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第二课时　元素第一电离能和电负性的周期性变化
学习目标　1.能说出元素电离能、电负性的含义，能从电子排布的角度理解和解释主族元素第一电离能、电负性的变化规律。2.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。
一、元素的电离能
1.第一电离能
(1)概念：某元素的________原子失去一个电子形成＋1价________阳离子所需要的_________________________________________________________________，
叫做该元素的第一电离能。元素第一电离能符号：________，即M(g)－e－―→M＋(g)。
(2)意义：可以衡量元素的气态原子失去一个电子的____________。第一电离能数值越小，原子越________失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越________失去一个电子。
(3)第一电离能的变化规律
①第一电离能的变化趋势如图
观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律：
同周期主族元素 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，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，第一电离能呈现增大的趋势。因此，对于同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，而稀有气体的第一电离能最大
同主族元素 一般来说，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，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，第一电离能____________
过渡元素 过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期过渡元素中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能总体上略有________
②元素第一电离能的“反常”现象
元素的第一电离能大小还与其原子的________________(特别是外围电子排布)有关。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(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量________，该元素具有________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Mg、P的第一电离能比同周期相邻元素更高。
2.第二、第三电离能
＋1价气态离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需的最低能量叫做该元素的第________电离能，用I2表示。第三电离能、第四和第五电离能可以以此类推。
3.元素电离能的变化规律
(1)第一电离能
①影响因素：主要取决于原子的核电荷数、原子半径大小，另外还与其原子的核外电子排布(特别是外围电子排布)有关。
②变化规律：同周期元素第一电离能呈现的是一种趋势，ⅡA族和ⅤA族元素会出现反常变化，通常同周期ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比各自相邻主族元素高，这是因为ⅡA族、ⅤA族元素原子的外围电子排布式分别是ns2、ns2np3，np能级是全空或半充满状态，原子较稳定，第一电离能较大。
(2)逐级电离能
同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1＜I2＜I3＜…，这是由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，半径变小，核电荷数未变而电子数目变少，核对外层电子的吸引作用增强，因而第二个电子比第一个电子难失去，失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量。
4.元素电离能的应用
(1)比较元素金属性的强弱
①一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强(但电离能异常元素除外)。
②金属活动性顺序与电离能所对应的条件不同，二者不完全一致。
(2)确定元素原子的核外电子层排布
元素的逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变即突然增大多倍，这是由于电子是分层排布的，主族元素几乎不会全部失去内层电子。如Na原子的I1、I2、I3分别是496、4 562、6 912(单位：kJ·mol－1，下同)，在I1和I2之间发生突变；Mg原子的I1、I2、I3分别是738、1 451、7 733，在I2和I3之间发生突变。
(3)确定元素的化合价
如果 ，即电离能在In与In＋1之间发生突变，则元素的原子易形成＋n价离子，并且主族元素的最高化合价为＋n价(或只有＋n价、0价)。某元素的逐级电离能，若I2 I1，则该元素通常显＋1价；若I3 I2，则该元素通常显＋2价；若I4 I3，则该元素通常显＋3价。
1.下列元素第一电离能最大的是(　　)
A.O B.Ne
C.F D.N
2.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于(　　)
A.ⅠA族 B.ⅡA族
C.ⅢA族 D.ⅣA族
3.下列说法正确的是(　　)
A.第3周期中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的大
4.(2024·濮阳部分学校高二月考)下表列出了短周期金属元素R的各级电离能数据：
电离能级数 I1 I2 I3 I4 I5 I6 …
电离能/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 …
下列有关R元素的说法错误的是(　　)
A.R元素的基态原子占据最高能量的原子轨道的形状是纺锤形
B.R元素的基态原子的电子排布式是1s22s22p2
C.R元素的第一电离能低于同周期左侧相邻元素
D.R元素在元素周期表中属于p区元素
二、元素的电负性
1.概念与意义
(1)概念：电负性用来衡量元素在化合物中____________的能力。
(2)意义：元素的电负性越大，说明元素原子在化合物中____________的能力越强，反之，则越弱。
(3)参考标准：以氟的电负性为________作为相对标准。
2.周期性变化规律
(1)同一周期
同一周期，主族元素的电负性从左到右__________________________________，
表明其吸引电子的能力逐渐________，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐________。
(2)同一主族
同一主族，元素的电负性从上到下呈现________的趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐________，非金属性逐渐减弱。
3.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性
①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，而位于金属、非金属分界线两侧的元素的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。
(2)判断元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
(3)判断化学键的类型
一般认为：
①如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键。
②如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。
4.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系
　 　族周期　　 ⅠA　ⅡA　ⅢA　ⅣA　ⅤA　ⅥA　ⅦA　0
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1.不能把电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
2.不是所有电负性差值大于1.7的元素间都形成离子键，电负性差值小于1.7的元素间都形成共价键，如Na的电负性为0.9，H的电负性是2.1，F的电负性是4.0，Na与H的电负性差值为1.2，NaH中存在离子键，H与F的电负性差值为1.9，而HF中存在共价键。　　　　　　　　　　　　　　
1.1828年德国化学家维勒首次合成了尿素[CO(NH2)2]。形成尿素的四种元素中电负性最大的是(　　)
A.H B.O
C.N D.C
2.下列物质中，组成元素间电负性差值可能大于1.8的是(　　)
A.CH4 B.CO
C.NO2 D.Na2O
3.用电负性数据不能判断(大部分元素)的是(　　)
A.某元素是金属元素还是非金属元素
B.氢化物HY和HX中键的极性强弱
C.化学键是离子键还是共价键
D.化合物的溶解度
4.已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，下列说法错误的是(　　)
A.X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价
B.X与Y形成的化合物可能为共价化合物
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D.气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX
第二课时　元素第一电离能和电负性的周期性变化
一、1.(1)气态　气态　最低能量　I1　(2)难易程度　容易　难　(3)①逐渐减小　增加　②核外电子排布　较低　较大　2.二
对点训练
1.B　[同周期元素中，稀有气体元素的第一电离能最大。]
2.B　[该元素的第一、二电离能较小，第三电离能剧增I3 I2，说明该元素原子易失去2个电子，其最外层电子数为2，该元素位于ⅡA族。]
3.A　[同周期中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，故A正确；镁的外围电子排布式为3s2，Mg 3p轨道全空，结构较稳定，而铝的外围电子排布式为3s23p1，铝的第一电离能小于镁，故B错误；根据A选项分析，Ne第一电离能比F的大，故C错误；钾比镁更易失去电子，钾的第一电离能小于镁的，故D错误。]
4.B　[由电离能数据可知，其I4 I3，为ⅢA族元素，且其为金属元素，故为Al，其第一电离能比Mg的低；R基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1，基态原子占据最高能量的原子轨道为p轨道，形状是纺锤形，A正确，B错误；同周期左侧相邻元素为Mg，核外电子排布：1s22s22p63s2，处于全充满状态，第一电离能大于Al，C正确；根据分析，该元素为Al，基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1，基态原子占据最高能量的原子轨道为p轨道，在元素周期表中属于p区元素，D正确。]
二、1.(1)吸引电子　(2)吸引电子　(3)4.0　2.(1)依次增大　增强　增强　(2)减小　增强
对点训练
1.B　[元素非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O＞N＞C＞H，B正确。]
2.D　[一般来说，元素的电负性差值大于1.7时，原子间形成离子键，元素的电负性差值小于1.7时，原子间形成共价键，所以组成元素间电负性差值可能大于1.8的化合物应是离子化合物，D符合。]
3.D　[一般认为，电负性大于1.8的是非金属元素，小于1.8的是金属元素，利用电负性可以判断元素是金属元素还是非金属元素，故A不符合。电负性越大的原子对键合电子的吸引力越强，即该原子与氢原子形成的化合物中键的极性越强，可以利用电负性判断氢化物HY和HX中键的极性强弱，故B不符合。一般来说电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间形成共价键，相应的化合物是共价化合物；电负性差值大于1.7的两种元素化合时，形成离子键，相应的化合物为离子化合物，可以依据电负性数据判断化学键是离子键还是共价键，故C不符合。利用电负性不能判断物质的溶解度，故D符合。]
4.C　[电负性X＞Y，非金属性X＞Y，X最高价含氧酸比Y最高价含氧酸的酸性强。](共72张PPT)
第二单元　元素性质的递变规律
专题2
原子结构与元素性质
第二课时　元素第一电离能和电负性的周期性变化
1.能说出元素电离能、电负性的含义，能从电子排布的角度理解和解释主族元素第一电离能、电负性的变化规律。
2.能用元素的第一电离能、电负性说明元素的某些性质。
学习目标
一、元素的电离能
二、元素的电负性
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
一、元素的电离能
对点训练
1.第一电离能
(1)概念：某元素的______原子失去一个电子形成＋1价______阳离子所需要的__________，叫做该元素的第一电离能。元素第一电离能符号：______，即M(g)－e－―→M＋(g)。
(2)意义：可以衡量元素的气态原子失去一个电子的__________。第一电离能数值越小，原子越______失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越____失去一个电子。
气态
气态
最低能量
I1
难易程度
容易
难
(3)第一电离能的变化规律
①第一电离能的变化趋势如图
观察分析上图，总结元素第一电离能的变化规律：
同周期主 族元素 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，原子半径逐渐减小，失电子能力逐渐减弱，第一电离能呈现增大的趋势。因此，对于同周期元素来说，碱金属的第一电离能最小，而稀有气体的第一电离能最大
同主族 元素 一般来说，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，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，失电子能力逐渐增强，第一电离能__________
过渡元素 过渡元素的第一电离能的变化不太规则，同周期过渡元素中随着元素原子核电荷数的增加，第一电离能总体上略有______
逐渐减小
增加
②元素第一电离能的“反常”现象
元素的第一电离能大小还与其原子的______________ (特别是外围电子排布)有关。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(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)结构时，原子的能量______，该元素具有______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Mg、P的第一电离能比同周期相邻元素更高。
核外电子排布
较低
较大
2.第二、第三电离能
＋1价气态离子失去1个电子，形成＋2价气态离子所需的最低能量叫做该元素的第____电离能，用I2表示。第三电离能、第四和第五电离能可以以此类推。
二
3.元素电离能的变化规律
(1)第一电离能
①影响因素：主要取决于原子的核电荷数、原子半径大小，另外还与其原子的核外电子排布(特别是外围电子排布)有关。
②变化规律：同周期元素第一电离能呈现的是一种趋势，ⅡA族和ⅤA族元素会出现反常变化，通常同周期ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比各自相邻主族元素高，这是因为ⅡA族、ⅤA族元素原子的外围电子排布式分别是ns2、ns2np3，np能级是全空或半充满状态，原子较稳定，第一电离能较大。
(2)逐级电离能
同一元素的逐级电离能是逐渐增大的，即I1＜I2＜I3＜…，这是由于原子失去一个电子变成＋1价阳离子后，半径变小，核电荷数未变而电子数目变少，核对外层电子的吸引作用增强，因而第二个电子比第一个电子难失去，失去第二个电子比失去第一个电子需要更多的能量。
4.元素电离能的应用
(1)比较元素金属性的强弱
①一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强(但电离能异常元素除外)。
②金属活动性顺序与电离能所对应的条件不同，二者不完全一致。
(2)确定元素原子的核外电子层排布
元素的逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变即突然增大多倍，这是由于电子是分层排布的，主族元素几乎不会全部失去内层电子。如Na原子的I1、I2、I3分别是496、4 562、6 912(单位：kJ·mol－1，下同)，在I1和I2之间发生突变；Mg原子的I1、I2、I3分别是738、1 451、7 733，在I2和I3之间发生突变。
1.下列元素第一电离能最大的是(　　)
A.O B.Ne
C.F D.N
解析　同周期元素中，稀有气体元素的第一电离能最大。
B
2.某主族元素的第一、二、三、四电离能依次为899 kJ·mol－1、1 757 kJ·mol－1、14 840 kJ·mol－1、18 025 kJ·mol－1，则该元素在元素周期表中位于(　　)
A.ⅠA族 B.ⅡA族
C.ⅢA族 D.ⅣA族
解析　该元素的第一、二电离能较小，第三电离能剧增I3 I2，说明该元素原子易失去2个电子，其最外层电子数为2，该元素位于ⅡA族。
B
3.下列说法正确的是(　　)
A.第3周期中钠的第一电离能最小
B.铝的第一电离能比镁的大
C.在所有元素中，氟的第一电离能最大
D.钾的第一电离能比镁的大
解析　同周期中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，故A正确；镁的外围电子排布式为3s2，Mg 3p轨道全空，结构较稳定，而铝的外围电子排布式为3s23p1，铝的第一电离能小于镁，故B错误；根据A选项分析，Ne第一电离能比F的大，故C错误；钾比镁更易失去电子，钾的第一电离能小于镁的，故D错误。
A
4.(2024·濮阳部分学校高二月考)下表列出了短周期金属元素R的各级电离能数据：
B
电离能级数 I1 I2 I3 I4 I5 I6 …
电离能/(kJ·mol－1) 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 …
下列有关R元素的说法错误的是(　　)
A.R元素的基态原子占据最高能量的原子轨道的形状是纺锤形
B.R元素的基态原子的电子排布式是1s22s22p2
C.R元素的第一电离能低于同周期左侧相邻元素
D.R元素在元素周期表中属于p区元素
解析　由电离能数据可知，其I4 I3，为ⅢA族元素，且其为金属元素，故为Al，其第一电离能比Mg的低；R基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1，基态原子占据最高能量的原子轨道为p轨道，形状是纺锤形，A正确，B错误；同周期左侧相邻元素为Mg，核外电子排布：1s22s22p63s2，处于全充满状态，第一电离能大于Al，C正确；根据分析，该元素为Al，基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1，基态原子占据最高能量的原子轨道为p轨道，在元素周期表中属于p区元素，D正确。
二、元素的电负性
对点训练
1.概念与意义
(1)概念：电负性用来衡量元素在化合物中__________的能力。
(2)意义：元素的电负性越大，说明元素原子在化合物中__________的能力越强，反之，则越弱。
(3)参考标准：以氟的电负性为________作为相对标准。
吸引电子
吸引电子
4.0
2.周期性变化规律
(1)同一周期
同一周期，主族元素的电负性从左到右__________，表明其吸引电子的能力逐渐______，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐______。
(2)同一主族
同一主族，元素的电负性从上到下呈现______的趋势，表明其吸引电子的能力逐渐减弱，金属性逐渐______，非金属性逐渐减弱。
依次增大
增强
增强
减小
增强
3.电负性的应用
(1)判断元素的金属性和非金属性
①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，而位于金属、非金属分界线两侧的元素的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。
(2)判断元素的化合价
①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。
(3)判断化学键的类型
一般认为：
①如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键。
②如果两个成键元素原子间的电负性差值小于1.7，它们之间通常形成共价键。
4.电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系
　 　族 周期　　 ⅠA　ⅡA　ⅢA　ⅣA　ⅤA　ⅥA　ⅦA　0
1 2 3 4 5 6 7
1.不能把电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
2.不是所有电负性差值大于1.7的元素间都形成离子键，电负性差值小于1.7的元素间都形成共价键，如Na的电负性为0.9，H的电负性是2.1，F的电负性是4.0，Na与H的电负性差值为1.2，NaH中存在离子键，H与F的电负性差值为1.9，而HF中存在共价键。　　　　　　　　　　　　　　
1.1828年德国化学家维勒首次合成了尿素[CO(NH2)2]。形成尿素的四种元素中电负性最大的是(　　)
A.H B.O
C.N D.C
解析　元素非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O＞N＞C＞H，
B正确。
B
2.下列物质中，组成元素间电负性差值可能大于1.8的是(　　)
A.CH4 B.CO
C.NO2 D.Na2O
解析　一般来说，元素的电负性差值大于1.7时，原子间形成离子键，元素的电负性差值小于1.7时，原子间形成共价键，所以组成元素间电负性差值可能大于1.8的化合物应是离子化合物，D符合。
D
3.用电负性数据不能判断(大部分元素)的是(　　)
A.某元素是金属元素还是非金属元素
B.氢化物HY和HX中键的极性强弱
C.化学键是离子键还是共价键
D.化合物的溶解度
D
解析　一般认为，电负性大于1.8的是非金属元素，小于1.8的是金属元素，利用电负性可以判断元素是金属元素还是非金属元素，故A不符合。电负性越大的原子对键合电子的吸引力越强，即该原子与氢原子形成的化合物中键的极性越强，可以利用电负性判断氢化物HY和HX中键的极性强弱，故B不符合。一般来说电负性差值小于1.7的两种元素的原子之间形成共价键，相应的化合物是共价化合物；电负性差值大于1.7的两种元素化合时，形成离子键，相应的化合物为离子化合物，可以依据电负性数据判断化学键是离子键还是共价键，故C不符合。利用电负性不能判断物质的溶解度，故D符合。
4.已知X、Y同周期，且电负性的值X为3.0，Y为1.8，下列说法错误的是(　　)
A.X与Y形成化合物时，X显负价、Y显正价
B.X与Y形成的化合物可能为共价化合物
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D.气态氢化物的稳定性：HmY＜HnX
解析　电负性X＞Y，非金属性X＞Y，X最高价含氧酸比Y最高价含氧酸的酸性强。
C
课堂达标训练
1.元素周期表中，按照第一电离能由大到小顺序排列，错误的是(　　)
A.Be、Mg、Ca B.Mg、Ca、K
C.He、Ne、Ar D.O、N、C
解析　Be、Mg、Ca处于同一主族，同一主族自上而下元素的第一电离能逐渐减小，故Be、Mg、Ca元素第一电离能依次减小，A正确；Mg、Ca处于同一主族，K、Ca处于同一周期，同一周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，所以Mg、Ca、K第一电离能依次减小，B正确；He、Ne、Ar为同族元素，故He、Ne、Ar元素第一电离能逐渐减小，C正确；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，D错误。
D
2.下列几种基态原子的电子排布式，电负性最大的是(　　)
A.1s22s22p63s23p2 B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p64s2 D.1s22s22p4
解析　A项原子电子排布式为1s22s22p63s23p2，则为Si原子；B项原子电子排布式为1s22s22p63s23p3，则为P原子；C项原子电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则为Ca原子；D项原子电子排布式为1s22s22p4，则为O原子。同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小，Ca元素的电负性最小，O元素的电负性最大，故选D。
D
3.下列对电负性的理解不正确的是(　　)
A.电负性是元素固有的性质，与原子结构无关
B.电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准
C.根据电负性的大小，可判断化合物XY中两元素化合价的正负
D.电负性的大小反映了不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
解析　电负性的大小反映了不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，与原子结构有关。
A
4.(2023·石家庄行唐启明中学高二期末)下列关于电离能和电负性的说法不正确的是(　　)
A.第一电离能的大小：Mg>Al
B.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C.Ni是元素周期表中第28号元素，第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D.元素的第一电离能：AlB
解析　同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族元素的第一电离能比相邻的ⅢA族元素的第一电离能大，A项正确；锗是金属元素而碳是非金属元素，锗的第一电离能低于碳，B项错误；Ni的外围电子排布式为3d84s2，未成对电子数为2，第2周期未成对电子数为2的元素有碳和氧，同周期从左到右电负性逐渐增大，则电负性C＜O，故该元素为碳，C项正确；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Al5.(2023·石家庄23中高二月考)第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为＋1价气态阳离子X＋(g)所需的最低能量。如下图所示是部分元素原子的第一电离能(I1)随原子序数变化的曲线图。
请回答以下问题：
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，在上图中将Na～Ar八种元素用短线连接起来，构成完整的图像。
答案
(2)从上图分析可知，同一主族元素的第一电离能(I1)变化规律是______________________。
(3)上图中5号元素在元素周期表中的位置是________________。
(4)上图中4、5、6号三种元素中电负性最大的是________(填元素符号)。
从上到下依次减小
第3周期ⅤA族
Cl
课后巩固训练
A级　合格过关练
选择题只有一个选项符合题意
1.下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能的周期性递变规律是原子半径、化合价、电子排布周期性变化的结果
B.通常元素的第一电离能为正值，第二电离能为负值
C.电负性是相对的，所以没有单位
D.分析元素电负性数值可以看出，金属元素的电负性较大，非金属元素的电负性较小
C
解析　第一电离能的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果，A错误；第一电离、第二电离能均为正值，B错误；电负性是以氟为4.0、锂为1.0作为标准的相对值，电负性是人为规定的一个相对数值，所以没有单位，C正确；金属元素的电负性较小，非金属元素的电负性较大，D错误。
2.下列原子的外围电子排布中，对应第一电离能最大的是(　　)
A.ns2np1 B.ns2np2
C.ns2np3 D.ns2np4
解析　当原子轨道处于全满、半满、全空时，具有的能量较低，原子比较稳定，第一电离能较大。
C
3.(2023·北京丰台区高二期末)下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高顺序排列的是(　　)
A.K、Na、Li
B.Al、Mg、Na
C.N、O、C
D.Cl、S、P
A
解析　K、Na、Li处于同主族，同主族自上而下电离能降低，电子层数增多，半径增大，故K、Na、Li的原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高，故A正确；Al、Mg、Na同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Al、Mg、Na原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg，故B错误；N、O、C同周期，同周期自左而右原子半径减小，故C、N、O原子半径依次减小，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但N最外层2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故C、O、N的第一电离能依次增大，故C错误；Cl、S、P同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Cl、S、P原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但P最外层3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故S、P、Cl的第一电离能依次增大，故D错误。
4.(2023·南通启东中学月考)下列有关元素的电负性说法正确的是(　　)
A.主族元素的电负性越大，元素的第一电离能一定越大
B.同周期主族元素的电负性从左到右依次减小
C.金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性
D.在化合物中，电负性小的元素显正价
解析　主族元素的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但第一电离能有特例，如电负性O>N，但第一电离能N>O，A项错误；同周期主族元素的电负性从左到右依次增大，B项错误；一部分过渡元素的电负性大于某些非金属元素的电负性，如Au(金)的电负性为2.54，B(硼)的电负性为2.0，C项错误。
D
5.(2023·长沙南雅中学高二上限时训练)具有下列电子层结构或性质的原子：①2p轨道上有2对成对电子的原子；②外围电子排布为2s22p3的原子；③短周期第一电离能最小；④第3周期离子半径最小。则下列有关比较中正确的是(　　)
A.原子半径：④＞③＞②＞①
B.电负性：①＞②＞④＞③
C.第一电离能：①＞④＞②＞③
D.最高正化合价：①＞②＞④＞③
B
解析　①2p轨道上有2对成对电子的原子，则为F；②外围电子排布为2s22p3的原子，则为N；③短周期第一电离能最小，则Na；④第3周期离子半径最小，则为Al。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：③＞④＞②＞①，故A错误；根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：①＞②＞④＞③，故B正确；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族大于ⅢA族，ⅤA族大于ⅥA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：①＞②＞④＞③，故C错误；最高正化合价等于最外层电子数，F没有最高正价，最高价为0价，因此最高正化合价：②＞④＞③，故D错误。
6.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，主族元素的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　第一电离能越大的原子越难失去电子，A项错误；第一电离能是元素的气态原子失去一个电子形成气态正一价阳离子时需要的最低能量，B项错误；同一周期从左到右，元素第一电离能有增大的趋势，但ⅡA族和ⅤA族元素出现反常，C项错误。
D
7.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3
④1s22s22p5，则下列有关的比较正确的是(　　)
A.第一电离能：④＞③＞②＞①
B.原子半径：④＞③＞②＞①
C.电负性：④＞②＞①＞③
D.最高正化合价：④＞③＝②＞①
A
解析　由四种元素基态原子的电子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。第一电离能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞S、N＞F，电子层数越多原子半径越大，故原子半径：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；同周期主族元素自左而右电负性逐渐增大，所以电负性：P＜S、N＜F，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，所以电负性：P＜N，N元素的非金属性比S元素强，故电负性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。
8.X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是(　　)
A.X的原子半径比Y小
B.X和Y的核电荷数之差为m－n
C.电负性X＞Y
D.第一电离能X＜Y
D
解析　X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，X处于Y的下一周期，且X为金属元素，Y为非金属元素。原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径X＞Y，A错误；假设X的核电荷数为a，Y的核电荷数为b，则a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B错误；元素的金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以元素的电负性X＜Y，C错误；元素的金属性越强，其第一电离能越小，故第一电离能X＜Y，D正确。
9.(1)在第2周期中，第一电离能最小的元素符号是____________。第一电离能最大的元素符号是____________。
(2)在元素周期表中，电负性最大的元素的名称是________。
Li
Ne
氟
解析　(1)同周期自左向右第一电离能逐渐增大，则在第2周期中，第一电离能最小的元素符号是Li。第一电离能最大的元素符号是Ne。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是非金属性最强的氟。
(3)第4周期元素中，基态原子中未成对电子最多的元素原子序数是________。
(4)第一电离能关系：N________O；铍________硼(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(5)写出34Se的电子排布式_________________________，它位于元素周期表的第________周期_________族。
24
＞
＞
1s22s22p63s23p63d104s24p4
4
ⅥA
解析　 (3)第4周期元素中，基态原子中未成对电子最多的元素是Cr，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，原子序数是24。(4)氮元素2p轨道电子处于半充满状态稳定性强，则第一电离能：N＞O；Be的2s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，则第一电离能：铍＞硼。(5)根据核外电子排布规律可知34Se的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，它位于元素周期表的第4周期ⅥA族。
10.(1)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为____________________。
(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________。
(3)下图是周期表中短周期的一部分，A的单质是空气中含量最多的物质，其中第一电离能最小的元素是________(填“A”“B”“C”或“D”)。
O>N>C>K
C>H>Si
D
(4)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________。
1s22s22p1
N
＋3价
B级　素养培优练
11.已知X、Y、Z为同一周期的三种元素，其原子的部分电离能(单位：kJ·mol－1)如下表所示：
　　　　　　　元素 电离能/ (kJ·mol－1)　　　　　　 X Y Z
I1 496 738 577
I2 4 562 1 451 1 817
I3 6 912 7 733 2 754
I4 9 540 10 540 11 578
下列说法不正确的是(　　)
A.三种元素中，X元素的第一电离能最小，其电负性在同一周期元素中也最小
B.三种元素中，Y元素的第一电离能最大，电负性最大的为Z
C.等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应放出氢气的物质的量之比为1∶1∶1
D.三种单质与盐酸反应放出等量氢气时，消耗X、Y、Z的物质的量之比为6∶3∶2
C
12.下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J代表6种元素，J为0族元素。
X Y Z
R
W
J
B
13.回答下列问题：
(1)碳原子的核外电子排布式为_________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是____________________________________
________。
1s22s22p2
N原子的2p轨道达到半充满结构，比较
稳定
解析　O原子和N原子的外围电子排布分别为2s22p4、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。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：_______________。
电离能/kJ·mol－1 I1 I2 I3 I4
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
1s22s22p63s2
解析　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A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。
(3)Mn、Fe均为第4周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 Mn Fe
电离能/kJ·mol－1 I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
锰元素位于第4周期ⅦB族。请写出基态Mn2＋的外围电子排布式________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是_____________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________。
3d5
由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d轨道由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d轨道由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
解析　ⅦB族元素的族序数＝外围电子数，周期序数＝电子层数，所以基态Mn原子外围电子排布式为3d54s2，Mn2＋的外围电子排布式为3d5。Mn2＋为3d5的半充满状态，较难失去电子，而Fe2＋为3d6，容易再失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。
(4)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是_______________________。
I解析　同主族元素从上到下电负性减小。
14.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E)如图所示。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)同主族内不同元素的E值变化的特点是________________________________。
(2)同周期内，随原子序数增大，E值增大。但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是________(填写编号)。
①E(砷)＞E(硒) ②E(砷)＜E(硒)
③E(溴)＞E(硒) ④E(溴)＜E(硒)
随着原子序数增大，E值变小
①③
解析　(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数的增大，E值变小。(2)从第2、3周期可以看出，ⅢA族和ⅥA族元素比同周期相邻两种元素E值都低。可以推出E(砷)＞E(硒)、E(溴)>E(硒)。
(3)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围：____________＜E＜____________。
(4)10号元素E值较大的原因是__________________________________________
________________________。
485
738
10号元素为氖，该元素原子最外层电子排布
已达到8电子稳定结构
解析　 (3)根据同主族、同周期元素E变化规律可知：E(K)(分值:70分)
　　　　　　　　　　　　　　　　A级　合格过关练
选择题只有一个选项符合题意(1~8题,每题4分,共32分)
1.下列说法正确的是 (　　)
第一电离能的周期性递变规律是原子半径、化合价、电子排布周期性变化的结果
通常元素的第一电离能为正值,第二电离能为负值
电负性是相对的,所以没有单位
分析元素电负性数值可以看出,金属元素的电负性较大,非金属元素的电负性较小
2.下列原子的外围电子排布中,对应第一电离能最大的是 (　　)
ns2np1 ns2np2
ns2np3 ns2np4
3.(2023·北京丰台区高二期末)下列各组元素,按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高顺序排列的是 (　　)
K、Na、Li Al、Mg、Na
N、O、C Cl、S、P
4.(2023·南通启东中学月考)下列有关元素的电负性说法正确的是 (　　)
主族元素的电负性越大,元素的第一电离能一定越大
同周期主族元素的电负性从左到右依次减小
金属元素的电负性一定小于非金属元素的电负性
在化合物中,电负性小的元素显正价
5.(2023·长沙南雅中学高二上限时训练)具有下列电子层结构或性质的原子:①2p轨道上有2对成对电子的原子;②外围电子排布为2s22p3的原子;③短周期第一电离能最小;④第3周期离子半径最小。则下列有关比较中正确的是 (　　)
原子半径:④>③>②>①
电负性:①>②>④>③
第一电离能:①>④>②>③
最高正化合价:①>②>④>③
6.下列有关电离能的说法中,正确的是 (　　)
第一电离能越大的原子失电子的能力越强
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
同一周期中,主族元素的原子第一电离能从左到右越来越大
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
7.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3
④1s22s22p5,则下列有关的比较正确的是 (　　)
第一电离能:④>③>②>①
原子半径:④>③>②>①
电负性:④>②>①>③
最高正化合价:④>③=②>①
8.X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法中正确的是 (　　)
X的原子半径比Y小
X和Y的核电荷数之差为m-n
电负性X>Y
第一电离能X9.(9分)(1)(2分)在第2周期中,第一电离能最小的元素符号是　　　　　　。第一电离能最大的元素符号是　　　　　　。
(2)(1分)在元素周期表中,电负性最大的元素的名称是　　　　。
(3)(1分)第4周期元素中,基态原子中未成对电子最多的元素原子序数是　　　　。
(4)(2分)第一电离能关系:N　　　　O;铍　　　　硼(填“>”、“<”或“=”)。
(5)(3分)写出34Se的电子排布式　　　　　　　　　　　　　　　　, 它位于元素周期表的第　　　　周期　　　　　　　　　　　　　　　　族。
10.(6分)(1)(1分)元素C、N、O、K的电负性从大到小依次为　　　　　　　　　　。
(2)(1分)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为　　　　。
(3)(1分)如图是周期表中短周期的一部分,A的单质是空气中含量最多的物质,其中第一电离能最小的元素是　　　　(填“A”“B”“C”或“D”)。
(4)(3分)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。基态B原子的电子排布式为　　　　;B和N相比,电负性较大的是　　　　,BN中B元素的化合价为　　　　。
B级　素养培优练
(11~12题,每题4分,共8分)
11.已知X、Y、Z为同一周期的三种元素,其原子的部分电离能(单位:kJ·mol-1)如下表所示:
　　　　　　　元素 电离能/　　　　　　　　 (kJ·mol-1) X Y Z
I1 496 738 577
I2 4 562 1 451 1 817
I3 6 912 7 733 2 754
I4 9 540 10 540 11 578
下列说法不正确的是 (　　)
三种元素中,X元素的第一电离能最小,其电负性在同一周期元素中也最小
三种元素中,Y元素的第一电离能最大,电负性最大的为Z
等物质的量的X、Y、Z三种单质与少量盐酸反应放出氢气的物质的量之比为1∶1∶1
三种单质与盐酸反应放出等量氢气时,消耗X、Y、Z的物质的量之比为6∶3∶2
12.下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J代表6种元素,J为0族元素。
X Y Z
R
W
J
下列说法正确的是 (　　)
基态R原子的轨道表示式为
Y2-与Na+的半径大小关系为Y2->Na+
Y的第一电离能大于X的第一电离能
电负性最大的元素为J
13.(8分)回答下列问题:
(1)(3分)碳原子的核外电子排布式为　　　　(1分)。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(2)(1分)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的电子排布式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
电离能/kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
(3)(3分)Mn、Fe均为第4周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 Mn Fe
电离能/ kJ·mol-1 I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
锰元素位于第4周期ⅦB族。请写出基态Mn2+的外围电子排布式　　　　(1分),比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难,对此你的解释是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(4)(1分)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是　　　　　　　。
14.(7分)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E)如图所示。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)(1分)同主族内不同元素的E值变化的特点是　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)同周期内,随原子序数增大,E值增大。但个别元素的E值出现反常现象。试预测下列关系式中正确的是　　　　(填写编号)。
①E(砷)>E(硒) ②E(砷)③E(溴)>E(硒) ④E(溴)(3)(2分)估计1 mol气态钙原子失去最外层一个电子所需最低能量E值的范围:　　　　　　(4)(2分)10号元素E值较大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　。
作业6　元素第一电离能和电负性的周期性变化
1.C　[第一电离能的周期性递变规律是原子核外电子排布周期性变化的结果，A错误；第一电离、第二电离能均为正值，B错误；电负性是以氟为4.0、锂为1.0作为标准的相对值，电负性是人为规定的一个相对数值，所以没有单位，C正确；金属元素的电负性较小，非金属元素的电负性较大，D错误。]
2.C　[当原子轨道处于全满、半满、全空时，具有的能量较低，原子比较稳定，第一电离能较大。]
3.A　[K、Na、Li处于同主族，同主族自上而下电离能降低，电子层数增多，半径增大，故K、Na、Li的原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高，故A正确；Al、Mg、Na同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Al、Mg、Na原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg，故B错误；N、O、C同周期，同周期自左而右原子半径减小，故C、N、O原子半径依次减小，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但N最外层2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故C、O、N的第一电离能依次增大，故C错误；Cl、S、P同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Cl、S、P原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但P最外层3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故S、P、Cl的第一电离能依次增大，故D错误。]
4.D　[主族元素的第一电离能、电负性变化趋势基本相同，但第一电离能有特例，如电负性O>N，但第一电离能N>O，A项错误；同周期主族元素的电负性从左到右依次增大，B项错误；一部分过渡元素的电负性大于某些非金属元素的电负性，如Au(金)的电负性为2.54，B(硼)的电负性为2.0，C项错误。]
5.B　[①2p轨道上有2对成对电子的原子，则为F；②外围电子排布为2s22p3的原子，则为N；③短周期第一电离能最小，则Na；④第3周期离子半径最小，则为Al。根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：③＞④＞②＞①，故A错误；根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：①＞②＞④＞③，故B正确；根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族大于ⅢA族，ⅤA族大于ⅥA族，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：①＞②＞④＞③，故C错误；最高正化合价等于最外层电子数，F没有最高正价，最高价为0价，因此最高正化合价：②＞④＞③，故D错误。]
6.D　[第一电离能越大的原子越难失去电子，A项错误；第一电离能是元素的气态原子失去一个电子形成气态正一价阳离子时需要的最低能量，B项错误；同一周期从左到右，元素第一电离能有增大的趋势，但ⅡA族和ⅤA族元素出现反常，C项错误。]
7.A　[由四种元素基态原子的电子排布式可知，①是S元素、②是P元素、③是N元素、④是F元素。第一电离能：S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小，所以原子半径：P＞S、N＞F，电子层数越多原子半径越大，故原子半径：P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；同周期主族元素自左而右电负性逐渐增大，所以电负性：P＜S、N＜F，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，所以电负性：P＜N，N元素的非金属性比S元素强，故电负性：P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。]
8.D　[X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，则两种离子核外电子数相等，X处于Y的下一周期，且X为金属元素，Y为非金属元素。原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径X＞Y，A错误；假设X的核电荷数为a，Y的核电荷数为b，则a－m＝b＋n，所以a－b＝m＋n，B错误；元素的金属性越强，电负性越小，元素的非金属性越强，其电负性越大，所以元素的电负性X＜Y，C错误；元素的金属性越强，其第一电离能越小，故第一电离能X＜Y，D正确。]
9.(1)Li　Ne　(2)氟　(3)24　(4)＞　＞
(5)1s22s22p63s23p63d104s24p4　4　ⅥA
解析　(1)同周期自左向右第一电离能逐渐增大，则在第2周期中，第一电离能最小的元素符号是Li。第一电离能最大的元素符号是Ne。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是非金属性最强的氟。(3)第4周期元素中，基态原子中未成对电子最多的元素是Cr，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，原子序数是24。(4)氮元素2p轨道电子处于半充满状态稳定性强，则第一电离能：N＞O；Be的2s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，则第一电离能：铍＞硼。(5)根据核外电子排布规律可知34Se的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，它位于元素周期表的第4周期ⅥA族。
10.(1)O>N>C>K　(2)C>H>Si
(3)D　(4)1s22s22p1　N　＋3价
11.C　[根据元素电离能的变化规律可知：X为ⅠA族元素、Y为ⅡA族元素、Z为ⅢA 族元素，又知X、Y、Z为同一周期的三种元素，假设X、Y、Z属于第3周期，则这三种元素分别为Na、Mg、Al。第一电离能最小的为Na，电负性在同一周期元素中最小的也是钠，A正确；三种元素中，第一电离能最大的为Mg，电负性最大的为Al，B正确；三种金属和少量盐酸反应完成后，剩余的金属钠继续与水反应生成氢气，最终金属钠生成的氢气最多，C错误；根据电子守恒关系，放出1 mol氢气时，转移2 mol电子，消耗金属钠的物质的量为2 mol，金属镁的物质的量为1 mol，金属铝的物质的量为 mol，消耗X、Y、Z的物质的量之比为6∶3∶2，D正确。]
12.B　[J为0族元素，由元素在周期表的位置可知，X、Y、Z位于第2周期，R位于第3周期，W位于第4周期，J为第5周期的Xe，则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br。基态R原子3p轨道上的轨道表示式应为，A项错误；O2－与Na＋具有相同的电子层结构，原子序数越小其离子半径越大，故O2－的半径大于Na＋的半径，B项正确；N原子的2p轨道处于半充满状态，所以N的第一电离能大于O的第一电离能，C项错误；电负性最大的元素为F元素，D项错误。]
13.(1)1s22s22p2　N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定　(2)1s22s22p63s2　(3)3d5　由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d轨道由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2＋转化为Fe3＋时，3d轨道由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少　(4)I解析(1)O原子和N原子的外围电子排布分别为2s22p4、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。(2)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A、B元素属于ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。(3)ⅦB族元素的族序数＝外围电子数，周期序数＝电子层数，所以基态Mn原子外围电子排布式为3d54s2，Mn2＋的外围电子排布式为3d5。Mn2＋为3d5的半充满状态，较难失去电子，而Fe2＋为3d6，容易再失去一个电子，即变为半充满的3d5状态，所以气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。(4)同主族元素从上到下电负性减小。
14.(1)随着原子序数增大，E值变小
(2)①③　(3)485　738　(4)10号元素为氖，该元素原子最外层电子排布已达到8电子稳定结构
解析　(1)从1H、3Li、11Na、19K等同主族元素可以看出，同主族元素随着原子序数的增大，E值变小。(2)从第2、3周期可以看出，ⅢA族和ⅥA族元素比同周期相邻两种元素E值都低。可以推出E(砷)＞E(硒)、E(溴)>E(硒)。(3)根据同主族、同周期元素E变化规律可知：E(K)

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