1、第3讲高考热点电离能和电负性考纲要求1.了解电离能的含义，了解同一周期、同一主族中元素第一电离能变化规律。2.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。考点一电离能1第一电离能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，符号：I1，单位：kJmol1。2规律(1)同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。(2)同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。(3)同种原子：逐级电离能越来越大(即I1I2I3)。深度思考1为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的？答案随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再
2、要失去一个电子需克服的电性吸力也越来越大，消耗的能量越来越多。2为什么镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大？答案Mg：1s22s22p63s2P：1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最外层能级中，电子处于全满或半满状态，相对比较稳定，失电子较难。如此相同观点可以解释N的第一电离能大于O，Zn的第一电离能大于Ga。3为什么Na容易形成1价离子，而Mg、Al易形成2价、3价离子？答案Na的I1比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成2
3、价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三个电子形成3价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。题组一重视教材习题，做好回扣练习1(选修3P241)下列说法中正确的是()A处于最低能量的原子叫做基态原子B3p2表示3p能级有两个轨道C同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多答案A2(选修3P242)X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是()AXYZ2 BX2YZ3CX2YZ2 DXYZ3答案A3(选修3P2
4、43)下列说法中，不符合A族元素性质特征的是()A从上到下原子半径逐渐减小B易形成1价离子C从上到下单质的氧化性逐渐减弱D从上到下氢化物的稳定性依次减弱答案A4(选修3P244)下列说法中，正确的是()A在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数C最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子D元素的原子序数越大，其原子半径也越大答案B5(选修3P246)A、B、C、D都是短周期元素。A的原子核外有两个电子层，最外层已达到饱和。B位于A元素的下一周期，最外层的电子数是A最外层电子数的1/2。C的离子带有两个单位正电荷，它的核外电子排布与A元素
5、原子相同。D与C属同一周期，D原子的最外层电子数比A的最外层电子数少1。(1)根据上述事实判断：A是_，B是_，C是_，D是_。(2)C的离子的核外电子排布式为_；D原子的核外电子排布式为_。(3)B位于第_周期_族，它的最高价氧化物的化学式是_，最高价氧化物的水化物是一种_酸。答案(1)NeSiMgCl(2)1s22s22p61s22s22p63s23p5(3)三ASiO2弱题组二元素推断与元素逐级电离能6根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S740
6、1 5007 70010 500T580 1 8002 70011 600U4203 1004 4005 900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_。AQ和R BS和TCT和U DR和TER和U(2)下列离子的氧化性最弱的是_。AS2 BR2 CT3 DU(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是_。A硼 B铍 C氦 D氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：_，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_，其中_元素的第一电离
7、能异常高的原因是_。答案(1)E(2)D(3)C(4)电子分层排布，各能层能量不同10(5)RSTSS元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去第一个电子吸收的能量较多解析(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第A族元素，S为第A族元素，T为第A族元素，U为第A族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U为第A族元素且比R电离能小，所以U的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与此最像。(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层
8、相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但A、A族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。思维模型考点二电负性1含义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标准以最活泼的非金属氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。3变化规律金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右。在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从
9、上至下，元素的电负性逐渐减小。深度思考判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属()(2)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键()(3)电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()特别提醒(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。(2)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。(3)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。(4)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。题组一
10、元素电负性的判断与比较1元素电负性随原子序数的递增而增强的是()ALi、Na、K BN、P、AsCO、S、Cl DSi、P、Cl答案D2下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()AOSSeTe BCNOFCPSOF DKNaMg”或“”)。基态Mn2的核外电子排布式为_。答案B原子半径：C电负性：D最高正化合价：答案A解析根据核外电子排布式可确定分别是S、P、N、F，选项A正确；原子半径最大的是P，选项B错误；电负性衡量元素非金属性的强弱，正确的顺序应为，选项C错误；由于F元素无正价，选项D错误。3下列关于电负性的叙述中不正确的是()A电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小B电
11、负性是以氟为4.0作为标准的相对值C元素电负性越小，元素非金属性越强D元素电负性越大，元素非金属性越强答案C4在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()A电离能最小的电子能量最高B在离核最近区域内运动的电子能量最低C最易失去的电子能量最高Dp轨道电子能量一定高于s轨道电子能量答案D解析轨道电子的能量主要取决于能层，例如4s轨道电子能量大于3p轨道电子的能量。5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(当只有K层时为1s2)的原
12、子，第一电离能较大D对于同一元素而言，原子的电离能I1I2I3O、MgAl，B项错；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大。6对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是()A碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3B第一电离能：NaMgMgAlD还原性：NaMgAl答案D解析A项，根据元素周期律，碱性应是NaOHMg(OH)2Al(OH)3；B项，由于Mg的特殊性，第一电离能应是MgAlNa；C项，电负性AlMgNa。7现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正
13、确的是 ()A第一电离能：B原子半径：C电负性：D最高正化合价：答案A解析表示S，表示P，表示N，表示F。第一电离能：FNPS，A项正确；原子半径：PSNF，B项错误；电负性：FNSP，C项错误；F无正价，D项错误。8A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构，有关两元素的下列叙述：原子半径AB；原子序数AB；原子最外层电子数AB，离子半径AB，第一电离能AB。9已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJmol1。请根据下表数据判断，错误的是 ()元素I1I2I3I4X5004 6006 9009 500Y5801 8002 70011 600A元素X的常见化合价是1B元素Y是A族元
14、素C元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应答案D解析X为第A族元素，Y为第A族元素；D项，若元素Y处于第三周期，则Y为Al，Al不与冷水反应。10A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表：元素相关信息A原子核外有6种不同运动状态的电子C基态原子中s电子总数与p电子总数相等D原子半径在同周期元素中最大E基态原子最外层电子排布式为3s23p1F基态原子的最外层p轨道有一个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反G基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子H是我国使用最早的合金中的最主要元素请
15、用化学用语填空：(1)A元素位于元素周期表第_周期_族，B元素和C元素的第一电离能比较，较大的是_(填元素符号，下同)，C元素和F元素的电负性比较，较小的是_。(2)B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的分子构型为_。(3)G元素的低价阳离子的离子结构示意图是_，F元素原子的价电子构型的电子排布图是_，H元素的基态原子核外电子排布式是_。(4)G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为_；与E元素成对角关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为_。答案(1)二ANS(2)三角锥形(3)1s22s22p63s23p6
16、3d104s1或Ar3d104s1(4)2Fe3Cu=2Fe2Cu2Be(OH)22NaOH=Na2BeO22H2O解析根据表中元素的相关信息，由于A为C，C为O，所以B为N，D为Na，E为Al，F为S，G为Fe，H为Cu。11不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，x越大，其原子吸引电子的能力越强。下面是某些短周期元素的x值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClx值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)通过分析x值变化规律，确定Mg的x值范围：_x(Mg)_。(2)推测x值与原子半径的关系是_；根据短周期元素的x值变化特点
17、，体现了元素性质的_变化规律。(3)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价：HClO_，HFO_。(4)经验规律告诉我们：成键的两原子相应元素x数值的差值为x，当x1.7时，一般为离子键，当x1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是_。(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位于_周期_族(放射性元素除外)。答案(1)0.9 1.5(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半径越小周期性(3)20(4)共价键(5)第六第A解析(1)x代表电负性的大小，根据位置关系判断x(Na)x(Mg)x(Be)，即0.9x(Mg)1.5。(2)x值越大，其原子半径越小，电负性随着原子序数的递增，
18、呈现周期性变化。(3)根据电负性的数值，在HClO中氧为2价，根据H和O的共用电子对偏向O，而O和F的共用电子对又偏向F，所以O为0价。(4)x(Br)x(Al)x(Cl)x(Al)3.01.51.5，所以AlBr3中化学键类型为共价键。(5)电负性最小的应为金属性最强的。12元素AD是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。元素ABCD性质或结构信息单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远工业上通过分离液态空气获得其单质，原子的最外层未达到稳定结构单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同(1)上表中与A属于同一周期的元素
19、是_(填元素符号)，写出D离子的电子排布式_。(2)D和C形成的化合物属于_晶体。写出C单质与水反应的化学方程式_。(3)对元素B的单质或化合物描述正确的是_(填序号)。aB元素的最高正价为6b常温、常压下单质难溶于水c单质分子中含有18个电子d在一定条件下镁条能与B的单质反应(4)A和D两元素金属性较强的是_(写元素符号)。写出能证明该结论的一个实验事实_。答案(1)Mg1s22s22p6(2)离子2F22H2O=4HFO2(3)bd(4)Na钠与水反应比镁与水反应剧烈(或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的强，合理即可)解析由钠的用途可知，A元素是钠；原子的最外层电子未达到稳定结构，B可能是氮或氧；
20、L层有一个未成对电子，常温下又是气体，故C是氟；D易知是Mg。13已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素通常只可以形成正一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为_，该元素的符号是_。(2)Y元素原子的价电子的电子排布图为_，该元素的名称是_。(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3As解析X元素
21、的4p轨道已填充电子，故前三个电子层已填满，该元素是33号元素As；Y的2p轨道有2个未成对电子，则Y可能是碳或氧，又Y能够与As形成As2Y3，故Y是氧；则Z只能是氢。14下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列_(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。a、c、hb、g、kc、h、ld、e、f(2)如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力，形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJmol1)：锂XY失去第一个电子51950258
22、0失去第二个电子7 2964 5701 820失去第三个电子11 7996 9202 750失去第四个电子9 55011 600通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：_。表中X可能为以上13种元素中的_(填写字母)元素，则该元素属于_区元素。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是_。Y是周期表中_族元素。以上13种元素中，_(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。答案(1)(2)锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量asNa2O和Na2O2Am解析b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体，所以都符合。(2)由于Li失去一个电子后，达到稳定结构，所以再失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需能量。根据X的逐级电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与O(j)可形成Na2O，Na2O2两种化合物。根据Y的逐级电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应的应为Al(f)。稀有气体元素原子最稳定，失去第一个电子需要能量最多。
