一电离能最大。(　　) (3)同一周期中，主族元素原子的第一电离能从左到右越来越大。(　　) (4)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强。(　　) (5)同一周期电负性最大的元素为稀有气体元素。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．下列元素中，电负性最大的是(　　) A．Cs B．O C．Be D．P 答案　B 解析　一般来说，非金属性越强，电负性越大，所以O的电负性比Cs、Be的大；O、P处于不同主族且在不同周期，但电负性O>S>P，故O的电负性最大，B正确。 3．下列对电负性的理解不正确的是(　　) A．电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准 B．一般认为，电负性大于1.8的元素为非金属元素 C．元素的电负性越大，则元素的非金属性越强 D．元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关 答案　D 解析　一般来说，同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，因此，电负性与原子结构有关。 4．下列对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是(　　) A．碱性：NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3 B．第一电离能：Na<Mg<Al C．电负性：Na>Mg>Al D．还原性：Na>Mg>Al 答案　D 解析　同一周期元素，从左到右电负性增大，最高价氧化物对应的水化物的碱性减弱，A、C错误；镁的3s轨道全充满，属于较稳定状态，所以第一电离能大小顺序为镁>铝>钠，B错误；同一周期元素，从左到右还原性减弱，D正确。 5．已知：X、Y、Z、W四种元素原子的电负性如表所示： 元素 X Y Z W 电负性 2.5 4.0 1.2 2.4 上述四种元素中，最容易形成共价键的是(　　) A．X与Y B．X与W C．Y与Z D．Y与W 答案　B 解析　电负性差值越小的两种元素越可能形成共价键。A项，X与Y电负性之差为4.0－2.5＝1.5；B项，X与W电负性之差为2.5－2.4＝0.1；C项，Y与Z电负性之差为4.0－1.2＝2.8；D项，Y与W电负性之差为4.0－2.4＝1.6。则X与W电负性之差最小，所以最容易形成共价键，故B正确。 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列是几种基态原子的电子排布式，电负性最大的原子是(　　) A．1s22s22p63s23p2 B．1s22s22p63s23p3 C．1s22s22p63s23p64s2 D．1s22s22p4 答案　D 解析　由基态原子的电子排布式可知，A、B、C、D的原子依次为Si、P、Ca、O。同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小，Ca元素的电负性最小，O元素的电负性最大，故选D。 2．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)。 I1 I2 I3 I4 …… 740 1500 7700 10500 …… 下列关于元素R的判断中一定正确的是(　　) A．R的最高正价为＋3价 B．R位于元素周期表中第ⅡA族 C．R的原子最外层共有4个电子 D．R基态原子的电子排布式为1s22s2 答案　B 解析　由于I3≫I2，因此R的最高正价为＋2价，A错误；R最外层有2个电子，一定位于第ⅡA族，但R不一定是Be，故B正确，C、D错误。 3．《天工开物》中记载：“凡火药以硝石、硫磺为主，草木灰为辅……而后火药成声。”涉及反应S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是(　　) A．离子半径：K＋＞S2－＞O2－ B．元素的最高化合价：O＝S＞C C．第一电离能：N＞O＞C＞K D．电负性：N＞O＞S 答案　C 解析　核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：S2－＞K＋，A错误；氧元素没有最高正价，硫元素的最高化合价为＋6，碳元素的最高化合价为＋4，B错误；同周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能均比同周期相邻元素的大，则第一电离能：N＞O＞C＞Li，同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，则第一电离能：Li＞K，即第一电离能：N＞O＞C＞K，C正确；一般来说，同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，则电负性：O＞N，D错误。 [名师点拨]　 同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但要注意第ⅡA族的反常(如Be>B，Mg>Al)、第ⅤA族的反常(如N>O，P>S)。同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小。 4．现有不同状态的铜、锌，失去1个电子需要的能量最大的是(　　) A．锌[Ar]3d104s2 B．锌[Ar]3d104s1 C．铜[Ar]3d104s1 D．铜[Ar]3d10 答案　D 解析　根据同一元素的第一电离能小于第二电离能，结合铜[Ar]3d10的3d为全满稳定结构，知铜[Ar]3d10失去一个电子需要的能量最大，D正确。 5．《神农本草经》中记载的白矾主要成分为KAl(SO4)2·12H2O。下列说法正确的是(　　) A．离子半径：r(Al3＋)>r(O2－) B．碱性：KOH>Al(OH)3 C．热稳定性：H2S>H2O D．第一电离能：I1(S)>I1(O) 答案　B 解析　具有相同核外电子排布的离子，原子序数小的半径大，r(Al3＋)<r(O2－)，A错误；元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性K>Al，故碱性KOH>Al(OH)3，B正确；元素的非金属性越强，形成的简单气态氢化物越稳定，非金属性O>S，故热稳定性H2S<H2O，C错误；同一主族元素从上到下，第一电离能由大变小，I1(S)<I1(O)，D错误。 6．具有下列电子排布的原子中，第二电离能与第一电离能相差最大的是(　　) A．1s22s22p5 B．1s22s22p6 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p63s2 答案　C 解析　A项、B项两种原子失去的第1、2个电子均为2p能级上的电子，第一电离能与第二电离能相差不大；C项，该原子失去的第1个电子为3s能级上的电子，失去一个电子后离子最外层达到8电子稳定结构，较难失去第2个电子，第一电离能和第二电离能相差较大；D项，该原子失去的第1、2个电子均为3s能级上的电子，失去2个电子后离子最外层达到稳定结构，故第一电离能与第二电离能相差不大。 7．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是(　　) 元素 Li B C O F Na Mg Cl Ge 电负性 1.0 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.2 3.0 1.8 A.Be元素电负性的最小范围为1.0～2.0 B．Ge既具有金属性，又具有非金属性 C．C和Cl可形成极性键 D．O和F形成的化合物中O显正价 答案　A 解析　根据同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，则Be的电负性的最小范围为1.2～2.0，故A错误。 8．已知：元素X的电负性数值为2.5，元素Y的电负性数值是3.5，元素Z的电负性数值为1.2，元素W的电负性数值为2.4。你认为上述四种元素中，最容易形成离子化合物的是(　　) A．X与Y B．X与W C．Y与Z D．Y与W 答案　C 解析　电负性相差越大的元素越容易形成离子键，C正确。 9．下列叙述正确的是(　　) A．同周期元素的原子半径以ⅦA族的为最大 B．在周期表中0族元素的电负性最大 C．第ⅠA族元素的原子，其半径越大第一电离能越小 D．所有主族元素的原子形成单原子离子时的最高价数都和它的族序数相等 答案　C 解析　同周期主族元素随核电荷数的增加原子半径逐渐减小，第ⅦA族的应该是最小的，A错误；0族元素一般不形成化合物，所以不讨论其电负性数值，B错误；第ⅠA族元素半径越大，越易失去电子，第一电离能越小，C正确；有些原子并不能在化学反应中完全失去电子成为“最高价数”的阳离子，如氟元素无正价，D错误。 10．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z是短周期中金属性最强的元素，W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是(　　) A．第一电离能：W>X>Y>Z B．原子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X) C．Z可与Y形成化合物Z2Y2 D．X的氢化物中不存在非极性共价键 答案　C 解析　X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C；Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na；基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，且其原子序数小于Na大于C，则Y为O；W的单质为黄绿色气体，则W为Cl。第一电离能：O>Cl>C>Na，A错误；同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：r(C)>r(O)，B错误；O与Na可形成化合物Na2O2，C正确；碳的氢化物为烃，含有2个或2个以上C原子的烃分子中含有碳碳非极性共价键，D错误。 11．在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素的有些性质是相似的，这称为“对角线规则”。结合“对角线规则”，下列有关推断错误的是(　　) A．BeO是两性氧化物 B．Li在空气中燃烧可生成Li2O和Li3N C．B的最高价氧化物对应的水化物为H2BO3 D．碱性：NaOH＞Be(OH)2 答案　C 解析　B的最高价为＋3价，其最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，C错误。 12．四种元素的基态原子的外围电子轨道表示式如下，下列说法中正确的是(　　) A．原子半径：③>④>②>① B．未成对电子数：①＝④>③>② C．电负性：②>①>④>③ D．第一电离能：②>①>③>④ 答案　B 解析　根据元素的基态原子的外围电子轨道表示式可知①是N元素，②是F元素，③是S元素，④是P元素。一般来说，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：④>③>①>②，A错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：②＞①，③＞④，C错误；同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势，若元素处于第ⅡA族、第ⅤA族，其最高能级电子排布处于全充满、半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，则第一电离能：②＞①＞④＞③，D错误。 13．X、Y为两种元素的原子，X－与Y＋具有相同的电子层结构，由此可知(　　) A．X的原子半径大于Y的原子半径 B．X的电负性大于Y的电负性 C．X－的半径小于Y＋的半径 D．X的第一电离能小于Y的第一电离能 答案　B 解析　X－与Y＋具有相同的电子层结构，说明Y元素的原子比X元素的原子多一个电子层，在X元素的下一周期，X为第ⅦA族元素，Y为第ⅠA族元素，则Y的原子半径大于X的原子半径，A错误；X为非金属，Y为金属，越容易得电子的元素其电负性越大，所以X的电负性大于Y的电负性，B正确；电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，因为X的质子数小于Y，所以X－的半径大于Y＋的半径，C错误；非金属元素的第一电离能大于金属元素，所以X的第一电离能大于Y的第一电离能，D错误。 二、非选择题 14．A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n＋1)sx、nsx＋1npx＋3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体逸出，该气体能使带火星的木条复燃。请回答下列问题。 (1)比较电离能：①I1(A)________I1(B)(填“>”或“<”，下同)，②I1(B)________I1(He)。 (2)通常A元素的化合价是________，对A元素呈现这种价态进行解释： ①用原子结构的观点进行解释：____________________________________________________。 ②用电离能的观点进行解释：______________________________________________________。 (3)写出D跟水反应的离子方程式：______________________________________________。 答案　(1)①<　②< (2)＋1　①钠原子失去一个电子后核外电子排布式为1s22s22p6，原子轨道处于全充满状态，该＋1价阳离子体系能量低，极难再失去电子　②Na原子的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多，通常Na原子只能失去一个电子 (3)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 解析　由s能级最多能容纳2个电子和B原子最外层电子排布式为nsx＋1npx＋3可知，x等于1。由A、B都是短周期元素和它们组成的化合物的性质可知，n等于2，A是钠元素，B是氧元素。 15．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L层上有2对成对电子；E＋核外有3层电子且M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题： (1)E元素基态原子的电子排布式为________________。 (2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(填元素符号)，其原因是________________________________________________________________。 (3)D元素与氟元素相比，电负性：D________(填“>”“＝”或“＜”)F，下列表述中能证明这一事实的是________(填字母)。 A．常温下氟气的颜色比D单质的颜色深 B．氟气与D的氢化物剧烈反应，产生D的单质 C．氟与D形成的化合物中D元素呈正价态 D．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目 (4)B2A4是重要的石油化工原料，B2A4的结构式为____________________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)C＜O＜N　同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，但氮元素的2p能级电子为半充满的稳定结构，其第一电离能大于氧元素 (3)＜　BC　(4) 解析　A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等，A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，B为C元素；D原子L层上有2对成对电子，其电子排布式为1s22s22p4，D为O元素；C介于C、O之间，为N元素；E＋核外有3层电子且M层3d轨道电子全充满，E原子核外电子数为2＋8＋18＋1＝29，E为Cu元素，据此回答问题。 16．已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下表为14种元素的电负性数据： 元素 Al B Be C Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，它们之间通常形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，它们之间通常形成共价键。 (1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是______________________________________________。 (2)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物。 Mg3N2　BeCl2　AlCl3　SiC ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)随原子序数的递增，元素的电负性呈现周期性变化 (2)Mg3N2为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC均为共价化合物 解析　元素的电负性随原子序数的递增呈现周期性变化。据已知条件及表中数据可知：Mg3N2中电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$