24、電負性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負性逐漸減小。
[自我檢測]
1．某元素的外圍電子排布式為4s24p4，則該元素位于________區(qū)，為第________周期第________族，是________元素(填名稱)。
答案：p 4 ⅥA 硒
2．第4周期中，未成對電子數(shù)最多的元素是____________(填名稱)。
(1)它位于第________族。
(2)核外電子排布式是________________。
(3)它有________個電子層，________種不同原子軌道的電子，________種運動狀態(tài)不同的電子。
(4)外圍電子排布式為________，外圍電子
25、軌道表示式為__________________。
(5)屬于________區(qū)。
答案：鉻 (1)ⅥB
(2)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
(3)4 7 24
(4)3d54s1
(5)d
(1)電離能越小，金屬原子越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。
(2)第2、3、4周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能分別大于同周期相鄰的ⅢA和ⅥA族元素，如第一電離能Mg>Al，P>S。
(3)如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋
26、n，如鈉原子的最外層電子數(shù)為1，鈉元素I2?I1，其化合價為＋1。多電子原子中，元素的各級電離能逐級增大，當電離能的變化出現(xiàn)突變時，電子所在的電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
(1)[2017·高考全國卷Ⅱ，35(2)]元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_________________________。
(2)[2017·高考全國卷Ⅲ，35(1)]研究發(fā)現(xiàn)，在C
27、O2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。Co基態(tài)原子核外電子排布式為____________________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是________，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是____________。
(3)[2016·高考全國卷Ⅰ，37(4)]光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是____________。
(4)[2016·高考全國卷Ⅲ，37(2)]根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga________
28、As，第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(5)[2015·高考全國卷Ⅱ，37(1)改編]O、Na、P、Cl四種元素中電負性最大的是__________(填元素符號)。
[解析] (1)從題圖可以看出：除N外，同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，E1逐漸增大，這是因為隨原子半徑逐漸減小，結(jié)合一個電子需要釋放出更多的能量；N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，不易再結(jié)合一個電子，故E1呈現(xiàn)異常。(2)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出Co基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。O是非金屬元素，而Mn是金屬元素，前者易得電子而不易失電子，后者則反
29、之， 所以O(shè)的第一電離能大于Mn。Mn和O的基態(tài)原子核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4，前者的3d軌道中5個電子均未成對，后者的2p軌道中有2個電子未成對，所以Mn的基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多。(3)鋅、鍺位于同周期，同一周期從左至右元素的電負性逐漸增大(稀有氣體元素除外)，而氧位于元素周期表右上角，電負性僅次于氟，由此得出氧、鍺、鋅的電負性依次減小。(4)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA和ⅤA族元素例外。Ga的原子半徑大于As，Ga的第一電離能小于As。(5)四種元素中，氧元素的非金屬性最強，故其電負性最
30、大。
[答案] (1)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子
(2)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) O Mn
(3)O>Ge>Zn (4)大于 小于 (5)O
(1)N、O、S三種元素中電負性最大的是________(填元素符號)。
(2)F、K、Fe、Ni中第一電離能最大的元素是________，第一電離能最小的元素是________。
答案：(1)O (2)F K
第一電離能與電負性的比較
1．(1)鎂所在周期中第一
31、電離能最大的主族元素是________。
(2)第一電離能：Si________S(用“>”或“<”填空)。
(3)下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是________。
解析：(1)～(2)第3周期的第一電離能的大小為Cl>P>S>Si>Mg>Al>Na，則第一電離能最大的是Cl。(3)元素非金屬性越強，電負性越大。同主族元素自上而下非金屬性逐漸減弱，電負性逐漸降低，a正確；F的非金屬性最強，沒有正價，b錯誤；HF分子間存在氫鍵，其沸點高于HCl和HBr，c錯誤；鹵素單質(zhì)自上而下熔點逐漸升高，d錯誤。
答案：(1)Cl (2)< (3)a
2．(1) 依據(jù)
32、第2周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照如圖中B、F元素的位置，用小黑點標出C、N、O三種元素的相對位置。
(2)請回答下列問題：
①N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：
電離能
I1
I2
I3
I4
……
Ia/kJ·mol－1
578
1 817
2 745
11 578
……
則該元素是________(填寫元素符號)。
②Ge的最高價氯化物的分子式是________。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________(填字母)。
A．是一種活潑的金屬元素
B．其電負性大于硫
C．其單質(zhì)可作為半導體材料
D．其最高價氯化物的沸點低于其
33、溴化物的沸點
(3)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為__________。
解析：(1)第2周期從左向右元素的第一電離能呈增大趨勢，但氮元素因為p軌道電子為半充滿狀態(tài)，其第一電離能大于氧。(2)①分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的逐級電離能中，I1、I2、I3與I4相差較大，說明該元素原子最外層有3個電子，顯然該元素為Al元素。②鍺原子基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p2，最高化合價為＋4，其氯化物為GeCl4。Ge元素處于金屬與非金屬分界線附近，表現(xiàn)出一定的金屬性和非金屬性，其單質(zhì)常
34、用作半導體材料，不屬于活潑金屬。Ge元素的電負性小于Si元素的電負性，而Si元素的電負性小于S元素的電負性，則S元素的電負性大于Ge元素的。GeCl4的相對分子質(zhì)量小于GeBr4，則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力，GeCl4的沸點低于GeBr4的沸點。(3)同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小。
答案：(1)
(2)①Al?、贕eCl4 CD
(3)O＞S＞Se
第一電離能與電負性的應(yīng)用
3．下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJ/mol)。
電離能
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1 500
35、7 700
10 500
……
下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是( )
A．R元素的最高正價為＋3價
B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C．R元素的原子最外層共有4個電子
D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2
解析：選B。由表中數(shù)據(jù)I3?I2知其最高正價為＋2價，R元素位于第ⅡA族，最外層有2個電子，R不一定是Be元素，故電子排布式不一定是1s22s2。
4．(2018·延安調(diào)研)已知X、Y元素同周期，且電負性X>Y，下列說法錯誤的是( )
A．X與Y形成的化合物中，X顯負價，Y顯正價
B．第一電離能可能Y小于X
C．最高價含氧酸的酸性：X弱于Y
D．
36、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX
解析：選C。由題意，非金屬性：X>Y，所以最高價含氧酸的酸性：X強于Y。
電負性的應(yīng)用
[課后達標檢測]
一、選擇題
1．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是( )
A.He B．
C．1s2 D.
解析：選D。A、B、C三個選項只是表達出氦原子核外有2個電子，而D項能詳盡地描述出電子的運動狀態(tài)。
2．(2018·大原模擬)下列各項敘述正確的是( )
A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)
B．價電子排布式
37、為5s25p1的元素位于第5周期第ⅠA 族，是s區(qū)元素
C．所有原子任一電子層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同
D．24Cr原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
解析：選C。鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子吸收能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，A錯誤；價電子排布式為5s25p1的元素，位于第5周期第ⅢA 族，是p區(qū)元素，B錯誤；所有原子任一電子層的s電子云輪廓圖都是球形，電子層越大，球的半徑越大，C正確；24Cr原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充滿軌道能量較低，D錯誤。
3．下列說法中
38、正確的是( )
A．第3周期所含元素中鈉的第一電離能最小
B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大
C．在所有元素中，氟的第一電離能最大
D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大
解析：選A。同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確，C錯誤；由于鎂的外圍電子排布式為3s2，而鋁的外圍電子排布式為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的，故B錯誤；鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的，故D錯誤。
4．如圖是第3周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是( )
A．y軸表示的可能是第一電離能
B．y軸表示的可能是電負性
C．y軸
39、表示的可能是原子半徑
D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)
解析：選B。對于第3周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項錯誤；原子半徑逐漸減小，C項錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)依次為Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項錯誤。
5．美國“海狼”號潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金做載熱介質(zhì)，下列關(guān)于Al、Na原子結(jié)構(gòu)的分析中正確的是( )
A．原子半徑：Al＞Na
B．第一電離能：Al＞Na
C．電負性：Na＞Al
D．基態(tài)原子未成對電子數(shù)：Na＞Al
解析：選B。根據(jù)元素周期
40、律，原子半徑：Na＞Al，電負性：Na＜Al，Al基態(tài)原子的電子排布式為[Ne]3s23p1，Na基態(tài)原子的電子排布式為[Ne]3s1，故未成對電子數(shù)相等。
6．下列關(guān)于元素電負性大小的比較中，不正確的是( )
A．O
41、CO2的分子模型示意圖：
B．某元素原子的軌道表示式：
C．p-p π鍵電子云模型：
D．乙烯分子的球棍模型：
解析：選C。A項，CO2為直線形分子，錯誤；B項，不符合洪特規(guī)則，錯誤；D項為比例模型，錯誤。
8．X、Y為兩種元素的原子，X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知( )
A．X的原子半徑大于Y的原子半徑
B．X的電負性大于Y的電負性
C．X陰離子的半徑小于Y陽離子的半徑
D．X的第一電離能小于Y的第一電離能
解析：選B。X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則Y在周期表中位于X的下一周期，且X為非金屬元素，Y為金屬元素，Y比X多一個電子層，故
42、原子半徑Y(jié)>X，電負性X>Y，A錯誤，B正確；電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越多，離子半徑越小，故X陰離子半徑大于Y陽離子半徑，C錯誤；X為非金屬元素易得電子形成陰離子，而Y為金屬元素易失電子形成陽離子，故其第一電離能X>Y，D錯誤。
9．A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素是第3周期第一電離能最小的元素；D元素在第3周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A．四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2
43、O2等
C．元素A、C簡單離子的半徑大小關(guān)系為A＜C
D．元素B、C電負性大小關(guān)系為B
44、、N、O、F的第一電離能由大到小的順序是______________________________。
(2)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，寫出B原子的電子排布式：________。
電離能/
(kJ·mol－1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
(3)過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色，與其d軌道電子排布有關(guān)。一般而言，為d0或d10排布時，無顏色；為d1～d9排布時，有顏色，如[Co(H2O)6]2＋顯粉紅色。據(jù)此判斷，[Mn(H2O)6]2
45、＋______________顏色(填“無”或“有”)。
(4)L的原子核外電子占有9個軌道，而且有一個未成對電子，L是________(填元素符號)。
答案：(1)N>C>Si F>N>O>C (2)1s22s22p63s2
(3)有 (4)Cl
11．下表為元素周期表中第4周期的部分元素(從左到右按原子序數(shù)遞增排列)，根據(jù)要求回答下列各小題：
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
(1)在以上元素的基態(tài)原子的電子排布中，4s軌道上只有1個電子的元素有________(填元素名稱)。
(2)試比較：第一電離能I
46、1(Cr)________I1(Co)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；晶格能U(FeO)________U(NaCl)(FeO與NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)相似)。
(3)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有________種。
解析：(1)4s軌道只有1個電子，則3d軌道可能為0、5(半充滿)、10(全充滿)，則有1s22s22p63s23p63d04s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分別為鉀、鉻、銅。(2)鉻元素的外圍電子排布為3d54s1，鈷元素的外圍電子排布為3d74s2，前者第一電離能更小。晶格能與
47、陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子的半徑成反比。(3)分周期一一討論，第1周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為1個，是H原子；第2周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為2個，可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是C原子或O原子；第3周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為3個，是1s22s22p63s23p3，是P原子；第4周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為4個，只能是過渡元素，可以是1s22s22p63s23p63d64s2，是Fe原子，因此共有5種元素符合題意。
答案：(1)鉀、鉻、銅 (2)＜ ＞ (3)5
12．(1)(2016·高考四川卷)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素
48、，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。R基態(tài)原子的電子排布式是_________________________，
X和Y中電負性較大的是________(填元素符號)。
(2)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mo1－1)，回答下列各題：
元素代號
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
49、1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
①在周期表中，最可能處于同一族的是________。
A．Q和R B．S和T
C．T和U D．R和T
E．R和U
②每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實從一個側(cè)面說明：____________________________；如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第______個電子時。
③如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是____
50、________，其中________元素的第一電離能異常高的原因是___________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)R為鈉元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s1；X為硫元素，Y為氯元素，氯比硫活潑，故電負性較大的是Cl。
(2)①根據(jù)電離能的變化趨勢知，Q為稀有氣體元素，R為第ⅠA族元素，S為第ⅡA族元素，T為第ⅢA族元素，U為第ⅠA族元素，所以R和U處于同一主族。
②電離能的突躍變化，說明核外電子是分層排布的，各電子層
51、能量不同。若U是短周期元素，則U是Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1，由于2s22p6所處電子層相同，所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個電子時。
③同一周期，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素要高，因為其最外層電子呈全充滿或半充滿狀態(tài)。
答案：(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1) Cl
(2)①E ②電子分層排布，各電子層能量不同 10
③R
52、R
基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子
S
單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)，所得溶液呈弱酸性
T
基態(tài)原子3d軌道上有1個電子
X
(1)R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是____________________。
(2)S元素的常見化合價為________，原因是____________________________。
(3)T元素的原子N電子層上電子數(shù)為____________。
(4)X的核外電子軌道表示式違背了_____________________________________。
用X單質(zhì)、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃
53、放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：____________________________。
解析：(1)由R的核外電子排布可知為N，N原子2p軌道半充滿，能量低，較穩(wěn)定，所以其第一電離能要大于同周期相鄰元素。(2)由題知S為氟元素，F(xiàn)的電負性最強，只能得電子，無正價，其常見化合價為－1價。(3)T原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s軌道再排3d軌道，則N電子層有2個電子。(4)X元素的核外電子排布應(yīng)先排能量低的3s軌道。發(fā)射光譜是電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷至較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時釋放能量產(chǎn)生的。
答案：(1)氮
54、原子2p軌道半充滿，能量低，較穩(wěn)定
(2)－1 F的電負性最強，只能得電子 (3)2 (4)能量最低原理 電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量
14．A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個成單電子，E的外圍電子排布式為3d64s2。回答下列問題：
(1)寫出下列元素的符號：A__________，B__________，C________，D________。
(2)用化學式表示上述五種元素中最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強的是________，堿
55、性最強的是________。
(3)用元素符號表示D所在周期第一電離能最大的元素是________，電負性最大的元素是________。
(4)畫出D的核外電子軌道表示式：____________________________，
這樣排布遵循了________原理和________規(guī)則。
解析：(1)由A的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，x＝2，原子序數(shù)為14，A是硅元素，則B是鈉元素，C的最外層電子的排布式為3s23p3，是磷元素，則短周期D元素是氮元素；E的電子排布式為[Ar]3d64s2，核電荷數(shù)為18＋8＝26，是鐵元素，位于d區(qū)的第4周期Ⅷ族。(2)五種元素中非金屬性最強的是N元素，對應(yīng)的HNO3酸性最強，金屬性最強的是Na元素，對應(yīng)的NaOH堿性最強。(3)D所在周期第一電離能最大的元素是稀有氣體氖，電負性最大的元素是非金屬最強的氟。
答案：(1)Si Na P N (2)HNO3 NaOH (3)Ne
F (4) 泡利不相容 洪特
（江蘇專用）2022年高考化學一輪復習 選考 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1 第一單元 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)教案
