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热点题空2 电离能、电负性的理解与应用 ►对应学生用书P39
核心知识
1.元素的电离能
(1)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,第ⅡA、ⅢA族反常;第ⅤA、ⅥA族反常;
②同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小。
(2)应用
①判断元素金属性的强弱
电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之越弱。
②判断元素的化合价
如果某元素的In+1≫In,则该元素的常见化合价为+n价,如钠元素I2≫I1,所以钠元素的常见化合价为+1价。
2.元素的电负性
(1)电负性是描述元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
(2)变化规律:一般来说,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。
(3)电负性的应用
真题精研
1.(2025·山东高考节选)元素C、N、O中,第一电离能最大的是________,电负性最大的是________。
解析:同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C。
答案:N O
2.(2023·北京高考节选)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:___________________________________________________
________________________。
答案:I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子
3.(2023·浙江1月选考改编)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,则电离一个电子所需最低能量由大到小的顺序为____________。
答案:②>①>③
4.(2022·河北高考节选)(1)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为________。
(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是________,原因是_______________________________________________________________。
答案:(1)1∶2(或2∶1) (2)Cu Cu的第一电离能比Zn的第一电离能小,但Cu失去1个电子后形成的Cu+的价层电子排布为3d10,较难失去电子,Zn失去1个电子后形成的Zn+的价层电子排布为3d104s1,较易失去1个电子达到稳定状态,所以Cu的第二电离能比Zn的第二电离能大
模拟预测
1.图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是__________(填字母),判断的根据是__________;第三电离能的变化图是__________(填字母)。
解析:第三电离能的变化趋势与第一电离能变化趋势相似,当这四种原子失去2个电子后的价电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3,但C原子失
去2个电子后最高能级为2s能级,该能级能量低,失去第3个电子所需能量反而比N高,比O和F低,故第三电离能大小关系为:N<C<O<F,符合的图形为图b。
答案:图a 同周期元素第一电离能的总体趋势是升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b
2.(2025·上海奉贤二模)比较Fe和Mn的第三电离能的大小:I3______I3(填字母)。
A.大于 B.小于
解析:Fe2+的价层电子排布为3d6,Mn2+的价层电子排布为3d5,Mn2+的3d能级为半满的稳定结构,较Fe2+更难失去电子,故Mn的第三电离能更大,B正确。
答案:B
3.(2025·上海二模)氨硼烷(H3NBH3)是一种高性能化学储氢材料,其结构如下图所示(图中仅标出部分氢原子带电荷情况)。H3NBH3晶体中,分子间存在不寻常的强烈相互作用,为解释这种作用,科学家提出了二氢键的观点,二氢键可以表示为X—…—Y。
根据上图,判断H3NBH3中N、B、H三种元素的电负性由大到小的顺序为__________。(用元素符号表示)
解析:由图可知,N—H键中H带有正电荷,N带有负电荷,电负性N>H,H—B键中H带有负电荷,B带有正电荷,电负性H>B,则电负性由大到小的顺序为:N>H>B。
答案:N>H>B
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