鲁科版高中化学选择性必修2第1章原子结构与元素性质第3节第2课时电离能与电负性课件

这是一份鲁科版高中化学选择性必修2第1章原子结构与元素性质第3节第2课时电离能与电负性课件，共60页。
第3节　元素性质及其变化规律第2课时　电离能与电负性知识点一　元素的电离能知识点二　元素的电负性学以致用·随堂检测全达标目 录 索 引 知 识 点 一知识点一　元素的电离能1.电离能“气态”“基态”“失去一个电子”等是保证“最小能量”的条件概念:气态基态原子或气态基态离子失去一个电子所需要的最小能量。表示符号:I。单位: kJ·mol-1。2.元素的逐级电离能(1)定义:元素原子失去一个电子的电离能称为　　　　　　,常用符号　　　　表示;在此基础上再失去一个电子的电离能称为　　　　　　　,常用符号　　　　　表示;以此类推,还有第三、第四电离能等。通常,元素的第二电离能　　　于第一电离能,第三电离能又　　　于第二电离能。M(g)══ M+(g)+e-　I1(第一电离能)M+(g)══M2+(g)+e-　I2(第二电离能)M2+(g)══M3+(g)+e-　I3(第三电离能)第一电离能I1第二电离能I2高高(2)变化规律①同一元素的逐级电离能是逐渐　　　　的,即I1　　I2　　I3FB.第一电离能是元素的原子或离子失去核外第一个电子需要的能量C.同一主族元素中,第一电离能自上而下越来越大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D解析 同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,ⅤA族元素原子最外层呈现半充满状态,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:CXB.沸点:H2ZWD.第一电离能:Y>Z>W>XC解析 X的核外电子总数与其周期数相同,则X为H元素,Y的基态原子的最外层电子中有3个未成对电子,为N元素,Z的最外层电子数为其内层电子数的3倍,为O元素;Z与W同主族,W为S元素。氧离子和氮离子是电子层结构相同的离子,根据核电荷数越大半径越小分析,氧离子半径小于氮离子半径, A不符合题意;H2O常温下为液态,而H2S常温下为气态,可知沸点H2O>H2S, B不符合题意;氧的非金属性比硫强,故氧的氢化物稳定性比硫的氢化物稳定性强,C符合题意;同主族元素的第一电离能随着原子序数增大而减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,氮原子的最外层为半满结构,其第一电离能大于氧,由课本图可知H的第一电离能大于S小于O,故第一电离能N>O>H>S,D不符合题意。易错提醒　H的第一电离能并不是非金属元素中最小的,查阅数据可知,H的第一电离能仅次于O,主族元素中第一电离能大小顺序为F>N>O>H>Cl>Br>C>P>S>……[对点训练2]下列关于元素或物质性质的比较中,错误的是(　　)A.稳定性:HF>HCl>HBr>HIB.第一电离能:F>Cl>Br>IC.第一电离能:C>N>O>FD.元素的非金属性:CO,即①>②>④,A错误;同周期主族元素中,随原子序数的递增,电负性逐渐增大,同主族中,原子序数越大,电负性越小,则电负性:O>N>P>Si,即④>③>②>①,B正确;同周期从左至右,第一电离能有增大的趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大,第一电离能:N>O>P>Si,即③>④>②>①,C错误;N、P的最高正价为+5,Si的最高正价为+4,O一般不显正价,则最高正化合价:③=②>①>④,D错误。思路剖析　先根据基态原子核外电子式判断原子种类,再根据原子半径、元素电离能、元素电负性等性质的递变规律解决问题。[对点训练2]a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,b是短周期元素中原子半径最大的元素;c所在周期数与族数相同;d与a同族。下列叙述不正确的是(　　)A.元素的电负性:a>d>c>bB.4种元素中b的金属性最强C.c的最高价氧化物的水化物是强碱D.a单质的氧化性比d单质的氧化性强C解析 由题意可以判断a原子核外电子总数是8,则a为O元素,c所在周期数与族数相同,原子序数大于a,则c为Al元素,d与a同族,则d为S元素,短周期元素中原子半径最大的为Na,则b为Na元素,电负性大小为O>S>Al>Na,A不符合题意;4种元素中Na的金属性最强,B不符合题意;c的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,不属于强碱,C符合题意;O2的氧化性比S氧化性强,D不符合题意。名师点拨　元素的电负性是衡量元素得电子能力大小的标尺,利用电负性的大小可以比较元素单质的氧化性、气态氢化物的稳定性、单质和氢气化合的难易程度、元素最高价氧化物水化物的酸性的强弱。学以致用·随堂检测全达标12345678题组1 元素的电离能及其应用1.金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是(　　)A.Na-的半径比F-的大B.Na-的还原性比Na的强C.Na-的第一电离能比H-的大D.该事实说明Na也可表现出非金属性C12345678解析 Na-核外有3个电子层、F-核外有2个电子层,故Na-的半径比F-的大,A项正确;Na-的半径比Na的大,Na-中原子核对最外层电子的引力小,易失电子,故Na-的还原性比Na的强,B项正确;H-的1s上有2个电子,为全充满稳定结构,且H-的半径比Na-小得多,故H-的第一电离能比Na-的大,C项错误;该事实说明Na可以形成Na-,得电子表现出非金属性,D项正确。123456782.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R的判断中一定正确的是(　　)①R的最高正价为+3价　②R元素位于元素周期表中ⅡA族　③R元素第一电离能大于同周期相邻元素　④R元素的原子最外层共有4个电子　⑤R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A.①③ B.②③C.②③④ D.②③⑤B12345678解析 某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于ⅡA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数目大于4,故R为Mg元素。①R的最高正价为+2价,故①错误;由分析可知②正确;③R元素最外层电子排布式为3s2,为全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,故③正确;④R元素的原子最外层共有2个电子,故④错误;⑤R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,故⑤错误。123456783.下列说法正确的是(　　)A.原子的第一电离能越大,该元素的电负性就越大B.原子的电子层数越多,原子半径越大C.原子失去电子越多,说明其还原性越强D.同一原子的电子层越高,s电子云的半径越大D12345678解析 同一周期主族元素电负性从左到右逐渐增强,同一周期元素原子第一电离能从左到右有增大趋势,但ⅢA族第一电离能小于ⅡA族,ⅤA族第一电离能大于ⅥA族,所以第一电离能递变规律与电负性递变规律不完全相同,故A错误;原子半径由电子层数、核电荷数等因素共同决定,故B错误;还原性的强弱与失电子的难易有关,与失电子多少无关,故C错误;不同电子层的s原子轨道的形状相同,但电子层序数越大,电子距离原子核越远,半径越大,故D正确。12345678题组2 元素的电负性及其应用4.(2024湖北襄阳检测)氮氧化物会导致光化学烟雾和酸雨,在Fe3+的催化作用下,NH3可将NO还原为无污染的气体,反应历程如图,下列说法正确的是(　　)A.基态Fe2+的价电子排布式为3d54s1B.电负性:N>O>H>FeC.该过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成D.图中的总反应可表示为4NH3+6NO 5N2+6H2OC12345678解析 铁元素的原子序数为26,失去2个电子形成亚铁离子,基态亚铁离子的价电子排布式为3d6,A错误;一般来说,同周期主族元素从左到右,元素的电负性逐渐变强;同主族元素由上而下,元素电负性逐渐减弱;电负性: O>N>H>Fe,B错误; 由图可知,总反应为铁离子做催化剂条件下氨气与一氧化氮、氧气反应生成氮气和水,则反应过程中存在氮氢极性键、氧氧非极性键的断裂,氢氧极性键和氮氮非极性键的形成,C正确,D错误。123456785.下列各组元素中,电负性依次减小的是(　　)A.F、N、O B.O、Cl、FC.As、P、H D.Cl、S、AsD解析 元素周期表中,同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增强,则F>O>N, A错误;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则F>Cl,B错误;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则P>As,C错误;元素周期表中,同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增强,同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则Cl>S>P>As,故Cl>S>As,D正确。123456786.(2024福建厦门检测)我国科学家利用Zn(NO3)2和AgNO3在十八胺(C18H37NH2)中氧化性不同,分别制得纳米晶体材料ZnO和Ag。对于上述相关元素,下列说法错误的是(　　)A.基态Zn原子的最高电子层电子的电子云轮廓图是球形B.已知Ag与Cu是位于相邻周期的同族元素,则Ag位于元素周期表的ds区C.第一电离能:O>N>ZnD.电负性:N>C>HC12345678解析 基态Zn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2;最高电子层的电子为4s电子,电子云轮廓图是球形,A正确;Ag与Cu是位于相邻周期的同族元素,均为ⅠB族,Ag位于元素周期表的ds区,B正确;同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,由于N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:N>O,C错误;一般来说,同周期主族元素从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:N>C>H,D正确。123456787.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W的原子2p轨道处于半充满状态,基态X的原子的2p能级上只有一对成对电子,基态Y的原子的最外层电子运动状态只有1种,元素Z与W同主族。下列说法错误的是(　　)A.第一电离能:W>X>YB.电负性:Y>W>ZC.简单离子半径:Z>X>YD.最简单氢化物的稳定性:X>W>ZB12345678解析 根据信息可知:W是N,X是O,Y是Na,Z是P元素。第一电离能由大到小的顺序为N>O>Na,即W>X>Y,A正确;W、Y、Z三种元素中Y电负性最小, B错误;离子核外电子层数越多,离子半径越大,当离子核外电子排布相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小,O2-、Na+核外电子排布相同,有2个电子层;P3-核外电子排布有3个电子层,所以简单离子半径:P3->O2->Na+,即离子半径:Z>X>Y,C正确;元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,元素的非金属性:O>N>P,所以最简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>PH3,即氢化物的稳定性:X>W>Z,D正确。123456788.(2024山东威海月考)化合物[Q(ZX3)4R(YW3)]中X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大。X与Y、Z、W均能形成10e-、18e-微粒,基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子,R被称为“海洋元素”,其原子序数等于W与Q的原子序数之和。下列说法错误的是(　　)A.化合物中Q的化合价为+3B.Y、Z、W中,第一电离能最大的是Z,电负性最大的是WC.X、Z、W三种元素组成的化合物可能显酸性,也可能显碱性D.Y、Z、W、R分别与X形成的化合物中,沸点最高的是W对应的化合物D12345678解析 X与Y、Z、W均能形成10e-、18e-微粒,原子序数依次增大,故分别为H、C、N、O,R被称为“海洋元素”,为Br,基态Q原子的3d轨道上有3个未成对电子,可能为V或Co,又R原子序数等于W与Q的原子序数之和,则Q为Co。化合物[Q(ZX3)4R(YW3)]的化学式为Co(NH3)4Br(CO3),Q化合价为+3价,A正确;C、N、O中,第一电离能最大的是N,电负性最大的是O,B正确;H、N、O三种元素组成的化合物,HNO3显酸性,NH3·H2O显碱性,C正确;C、N、O、Br分别与H形成的最简单的化合物中,沸点最高的是H2O,但C和H形成的化合物有很多种,无法判断沸点高低,D错误。