2019-2020学年高中化学 学业分层测评4 电离能及其变化规律 鲁科版选修3
第三节第一课时电离能及其变化规律(鲁科版)
• 2.符号：I 单位：KJ/mol • 表示式： I2 M(g)= M+ (g) + e- I1（第一电离能） I1 电离能 M+(g)= M2+ (g) + e- I2（第二电离能） 电离能 M2+(g)= M3+ (g) + e- I3（第三电离能）
3.意义：表示原子或离子失去电子的难易程度 电离能越小，该气态原子越容易失去电子 电离能越大，气态时该原子越难失去电子 故可判断金属原子在气态时失电子的难易程度
原 子 得 电 子 能 力 增 强
原子失电子能力增强
• 在科学研究和生产实践中，仅 有定性的分析往往是不够的， 为此，人们用电离能、电子亲 和能、电负性来定量的衡量或 比较原子得失电子能力的强弱。
• 一、电离能及其变化规律 气态原子或气态离子失去一个电子所需要的 • 1.定义：
最小能量叫做电离能。
同主族元素，自上而下第一电离能逐渐减小
原因？
同主族元素原子的 价电子数相同，原 子半径逐渐增 大，原子核对核 外电子的有效吸 引作用逐渐减弱
实质分析
• 总之，第一电离能的周期 性递变规律是原子半径、 核外电子排布周期性变化 的结果
• 2. 从元素原子的第一电离能数据的大小可以 判断出（ c ） A. 元素原子得电子的难易 B. 元素的主要化合价 C. 元素原子失电子的难易 D. 核外电子是分层排布的 • 3.下列元素中，第一电离能最小的（ A ） A. K B. Na C. P D. Cl
同一周期的元素而言，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 从左到右，元素的第一电离能在总体上 呈现由小到大的变化趋势，表示元素原 子越来越难失去电子
小结
高中化学(鲁科版选修4)学业分层测评第3章第2节学业分层测评16(含解析)
学业分层测评(十六 )弱电解质的电离均衡(建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1．以下相关弱电解质电离均衡的表达正确的选项是()A．达到电离均衡时，分子的浓度和离子浓度相等B．达到电离均衡时，因为分子和离子的浓度不停发生变化，所以说电离均衡是动向平衡C．电离均衡是相对的、临时的，外界条件改变时，均衡便可能发生挪动D．电解质达到电离均衡后，各样离子的浓度相等【分析】 A 项中电解质达到电离均衡时，分子浓度和离子浓度均不变，但不必定相等。
B项电离均衡成立后，分子仍旧要电离为离子，离子也要联合为分子，可是两者速率相等，所以，分子和离子的浓度是保持不变的。
D 项，电离均衡系统中各离子浓度不变，但不必定相等。
【答案】 C2．某碱 BOH 在水中的电离过程为BOH B＋＋ OH－，在不一样温度下其电离常数为－ 15－1，K b(30－ 14－ 1，则以下表达正确的选项是()K b(20 ℃ )＝ 2.3 ×10mol L·℃ )＝ 3.3 ×10mol L·A． [OH －] 随温度的高升而降低－＋B．在 30 ℃时， [OH ]＝ [B]C． BOH 的电离度α (20℃)＞α (30℃)D．电离常数只与温度相关[B ＋ ][OH －]【分析】电离常数表达式为Kb＝[BOH]，温度高升，电离常数增大，电离度增大，[OH － ]增大；在溶液中除 BOH 电离的 OH －外还有水电离出的OH －，故 [OH －]＞ [B ＋] 。
【答案】D3．以下对氨水中存在的电离均衡NH 3·H 2O＋－表达正确的选项是 () NH4＋ OH－A．加水后，溶液中 n(OH )增大B．加入少许浓盐酸，溶液中[OH －]增大C．加入少许浓 NaOH 溶液，电离均衡正向挪动＋D．加入少许 NH 4Cl 固体，溶液中 [NH 4 ] 减少【分析】 A 项加水使 NH 3·H2O 电离均衡右移， n(OH － )增大； B 项加入少许浓盐酸使[OH －]减小；C 项加入浓 NaOH 溶液，电离均衡向左挪动；＋] 增D 项，加 NH 4Cl 固体， [NH 4大。
高中化学鲁教版高二选修4学业分层测评：第1章_化学反应与能量变化6
学业分层测评(六)化学电源(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法中，不正确的是()A．化学电池是将化学能转变成电能的装置B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种形状和大小，使用方便，易于维护D．废旧电池可以随意丢弃【解析】本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。
废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
【答案】 D2．下列有关化学电池的说法中正确的是()A．化学电池只能将化学能转化为电能B．燃料电池能将全部化学能转化为电能C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长D．一次电池包括干电池和蓄电池【解析】蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换；蓄电池可重复使用，属于二次电池。
【答案】 C3．(2016·潍坊高二检测)Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。
有关该电池的说法正确的是() 【导学号：05310035】A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电【解析】根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误；电解质溶液可用KCl溶液代替，C错误。
【答案】 D4．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
则下列叙述正确的是()A．通H2的一极是正极，通O2的一极是负极B．通O2的一极是正极，通H2的一极是负极C．工作一段时间后电解质溶液的pH增大D．工作时负极区附近pH增大【解析】根据电池总反应式可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。
新教材高中化学基础练习4原子半径及其变化规律元素的电离能及其变化规律(含解析)鲁科版选择性必修2
原子半径及其变化规律元素的电离能及其变化规律(建议用时：40分钟)[基础过关练]1．下列微粒半径依次增大的是( )A．同一主族元素随着原子序数的递增B．同一周期的元素随着原子序数的递增C．Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－D．P、S、S2－、Cl－A[依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A项正确；一般来说，同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B项错误；C项中各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F－最大，Al3＋最小，C项错误；D项中的微粒半径P＞S，S2－＞Cl－，D项错误。
]2．下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )A．各原子轨道电子均已填满B．其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布C．化学性质很不活泼D．同周期中第一电离能最大B[稀有气体各原子轨道电子达到稳定结构，所以化学性质不活泼，同周期中第一电离能最大。
稀有气体元素原子的核外电子排布与同周期的阴离子(达到稳定结构)的电子排布相同，同时还与下一周期的ⅠA、ⅡA族阳离子(失去最外层电子)具有相同的核外电子排布，故B错误。
]3．下列化合物中阴离子半径和阳离子半径之比最大的是( )A．LiI B．NaBr C．KCl D．CsFA[阳离子都为碱金属元素的金属阳离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，阴离子都为卤素阴离子，元素的核电荷数越大，离子半径越大，则金属阳离子半径最小的是Li＋，非金属阴离子半径最大的是I－，所以阴离子半径和阳离子半径之比最大的是LiI。
] 4．(2021·宿州高二检测)下列原子的价电子排布中，第一电离能最大的是 ( ) A．3s23p1B．3s23p2 C．3s23p3D．4s24p4C[由上述各项元素原子的价电子排布式可知C项中3p3处于半充满状态，电子能量低，原子较稳定，故第一电离能最大。
]5．下列电子排布式所表示的原子中，第二电离能与第一电离能差值最大的是 ( ) A．[Ne]3s1B．1s22s22p2C．[Ne]3s23p5D．1s22s22p63s23p3A[A项，[Ne]3s1失去3s1上的一个电子后，变为全充满的相对稳定结构，第二电离能与第一电离能差值较大；B项，1s22s22p2第一电离能与第二电离能均为失去2p能级电子需要的能量，相差不大；C项，[Ne]3s23p5第一电离能与第二电离能均为失去3p能级电子需要的能量，相差不大；D项，1s22s22p63s23p3第一电离能与第二电离能均为失去3p能级电子需要的能量，相差不大。
高中化学鲁科版选修3学业分层测评4 电离能及其变化规律 Word版含解析
学业分层测评(四) 电离能及其变化规律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法中不正确的是()A．电离能最小的电子能量最高B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强【解析】同主族元素，随核电荷数的增大，I1逐渐减小，B错误。
【答案】 B2．下列原子中，第一电离能最大的是()A．B B．CC．Al D．Si【解析】B、C属于同周期元素，故I1(C)>I1(B)，Al、Si属于同周期元素，故I1(Si)>I1(Al)；C、Si属于同主族元素，故I1(C)>I1(Si)，B、Al属于同主族元素，故I1(B)>I1(Al)。
综上所述知I1(C)最大。
【答案】 B3．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是()A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B)B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B)D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)【解析】B、C、N、O属于同周期元素，同一周期元素随原子序数递增，第一电离能有增大的变化趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，V A族元素大于ⅥA族元素。
【答案】 C4．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是()A．Na2S B．MgCl2C．NaCl D．AlCl3【解析】第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
【答案】 C5．下列四种元素中，第一电离能由大到小顺序正确的是()①原子含有未成对电子最多的第2周期元素②电子排布为1s2的元素③周期表中电负性最强的元素④原子最外层电子排布为3s23p4的元素A．②③①④B．③①④②C．①③④②D．无法比较【解析】根据原子的核外电子排布及元素周期律可知，①、②、③、④分别表示氮、氦、氟和硫，第一电离能由大到小的顺序是He＞F＞N＞S，A项正确。
鲁科版(2019)高中化学选择性必修2 1.3.1 原子半径 元素的电离能及其变化规律同步作业
第3节元素性质及其变化规律第1课时原子半径元素的电离能及其变化规律基础过关练题组一微粒半径大小的比较1.(2020北京顺义高一上期末)下列元素中,原子半径最小的是( )A.NaB.AlC.SD.Cl2.(2020上海普陀高三一模)2019年诺贝尔化学奖颁发给美国的约翰·古迪纳夫、英国的斯坦利·惠廷厄姆、日本的吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域的贡献。
LiFePO4为锂电池常用正极材料之一,该化合物中的元素原子半径最小的是( )A.LiB.FeC.PD.O3.(2020上海嘉定高三一模)具有下列电子排布式的原子中,半径最大的是( )A.1s22s22p63s23p1B.1s22s22p3C.1s22s22p2D.1s22s22p63s23p44.(2020山东烟台二中高一下月考)已知33As是第ⅤA族元素,与35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )A.还原性:As3->S2-B.热稳定性:AsH3>HClC.原子半径:Br>AsD.酸性:H3AsO4>H3PO4题组二电离能大小的比较及其应用5.(2020山东潍坊高三上月考)原子价电子排布式如下的元素中,第一电离能最小的是( )A.3s23p3B.3s23p5C.3s23p4D.3s23p66.(2020山东烟台高二上期末)下列有关铝元素的微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( )7.下列电子排布式所表示的原子中,第二电离能与第一电离能差值最大的是( )A.[Ne]3s1B.1s22s22p2C.[Ne]3s23p5D.1s22s22p63s23p38.下列有关电离能的说法中,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,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价9.(2019福建宁德六校高二下期中)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据用I1、I2、I3、I4表示,单位为kJ·mol-1。
【2020】高中化学学业分层测评4电离能及其变化规律鲁科版选修3
E．R和V
(2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。
A．QCl2B．RCl C．SCl3D．TCl E．VCl4
(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。
A．硼B．铍 C．锂D．氢 E．氦
(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。
a．原子核对核外电子的吸引力
b．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(kJ·mol－1)
锂
X
Y
失去第一个电子
519
502
580
失去第二个电子
7 296
4 570
1 820
失去第三个电子
11 799
6 920
2 750
失去第四个电子
9 550
11 600
①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，原因是__________________________________________________
A．Q B．R C．S D．T E．V
(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。
A．H B．Li C．Na D．K
理论根据是_____________________________________________。
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
电离能及其变化规律
元素
I1
I2
I3
I4
Mg
738 1451 7733 10540
【规律总结】
同一元素不同级电离能的变化规律： 逐级增大，且存在突跃 。
探究二
1、试推测比较Na、Mg的第一电离能大小，并从原子 半径和核电荷数角度加以解释。 据你推测，第三周期元素第一电离能的主要变化趋 势是怎样的？
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右 略有增加
I1
1-36 号元素第一电离能变化趋势
N
Be
P
As
Mg
Ca
5
10 15 20 25 30 35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
30
35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
ⅡA＞ⅢA， ⅤA＞ⅥA
的能量，叫做该元素的第一电离能，用符号I1表示. M （g) → M+ （g) + e- ; I1
第二电离能：M+ （g) → M2+ （g) + e- ; I2 第三电离能：M2+ （g) → M3+ （g) + e- ; I3
高中化学学业测评4电离能及其变化规律鲁科版选修3(1)(2021年整理)
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学业分层测评（四) 电离能及其变化规律(建议用时:45分钟）[学业达标］1．下列说法中不正确的是( ）A．电离能最小的电子能量最高B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强【解析】同主族元素，随核电荷数的增大，I1逐渐减小，B错误.【答案】B2．下列原子中，第一电离能最大的是（)A．B B．CC．Al D．Si【解析】B、C属于同周期元素，故I1(C)>I1（B），Al、Si属于同周期元素，故I1（Si）>I1(Al)；C、Si属于同主族元素，故I1(C）〉I1(Si)，B、Al属于同主族元素，故I1（B）>I1（Al)。
综上所述知I1（C)最大。
【答案】B3．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是( )A．I1（N)〉I1(C）>I1（O)〉I1（B)B．I1（N)>I1（O）〉I1（B）〉I1（C)C．I1(N)〉I1(O)>I1(C）〉I1（B）D．I1（O）〉I1（N）>I1(C)>I1（B)【解析】B、C、N、O属于同周期元素，同一周期元素随原子序数递增，第一电离能有增大的变化趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，VA族元素大于ⅥA族元素。
高三化学 电离能的变化规律
电离能的变化规律①随核电荷数递增，元素的第一电离能呈周期性变化。
②同一周期内，随着原子序数的增加，原子半径逐渐变小(稀有气体除外)，原子核对外层电子的吸引越来越强，元素的原子越来越难失电子，因此元素的第一电离能呈增大的趋势。
同一周期内，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。
③同一主族，从上到下，随着原子序数的增加，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引越来越弱，元素的原子越来越易失电子，故同一主族，随着电子层数的增加，元素的第一电离能逐渐减小。
注意通常ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA 族元素、VA 族元素的第一电离能大于ⅥA族元素。
这是由于ⅡA、VA族元素原子的价电子排布分别为是较稳定的全充满或半充满状态，因而失去电子所需的能量较高。
(1) 电离能概念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叫做第一电离能。
(2)元素第一电离能的意义：可以衡量元素的原子在气态时失去一个电子的难易程度。
第一电离能数值越小，在气态时原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，在气态时原子越难失去一个电子。
元素第一电离能的变化规律气态原子要失去电子变为气态阳离子，必须克服核电荷对电子的引力而消耗能量，这种能量称为电离能（I），其单位采用kJ·mol-1。
从基态(能量最低的状态)的中性气态原子失去一个电子形成气态阳离子所需要的能量，称为原子第一电离能(I1)；由氧化数为+1的气态阳离子再失去一个电子形成氧化数为+2的气态阳离子所需要的能量，称为原子的第二电离能(I2)；其余依次类推。
显然，元素原子的电离能越小，原子就越易失去电子；反之，元素原子的电离能越大，原子越难失去电子。
这样，我们就可以根据原子的电离能来衡量原子失去电子的难易程度。
一般情况下，只要应用第一电离能数据即可。
元素原子的电离能，可以通过实验测出。
2018年高中化学课时跟踪检测四电离能及其变化规律鲁科版选修
课时跟踪检测（四）电离能及其变化规律1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )A．Be B．BC．C D．N解析：选D 同一周期从左向右，元素的第一电离能呈增大的趋势，其中ⅡA族与ⅢA族、ⅤA 族与ⅥA族出现反常。
2．下列各组元素中，第一电离能依次减小的是( )A．F O N C B．Na Mg Al SiC．I Br Cl F D．H Li Na K解析：选D A项，I1(F)＞I1(N)＞I1(O)＞I1(C)；B项，I1(Si)＞I1(Mg)＞I1(Al)＞I1(Na)；C 项，I1(F)＞I1(Cl)＞I1(Br)＞I1(I)。
3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( )A．1s2B．1s22s1C．1s22s2D．1s22s22p1解析：选B 核外电子排布为1s22s1的原子失去一个电子后变成1s2(与He原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。
4．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )A．Na2S B．MgCl2C．NaCl D．AlCl3解析：选C 第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
5下列原子的价电子排布中，对应于第一电离能最大的是( )A．3s23p1B．3s23p2C．3s23p3D．4s24p4解析：选C 由上述各项元素原子的价电子排布式可知C项中3p3处于半充满状态，电子能量低，原子较稳定，故第一电离能最大。
6．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是( )A．原子半径：Na＞S＞OB．稳定性：PH3＜H2S＜H2OC．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋D．第一电离能：O＜F＜Ne解析：选C A项，Na、S位于同一周期，O、S位于同一主族，原子半径Na＞S＞O，正确；B 项P、S位于同一周期，O、S位于同一主族，其氢化物稳定性，PH3＜H2S＜H2O，正确；C项应为Na＋＞Mg2＋＞Al3＋；D项正确。
电离能的递变规律
电离能的递变规律
电离能是指在外界条件下，将一个原子或分子中的一个电子从基态转移到激发态所需的能量。
它是描述原子或分子稳定性的重要物理量。
电离能的大小与原子或分子的结构、核电荷数、电子排布等因素有关。
在化学和物理学中，电离能的递变规律对于研究原子和分子的性质以及化学反应的发生机理有着重要的意义。
在元素周期表中，电离能的递变规律呈现出一定的规律性。
一般来说，从左到右，周期表中的元素电离能逐渐增加。
这是因为随着原子核电荷数的增加，电子与原子核之间的吸引力增强，电离能也随之增加。
此外，周期表上同一周期内，电离能随着原子核电荷数的增加而增加。
这是因为在同一周期中，电子层数相同，但电子与原子核之间的距离更近，电离能也更大。
然而，有一些特殊情况需要注意。
例如，第一周期的元素氢具有较低的电离能，这是因为氢原子只有一个电子，与原子核之间的吸引力较弱。
另外，周期表中的主族元素（即IA和VIIA族元素）的电离能相对较低，这是因为它们的电子排布结构使得最外层电子容易移动，从而降低了电离能。
电离能的递变规律在过渡金属元素中也有一些特殊的现象。
过渡金属元素的电子排布结构复杂，电离能的大小受到电子的轨道排布和电子之间的相互作用的影响。
因此，过渡金属元素的电离能不像主族元素那样呈现明显的递变规律。
电离能的递变规律是由原子或分子的结构、核电荷数、电子排布等因素决定的。
通过研究电离能的递变规律，我们可以更好地理解元素的性质和化学反应的机理，为化学和物理学的发展提供有力的支持。
电离能及其变化规律
第二电离能：M+ （g) → M2+ （g) + e- ; I2 第三电离能：M2+ （g) → M3+ （g) + e- ; I3
探究一
1.、钠原子失去一个电子，吸收能量还是放出能量？ 为什么？
2、气态镁原子失去一个电子变气态Mg+ ，吸收的 能量为738kJ/mol，若气态Mg+再失去一个电子所 要吸收的能量还是738 kJ/mol吗？为什么？
A．第一电离能：④＞③＞②＞① B．原子半径：④＞③＞②＞① C．得电子能力：④＞③＞②＞① D．最高正化合价：④＞③=②＞①
反馈练习
2、已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是 KJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是 ( D )
元素
I1
I2
I3
I4
X
500 4600 6900 9500
Y
580 1800 2700 11600
N O
Be
B
P Mg S
Ca
Al
5
10
15
20
As Se
Ga
25
30
35 原子序数
谢谢
5、同周期过渡元素的I1变化不太规则,从左到右 略有增加
I1
1-36 号元素第一电离能变化趋势
N
Be
P
As
Mg
Ca
5
10 15 20 25 30 35 原子序数
【规律总结】
不同元素第一电离能的变化规律： 1、同周期元素I1从左到右呈增大趋势，碱金属元
素的I1最小，稀有气体元素的I1最大。 2、同一主族元素I1从上到下逐渐减小。 3、元素的I1随原子序数的递增呈现周期性变化。 4、同周期元素I1变化存在反常现象：
高中化学学案：第章原子结构..电离能及其变化规律含答案
第3节原子结构与元素性质第1课时电离能及其变化规律［学习目标定位］1。
知道原子结构与元素性质间的关系规律.2.正确理解元素电离能的含义及其变化规律，会用电离能的概念分析解释元素的某些性质。
一、元素的电离能及其变化规律1．元素的电离能（1)电离能的概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的____________叫做电离能，常用符号____表示，单位为__________。
（2)第一电离能是指处于____________原子失去______电子，生成__________价气态阳离子所需要的能量，符号为I1。
M(g)===M＋（g)＋e－I1（3)第二电离能是指由______________阳离子再失去____________电子形成______价气态阳离子所需要的能量，符号为I2.依次还有第三电离能I3,第四电离能I4等。
M＋（g)===M2＋(g）＋e－I2M2＋（g）===M3＋(g）＋e－I3同一元素的电离能按I1、I2、I3……顺序，变化规律是__________.2．电离能的意义电离能越小，表示在气态时该原子越______失去电子;反之，电离能越大,表示在气态时该原子______失去电子.因此，运用电离能数值可以判断金属原子在气态时________的难易程度。
3．元素第一电离能变化规律（1)元素第一电离能的变化趋势如下图所示:（2)观察分析上图，回答下列问题:①同一周期，从左到右，元素的第一电离能总体上逐渐______,表示元素原子越来越____失去电子.原因：随着核电荷数增大，__________________________________________。
②同一主族,自上而下，元素的第一电离能逐渐______，表明元素原子越来越______失去电子。
原因:________________________________________________________________________。
_新教材高中化学课时检测4元素性质及其变化规律含解析鲁科版选择性必修
元素性质及其变化规律(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020·聊城高二检测)下列四种粒子中,半径按由大到小排列顺序正确的是 ( )①基态X的原子结构示意图为②基态Y的价电子排布式:3s23p5③基态Z2-的轨道表示式:④W基态原子有2个电子层,其电子式为A.①>②>③>④B.③>④>①>②C.③>①>②>④D.①>②>④>③【解析】选C。
由题意可知:X、Y、Z2-、W分别为S、Cl、S2-、F。
S、Cl、S2-、F粒子半径大小排列顺序为r(S2-)>r(S)>r(Cl)>r(F),故C项正确。
2.(双选)下列说法中不正确的是( )A.同主族元素,随着电子层数的增加,I1逐渐减小B.同周期元素,随着核电荷数的增加,I1逐渐增大C.通常情况下,电离能I1≪I2<I3D.电离能越小,元素的金属性越强【解析】选B、C。
同周期,从左向右I1呈增大趋势,但不是逐渐增大。
ⅡA族元素原子最外层为n s2全充满稳定结构和ⅤA族元素原子最外层n p3半充满稳定结构,因此出现反常现象,故B错误;碱金属元素的第一电离能远小于第二电离能,但是其他主族元素则不一定,故C错误。
3.下列说法不正确的是( )A.ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度C.碳原子由1s22s22p2转化成1s22s12p3的这一过程中吸收能量D.NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点【解析】选A。
A项,主族元素的电负性,从上到下都是逐渐减小,错误;B项,电负性大的元素非金属性较强,反之金属性强,正确;C项,C原子电子由2s跃迁到2p,由低能级到高能级,吸收能量,正确;D项,NaH中H元素的化合价为-1价,与ⅦA族的最低负价相同,正确。
高中化学课时跟踪检测四电离能及其变化规律鲁科版选修54
课时跟踪检测（四）电离能及其变化规律1．下列元素中哪一个基态原子的第一电离能最大( )A．Be B．BC．C D．N解析：选D 同一周期从左向右，元素的第一电离能呈增大的趋势，其中ⅡA族与ⅢA族、ⅤA族与ⅥA族出现反常。
2．下列各组元素中，第一电离能依次减小的是( )A．F O N C B．Na Mg Al SiC．I Br Cl F D．H Li Na K解析：选D A项，I1(F)＞I1(N)＞I1(O)＞I1(C)；B项，I1(Si)＞I1(Mg)＞I1(Al)＞I1(Na)；C 项，I1(F)＞I1(Cl)＞I1(Br)＞I1(I)。
3．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( )A．1s2B．1s22s1C．1s22s2D．1s22s22p1解析：选B 核外电子排布为1s22s1的原子失去一个电子后变成1s2(与He原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。
4．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )A．Na2S B．MgCl2C．NaCl D．AlCl3解析：选C 第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
5下列原子的价电子排布中，对应于第一电离能最大的是( )A．3s23p1B．3s23p2C．3s23p3D．4s24p4解析：选C 由上述各项元素原子的价电子排布式可知C项中3p3处于半充满状态，电子能量低，原子较稳定，故第一电离能最大。
6．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是( )A．原子半径：Na＞S＞OB．稳定性：PH3＜H2S＜H2OC．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋D．第一电离能：O＜F＜Ne解析：选C A项，Na、S位于同一周期，O、S位于同一主族，原子半径Na＞S＞O，正确；B 项P、S位于同一周期，O、S位于同一主族，其氢化物稳定性，PH3＜H2S＜H2O，正确；C项应为Na＋＞Mg2＋＞Al3＋；D项正确。
高中化学 13_1 电离能及其变化规律课时训练 鲁科版选修3
课时训练5 电离能及其变化规律基础夯实1.下列元素按原子半径依次减小,元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是( )A.K、Na 、LiB.Al、Mg、NaC.N、O、CD.Cl、S、P,元素的第一电离能整体呈逐渐增大的趋势,第ⅡA族中的Be、Mg、Ca及第ⅤA族的N、P、As第一电离能出现反常现象;同主族中,从上到下,第一电离能逐渐减小。
2.气态原子生成+1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。
元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。
下列有关说法不正确的是( )A.元素的第一电离能越大,其金属性越弱B.元素的第一电离能越小,其金属性越强C.金属单质跟酸反应的难易,只跟该金属元素的第一电离能有关D.金属单质跟酸反应的难易,除跟该金属元素的第一电离能有关外,还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关,第一电离能越小,元素金属性越强。
3.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。
根据表中所列数据判断下列选项中错误的是( )元I1I2I3I4A.元素X 的常见化合价是+1B.元素Y 是ⅢA 族元素C.元素X 与氯元素组成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y 位于第3周期,它可与冷水剧烈反应,元素X 的I 1、I 2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 项正确;元素Y 由I 3到I 4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。
4.第二电离能最大的元素原子所具有的电子结构是 ( )A.1s 2B.1s 22s 1C.1s 22s 2D.1s 22s 22p 122s 1失去一个电子后成为1s 2,与He 的电子层结构相同,故再失一个电子的电离能最大。
答案：B5.若已知下列三式的电离能分别为E 1、E 2、E 3: Li(g)Li +(g)+e -;E 1Li +(g)Li 2+(g)+e -;E 2 Li 2+(g)Li 3+(g)+e -;E 3则电离能数值关系正确的是( ) (导学号52720042)A.E 1=E 2=E 3B.E 1最大C.E 2最大D.E 3>E 2>E 1解析：同元素原子的电离能随电离级数的增加而增大,故选D 。
部编版2020高中化学 第1章 原子结构 第3节 第1课时 电离能及其变化规律学案 鲁科版选修3
第1课时 电离能及其变化规律1．理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。
(重点)2．能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原子半径、核外电子排布周期性变化的关系。
(难点)教材整理1 电离能及其分类1．电离能(1)概念：气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量。
(2)符号：I ，单位：kJ·mol －1。
2．电离能的分类M(g)――――――――→第一电离能（I 1）失去1个e －M ＋(g)――――――――→第二电离能（I 2）失去1个e －M 2＋(g)――――――――→第三电离能（I 3）失去1个e－M 3＋(g)…且I 1＜I 2＜I 3。
(1)氮原子的原子半径及第一电离能都比氧原子的大。
(√)(2)M(g)→M 2＋(g)＋2e －所需能量不是第二电离能。
(√)(3)Na 原子在不同状态失去1个电子所需能量相同。
(×) (4)原子的电离能大小I 1＞I 2＞I 3。
(×)教材整理2 电离能的意义1．电离能越小，该气态原子越容易失去电子。
2．电离能越大，该气态原子越难失去电子。
3．运用电离能可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
“第一电离能大的元素的金属性一定比第一电离能小的元素的金属性弱。
”这种说法对吗？【提示】 不对。
[核心·突破]1．理解电离能的定义时要把握两点：一是气态(原子或离子)；二是最小能量。
2．对于同一元素：I3＞I2＞I1。
3．运用电离能的数值可以判断金属原子在气态时失去电子的难易程度。
[题组·冲关]1．下列有关电离能的说法中，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，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大D．可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价【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，A不正确；电离能是气态原子或离子失去核外一个电子需要的最低能量，B不正确；从总的变化趋势上看，同一周期中第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如N＞O，C不正确。
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学业分层测评(四) 电离能及其变化规律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法中不正确的是( )A．电离能最小的电子能量最高B．同主族元素，随着核电荷数的增加，I1逐渐增大C．通常情况下，电离能I1＜I2＜I3D．通常情况下，电离能越小，元素的金属性越强【解析】同主族元素，随核电荷数的增大，I1逐渐减小，B错误。
【答案】 B2．下列原子中，第一电离能最大的是( )A．B B．CC．Al D．Si【解析】B、C属于同周期元素，故I1(C)>I1(B)，Al、Si属于同周期元素，故I1(Si)>I1(Al)；C、Si属于同主族元素，故I1(C)>I1(Si)，B、Al属于同主族元素，故I1(B)>I1(Al)。
综上所述知I1(C)最大。
【答案】 B3．在第2周期中，B、C、N、O四种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是( )A．I1(N)>I1(C)>I1(O)>I1(B)B．I1(N)>I1(O)>I1(B)>I1(C)C．I1(N)>I1(O)>I1(C)>I1(B)D．I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(B)【解析】B、C、N、O属于同周期元素，同一周期元素随原子序数递增，第一电离能有增大的变化趋势，但ⅡA族元素大于ⅢA族元素，VA族元素大于ⅥA族元素。
【答案】 C4．元素周期表第3周期所含主族元素(Ar除外)中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是( )A．Na2S B．MgCl2C．NaCl D．AlCl3【解析】第3周期主族元素中，第一电离能最大的元素为Cl，第一电离能最小的元素为Na，二者形成的化合物为NaCl。
【答案】 C5．下列四种元素中，第一电离能由大到小顺序正确的是( )①原子含有未成对电子最多的第2周期元素②电子排布为1s2的元素③周期表中电负性最强的元素④原子最外层电子排布为3s23p4的元素A．②③①④B．③①④②C．①③④②D．无法比较【解析】根据原子的核外电子排布及元素周期律可知，①、②、③、④分别表示氮、氦、氟和硫，第一电离能由大到小的顺序是He＞F＞N＞S，A项正确。
【答案】 A6．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )A．1s2B．1s22s1C．1s22s2D．1s22s22p2【解析】I2最大的元素应失去的是内层上已达稳定结构的电子层上的电子。
【答案】 B7．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。
根据下表所列数据判断错误的是( )B．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClC．元素Y是ⅢA族的元素D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应【解析】对元素X，I2开始突跃，说明X最容易失去1个e－，对于元素Y，I4开始突跃，说明Y容易失去3个e－，由此可知X的常见化合价为＋1价，元素Y是ⅢA族元素，若Y处于第3周期，Y是Al，Al与冷水不反应。
【答案】 D8．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)下列关于元素RA．R的最高正价为＋3价B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族C．R元素的原子最外层共有4个电子D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2【解析】由表中数据I3≫I2知其最高正价为＋2价，R元素位于ⅡA族，最外层有2个电子，R不一定是Be元素。
【答案】 B9．下列各组元素，按原子半径依次减小、第一电离能逐渐增大的顺序排列的是( ) A．K、Na、Li B．Al、Mg、NaC．N、O、C D．Cl、S、P【解析】同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小(除稀有气体元素)，第一电离能在总体上呈现从小到大的变化趋势。
同主族元素，从上到下，原子半径递增，第一电离能递减。
【答案】 A10．不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的最低能量I1如下图所示。
试根据元素在周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题。
(1)同主族内不同元素原子的I1变化的特点是______________________，各主族中I1的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。
(2)同周期内，随原子序数增大，I1增大。
但个别元素的I1出现反常，试预测下列关系中正确的是________(填序号)。
①I1(砷)>I1(硒) ②I1(砷)<I1(硒) ③I1(溴)>I1(硒) ④I1(溴)<I1(硒)(3)第10号元素XT较大的原因是__________________________________________________________________________________________________。
【解析】(1)从Li、Na、K等可以看出，同主族元素随原子序数的增大，I1变小；H到He、Li到Ne、Na到Ar呈现明显的周期性变化。
(2)考查第一电离能与洪特规则的关系。
同一周期元素的第一电离能存在一些反常，这与它们的原子价电子排布的特征有关。
如镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大。
基本规律：当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)状态时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能。
从第2、3周期可以看出第ⅢA、第ⅥA族元素比同周期相邻两种元素的I1都低，由此可以推测：I1(砷)＞I1(硒)，I1(溴)＞I1(硒)。
(3)10号元素是稀有气体元素氖，已达到稳定结构，此时失去一个电子就需要很高的能量。
【答案】(1)随着原子序数增大，I1变小周期性(2)①③(3)10号元素是氖，该元素的原子最外层电子排布已达到8电子的稳定结构11．根据下列5种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题。
(1))。
A．Q和R B．S和TC．T和V D．R和TE．R和V(2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。
A．QCl2B．RCl C．SCl3D．TCl E．VCl4(3)下列元素中，最有可能与Q元素处于同一族的是________。
A．硼 B．铍 C．锂 D．氢 E．氦(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。
A．Q B．R C．S D．T E．V(5)利用表中的数据判断，V元素最有可能是下列元素中的________。
A．H B．Li C．Na D．K理论根据是_____________________________________________。
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【解析】各级电离能中发生突跃式增高的情况是R：I2≫I1、S：I3≫I2、T：I4≫I3、V：I2≫I1，化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1；Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高得多，最有可能为稀有气体。
【答案】(1)E (2)B (3)E (4)E(5)D R和V都是I2≫I1，应该属于ⅠA族元素，因为R和V都存在第四电离能，核外电子数应该至少为4个，故应该是Na、K，并且V的第一电离能小于R的，所以V的金属性更强，应该是K12．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。
已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子(外围电子)排布m s n m p n；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：【导学号：66240008】(1)Q是________，R是________，X是________，Y是________，Z是________(用元素符号填写)。
(2)Z的核外电子排布式是________。
(3)Q、R、X、Y四种元素的第一电离能由小到大的顺序是________________________________________________(用元素符号表示)。
(4)Q、R、Y三种元素最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序为____________________________________________________(用化学式表示)。
【解析】由①得Z为铜元素，3d轨道是全充满状态；由②得Y为ⅣA族元素；由③得R 原子L层电子数可能为1、3、5、7，且为第二周期元素；由④得Q价电子排布为n s2n p2，X价电子排布为n s2n p4。
结合原子序数大小关系：Q＜R＜X＜Y＜Z可知，Q为碳元素，Y为硅元素，R 为氮元素，X为氧元素。
【答案】(1)C N O Si Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)Si＜C＜O＜N(4)HNO3＞H2CO3＞H4SiO4(或H2SiO3)[能力提升]13．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )A．X元素显＋4价B．X为非金属C．X为第5周期元素D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋【解析】从图可以看出I4≫I3，元素X易失去3个e－。
【答案】 D14．(双选)下列叙述正确的是( )A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大B．ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C．室温时，0族元素的单质都是气体D．同一周期中，碱金属的第一电离能最小【解析】本题考查元素周期表中，同周期和同主族元素性质的一些递变规律。
A项错，因为在同周期元素中ⅦA族元素原子的半径最小；B项错，因为在同主族元素中，原子半径越大越难得到电子。
【答案】CD15．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能B．X元素的第一电离能小于Z元素的第一电离能C．p能级未成对电子最多的是W元素D．X元素是同周期中第一电离能最大的元素【解析】根据五种元素所处位置，X、W、Y、R、Z五种元素分别为：F、P、S、Ar、Br。
同周期VA族元素原子价电子排布为n s2n p3为半充满结构，故P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大；F、Br在同一主族，F元素的第一电离能比Br元素的第一电离能要大，故A 选项和B选项是错误的。
W元素的p能级上有3个未成对的电子，故C选项是正确的。
同周期中碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大，故D选项错误。