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第二单元元素性质的递变规律第课时原子核外电子排布的周期性元素第一电离能的周期性变化19目标导航能从电子排布的角度解释元素的分区、周期和族的划分
1.能从电子排布的角度解释主族元素第一电离能变化的一般规律
2.视知识精讲知识点原子核外电子排布的周期性
011.最外层电子数目的变化除第周期外，每隔一定数目的元素，元素原子的最外层电子数重复出现从逐渐增加到的周期性变化
1182.核外电子排布的周期性变化规律每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从〃到〃即的周期性变化第周期除外S1s
2613.外围电子排布的变化1第
2、3周期从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从〃si到〃s2〃p6的变化第周期，从左到右，元素原子的外围电子排布呈现从经过逐渐过渡到244sl3dE4sL24s24P6第周期元素原子的外围电子排布与第周期元素外围电子排布有相似的变化规律
3544.元素周期表中区的划分根据元素原子的外围电子排布特征，可将元素周期表分成五个区域区、区、区、区和区S p d dsf区包含和两族元素，除氢元素外，其余都是活泼的金属元素ls I A HA区包含族及族元素，除氢元素外，所有的非金属元素都在区2p IIIA〜VHA0p区包含、族的元素3d IIIB〜VDB VW区:包含和族的元素4ds IB HB区镯系和钢系元素5f【即学即练1】某元素原子的外围电子排布式为则下列对其在周期表中的位置叙述正确的是3s23P5,A.第周期第族第周期第族2VHA B.3V11A第周期第族第周期族C.3VA D.30答案B估计气态原子失去最外层一个电子所需能量石值的范围E31mol Ca410号元素£值较大的原因是_____________________________________________________答案从上到下，逐渐减小周期性12AC3419738的外围电子排布为、轨道为全充满结构，不易失去电子4Ne2s22P6,2s2P富、知识点元素第一电离能的周期性变化
021.第一电离能的含义某元素的气态原子失去一个电子形成价气态阳离子所需要的最低能量+1符号I\OMg-e-M+g
2.第一电离能的意义第一电离能可以衡量元素的气态原子失去一个电子的难易程度1第一电离能数值越小，该气态原子越容易失去一个电子；第一电离能越大，该气态原子越难失去一个电2子
3.元素的第一电离能变化规律同主族元素的原子最外层电子数相同，随着核电荷数的增大，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，1第一电离能逐渐减小同一周期的主族元素具有相同的电子层数，随着核电荷数的递增，最外层电子数增加，原子半径逐渐减2小，失电子能力逐渐减弱，第一电离能呈现增大的趋势对同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，稀有气体的第一电离能最大
4.元素的电离能与原子结构的关系第一电离能与原子核外电子排布的关系1当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半充满和全充满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能例如，Mg的外围电子排布为3s2,s轨道处于全充满状态，P的外围电子排布为3s23P3,p轨道处于半充满状态，因此二者电离能相对较高元素的电离能与原子核外电子排布的关系2
①同一元素的各级电离能逐级变大，即人/2/3……o
②电离能突然变大，说明原子的电子层发生了变化，由此可以判断该元素原子的电子层结构和主要化合价【即学即练2】比较下列元素的第一电离能大小⑴N、
0、F2He、Ne、Ar、、、3Na MgAl4F CkBr答案1FN02HeNeAr3MgAlNa4FClBr【即学即练3】元素铜与银的第二电离能分别为:/c〃=1959kJ・mo「i,，M=1753kJ・mo「i,心无的原因是答案电子排布呈全充满状态，比较稳定，失电子需要能量高，第二电离能数值大Cu+考法电离能
011.电离能的变化规律（）第一电离能1
①每个周期的第一种元素（氢元素或碱金属元素）第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大,同周期中从左至右元素的第一电离能呈增大的趋势，但是、HAniA VAVlAo
②同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小（）逐级电离能2
①原子的逐级电离能越来越大首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去的电子都是原子轨道较低的电子，所需要的能量较多
②当电离能突然变大时说明电子的电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距如A1:/1；2/3«/4/5……
2.第一电离能与原子核外电子排布
（1）通常情况下，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p°、d°、f0）、半充满（p
3、d\f）和全充满（p
6、d2P，的结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能（）在同周期元素中，稀有气体的第一电离能最大一般情况下，金属越活泼，金属元素的第一电离能越小；2非金属越活泼，非金属元素的第一电离能越大【典例1］具有下列外围电子排布的元素中，第一电离能最小的是（）A.ns2np3B.HS2zp4C.ns2np5D.ns2np6答案B解析叩的轨道为半充满稳定结构，第一电离能为〃叩小理对于题给四个选项，其第一电离能由3p s2324,小到大顺序为ns2np4ns2np3ns2np5ns2np6,即第一电离能最小的外围电子排布为ns2np4的元素考法电离能的应用
021.确定元素原子核外电子的排布根据核外电子排布，一个电子层的所有电子均失去之后，换新的电子层再失去电子时，由于内层是饱和结构，难失去，故电离能数值在层与层之间呈现突跃性变化，而层内电离能数值差别相对较小如的第一到第A1四级电离能分别为（单位:「）、、、从中明显看出在第
三、第四电离能之间有突跃，kJ.mo5771817274511575故可判断最外层只有个电子A
132.判断主族元素的外围电子数或最高化合价通常用电离能来表示原子或离子失去电子的难易程度如的比小很多，电离能差值很大，说明失去第K/2一个电子比失去第二个电子容易得多，所以K容易失去一个电子形成+1价离子；Mg的/］和/2相差不多，而，比小很多，所以容易失去两个电子形成+价离子一般来说，如果某元素的电离能在/〃2/3Mg2与/〃之间发生突变，则该元素的原子易形成+〃价离子而不易形成+（〃+）价离子+
113.判断元素的金属性与非金属性强弱一般地，除稀有气体外，人越大，元素的非金属性越强；越小，元素的金属性越强/i【典例2】（l）Mg元素的第一电离能比A1元素的第一电离能_________,第2周期元素中，元素的第一电离能比镀大的元素有种⑵碳原子的核外电子排布式为，与碳同周期的非金属元素的第一电离能大于的第一电离能，原因是N0O（）、均为短周期金属元素依据下表数据，写出原子的电子排布式3A B Bo电离能/kJ,moL/i h h AA93218211539021771B7381451773310540
（4）根据下表所列元素的各级电离能〃kJ・moL的数据，下列判断中错误的是__________（填字母）元素h/i，2；4X500460069009500Y5801800270011600元素的常见化合价为价A.X+1元素可能为族元素B.Y mA元素与氯形成化合物时，化学式可能是C.X XC1元素丫在化学性质上与锡相似D.答案⑴大5
（2）ls22s22P2N原子的2P轨道达到半充满结构，比较稳定
（3）Is22s22P63s2
（4）D解析（l）Mg的外围电子排布式为3s2,3s为全充满稳定结构；Al的外围电子排布式为3s23Pl3P轨道不是稳定结构元素第一电离能第周期元素的第一电离能比元素第一电离能大的元素有、、、、MgAl2Be CN0F Ne共5种
（2）0原子和N原子的外围电子排布分别为2s22P4与2s22P3,N原子的2P轨道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大
（3）由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成+2价金属阳离子，故、元素属于族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，元素为镁元素，其原子的电子排A BH A B布式为Is22s22P63s2
（4）根据数据分析X中/2»九，可知X最外层只有1个电子，X常见化合价为+1价，与C1元素形成位于族，、项正确；中丫易呈+价，故最外层有个电子，位于族，XC1,IAA CY/4/3,3Y3IHA B项正确；因为锡在族，所以的化学性质不与锡相似，项不正确IVA YD羔分层提分题组基础过关练A已知某元素+价离子的电子排布式为该元素在周期表中属于（）
1.2Is22s22P63s23P6,族族族族答案DA.VB B.HB C.Vin D.HA按电子排布，可把周期表里的元素划分成个区，以下元素属于区的是（）
2.5pA.Fe B.Mg C.P D.Zn答案C
3.下列元素一定是主族元素的是（）原子核外电子层上只有一个电子的元素A.N原子核外层电子数为偶数的元素
8.M原子核外层电子数为小于或等于的奇数的元素C.M7原子核外层电子数为的元素D.N2答案C
9.下列说法中正确的是（）非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数A.非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数B.最外层有个电子的原子都是金属原子C.2最外层有个电子的原子都是非金属原子D.5答案A下列说法中正确的是（）10元素周期律的本质是随着核电荷数的递增元素化合价呈周期性的变化A.核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的结果B.元素周期表可划分成、、、、五个区C.s pd dsf最外层电子数的元素一定是金属元素D.02答案C具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是（）11两种原子的电子层上全部是电子A.s上只有一个空轨道的原子和上只有一个未成对电子的原子B.3p3p最外层电子排布为的原子和最外层电子排布为的离子C.2s22P62s22P6原子核外的层上的轨道和轨道都充满了电子，而轨道上尚未有电子的两种原子D.M spd答案B具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是（）
7.A.Is22s22P3B.Is22s22PlC.1S22s22P63s23Pl D.1S22s22P63s23P4答案c解析根据原子的核外电子排布式可知，项中原子为氮（）项中原子为硼（）项中原子为铝（）项中A N,BB,C Al,D原子为硫（）根据原子半径变化规律可知，原子半径最大S A1下列说法正确的是（）
8.第周期所含的元素中钠的第一电离能最小A.3铝的第一电离能比镁的第一电离能大B.在所有元素中，氟的第一电离能最大C.钾的第一电离能比镁的第一电离能大D.答案A解析同周期元素从左到右第一电离能呈逐渐增大的趋势，碱金属第一电离能最小，稀有气体元素的第一电离能最大，正确，错误；镁的外围电子排布为铝的外围电子排布式为镁为全充满状态，较难失去A C3s2,3s23pl电子，故其第一电离能要大于铝的第一电离能，错误；根据同主族、同周期主族元素第一电离能的递变规律B可以推测，第一电离能〈错误K CaMg,D将下列元素的第一电离能按由小到大的顺序排列
9.1Ca Mg、Be________________________2Na、Mg、Al_____________________3C、N、O__________________________4P、S F_________________________根据元素周期表号元素的性质和递变规律，回答下列问题
10.1〜18属于金属元素的有一种，金属性最强的元素与氧气反应生成的化合物有、填两种化合物的化学式；1原子半径最大的元素是稀有气体除外,第一电离能最小的元素是,第一电离能最大的元素是，最强的含氧2酸是，最稳定的气态氢化物是;原子中轨道半充满的元素是；3p推测、最简单氢化物的稳定性大于填化学式4Si N答案15Na ONa O2Na NaHe HC10HF
2224、3N P4NH SiH34指出下列元素是主族元素还是副族元素，在周期表中的位置是什么？
11.1Is22s22P63s2是族元素，位于周期表中第周期第族,属于___________________区元素；是族元素，位于周期表中第周期第族，属于—区元素；2[Kr]44°5s25P2是族元素，位于周期表中第周期第族，属于区元素；3[Ar]3dzs24[Ar]3dl04sl是一族元素，位于周期表中第一周期第族，属于________________区元素答案主三主五1HA s2WA p副叫副国3IHB d4IB ds题组能力提升练B已知短周期元素、、在周期表中的相对位置如图所示，则下列说法正确的是
1.X Y Z元素原子的外围电子排布为A.Y2s22P4原子半径B.ZY是周期表中第一电离能最大的元素c.X第一电离能D.ZY答案C解析因X、Y、Z为短周期元素，结合位置关系知X为He,Y为F,Z为S F（Y）元素外围电子排布为2s22P5；原子半径SF（ZY）；结合第一电离能在同周期和同主族间的变化规律知，He是第一电离能最大的元素；第一电离能FS
2.关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是（）元素周期表的区全部是副族元素A.d元素周期表的区包含所有的过渡元素B.d过渡元素包括区、区、区的元素C.d f ds区元素不都是副族元素D.ds答案C解析区包括族（镯系和轲系除外）元素和族元素，区包括族和族元素，过渡元素d IIIB〜VHB VIII ds1BHB包括所有的副族元素和族元素，即包括了区、区、区的元素，故项错误，项正确VIIIdfdsB C元素的部分电离能数据
3.X如下h hk k/i/4//kJ-mol157818172745115781483118378的常见化合价是（）则元素XB.+2C.+3D.+6A.+1答案C解析对比表中电离能数据可知，小，
2、，3数值相对较小，，4数值突然增大，说明元素X的原子中，有3个电子容易失去，因此该元素的常见化合价为+3电离能是指由蒸气状态的孤立原子移去电子形成阳离子需要的能量从中性原子中移去第一个电子所需的能
4.量为第一电离能G）,移去第二个电子所需要的能量为第二电离能（，2），依次类推现有种元素、、、、其中/]分列下表5AB C DE,〜/3元素Zi/eV Z/eV//eV23A
13.
023.
940.0B
4.
331.
947.8C
5.
747.
471.8D
7.
715.
180.3E
21.
641.
165.2根据表中数据判断其中的金属元素有，稀有气体元素有，最活泼的金属是，显二价的金属是o答案BCD EB D已知、、、、、六种元素中，原子序数其结构或性质信息如下表:
5.X YZ QR EXYZvQRvE,结构或性质信息元素X原子的L层上s电子数等于p电子数Y原子核外的L层有3个未成对电子Z原子核外只有两个电子层，s电子数等于p电子数单质常温、常压下是气体，原子的层上有个未成对的电子Q M1pR核电荷数是Y与Q的核电荷数之和E原子序数比R大3请根据信息回答有关问题元素的原子核外共有种不同运动状态的电子1Y基态原子的核外电子轨道表示式为；、、三种元素的非金属性由强到弱的排列次序依次为写元素2X XYZ符号O基态原子的核外电子排布式是3Q o的元素符号是,基态原子的电子层的电子排布式为4R RM o有多种化合价，基态的外围电子排布式是5E E2+o回E MMI答案1721s2s2p0NC3Is22s22P63s23P54Cr3s23P63d553d7题组培优拔尖练c气态中性原子失去一个电子转化为价气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能⑺，气态正离子继续
1.+1失去电子所需最低能量依次称为第二电离能，
2、第三电离能〃……下表是第3周期部分元素的电离能［单位电子伏特］数据eV元素/i/eV；2/eV/3/eV甲
5.
747.
471.8乙
7.
715.
180.3丙
13.
023.
940.0丁
15.
727.
640.7下列说法正确的是甲的金属性比乙强乙的化合价为价A.B.+1丙一定为金属元素丁一定是金属元素C.D.答案A解析根据表中/卜/
2、，3电离能的数据可知甲为Na元素，乙为Mg元素，丙、丁应为A1以后的元素，且丙在丁的前面，故只有正确A、、、是周期表中的短周期主族元素下列有关说法正确的是（）
2.13A115P I6S17cl元素在周期表中位于第周期族A.A14mA元素的简单气态氢化物的化学式为B.P PH4第一电离能（）＜（）＜（）C.Z1A1A P71S最高价氧化物的水化物的酸性D.H3Po4VH2so4VHe104答案D解析为号元素，周期表中位于第周期族，故错误；位于第族，最低负价为一所以A.A1133mA AB.P VA3,简单气态氢化物的化学式为故错误；的能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即PH3,BC.P3P/i（）（）故错误；.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性＜＜所以酸性P MS,C DP SC1,H3PO/H2so4VHe1CU，故D正确
3.如表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用
八、h……表示，单位为kJ.mo厂1）元素1\hhh••••••R7401500770010500••••••下列关于元素的判断中一定正确的是（）R的最高正价为+价A.R3元素位于元素周期表中族B.R IIA元素的原子最外层共有个电子C.R4元素基态原子的电子排布式为D.R Is22s2答案B解析由表中数据》知其最高正价为+价，元素位于族，最外层有个电子，不一定是元素/3/22R HA2R Be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（设其为）如下图所示试根据元素在周期表
4.E中的位置，分析图中曲线的变化特点，并回答下列问题E/（kJ・
（1）同主族内不同元素的E值的变化特点是o各主族中£值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律2500
（2）同周期内，随原子序数的增20大00，E值增大，但个别元素的E值出现反常现象试预测下列关系中正确的是1500（填编号）1000,凤碑）＞£（硒）（神）＜（硒）澳）〉（硒）（澳）＜£（硒）A.B.E EC.E D.E500O1357911131517192123原子序数。
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