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微專題1電離能與電負(fù)性突破核心整合1.電離能(1)第一電離能:氣態(tài)基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號(hào)為I1,單位為kJ?mol(2)規(guī)律a.同周期主族元素:第ⅠA族元素的第一電離能最小,第ⅦA族元素的第一電離能最大,總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。b.同主族元素:從上至下第一電離能逐漸減小。c.同種原子:逐級(jí)電離能越來越大(即I1(3)電離能的應(yīng)用2.電負(fù)性(1)含義:用來描述不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小。元素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。(2)標(biāo)準(zhǔn):以氟的電負(fù)性為4.0和鋰的電負(fù)性為1.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。(3)變化規(guī)律金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右,它們既有金屬性,又有非金屬性。一般來說,同周期主族元素從左至右,元素的電負(fù)性逐漸變大;同主族元素從上至下,元素的電負(fù)性逐漸變小。(4)電負(fù)性的應(yīng)用高考經(jīng)典再研典例1[2022全國(guó)甲,35節(jié)選]2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”,在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”,實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用,其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。[解析]基態(tài)F原子的價(jià)電子排布式為2s22p(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是a(填標(biāo)號(hào)),判斷的根據(jù)是同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì),N原子的價(jià)電子排布式為2s22p3,2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能比[解析]C、N、O、F均位于第二周期,原子半徑逐漸減小,原子核對(duì)最外層電子的吸引能力增強(qiáng),第一電離能呈增大趨勢(shì),但N原子的價(jià)電子排布式為2s22p3,2p軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能比O原子大,故選a;C原子失去2個(gè)電子后達(dá)到2s2典例2[2022湖南,18節(jié)選]鐵和硒(Se(2)富馬酸亞鐵(FeC①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為11:3;[解析]由富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型可知,白球代表H原子、黑球代表O原子、灰球代表C原子,故其結(jié)構(gòu)式為,σ鍵與π鍵的數(shù)目比為11:3。②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>[解析]一般元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,故電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>C情境素材2022年冬奧會(huì)的透光氣囊材料、富馬酸分子結(jié)構(gòu)模型考查角度電子排布圖、電離能、共價(jià)鍵類型、電負(fù)性素養(yǎng)立意宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知變式.元素周期表是判斷元素性質(zhì)的重要依據(jù),下列有關(guān)電離能和電負(fù)性的比較正確的是(C)A.電負(fù)性:N>O>S B.第一電離能:C.第一電離能:N>O>C D.電負(fù)性:[解析]一般,同周期主族元素從左到右電負(fù)性依次增大,同主族元素,從上到下電負(fù)性依次減小、第一電離能逐漸減小。Li、K同主族,K的第一電離能和電負(fù)性都小于Li,K、Ca同周期,則Ca的電負(fù)性大于K,B、D錯(cuò)誤;N與O位于同周期,電負(fù)性:O>N,O和S位于同主族,所以電負(fù)性:O>S,A錯(cuò)誤;同周期主族元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì),一般第ⅡA族、第ⅤA模擬對(duì)點(diǎn)演習(xí)1.[2021重慶渝北測(cè)試]下列說法中不正確的是(A)A.基態(tài)多電子原子中,p軌道電子的能量一定比s軌道電子的能量高B.最外層電子數(shù)為4sC.某主族元素的逐級(jí)電離能I1~I(xiàn)7數(shù)據(jù)如下表所示(單位:kJ/mol),可推測(cè)該元素位于元素周期表第ⅢA族I1I2I3I4D.在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三組元素中,每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41[解析]電子的能量與能層、能級(jí)有關(guān),基態(tài)多電子原子中,p軌道電子的能量不一定比s軌道電子的能量高,如4s>3p,故A錯(cuò)誤。最外層電子數(shù)為4s1的元素有3種,分別為K、Cr、Cu,故B正確。該元素電離能突變?cè)贗4,其常見化合價(jià)為+3價(jià),可推測(cè)該元素位于元素周期表第ⅢA族,故C正確。①P的3p軌道處于半滿狀態(tài),故第一電離能比S大;②Mg的第一電離能比Ca大;③Si2.[2021新疆烏魯木齊期中]下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說法不正確的是(B)A.第一電離能的大?。篗g>B.鍺的第一電離能大于碳而電負(fù)性小于碳C.Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是碳D.F、K、Fe、Ni四種元素中電負(fù)性最大的是F[解析]鎂的3s能級(jí)有2個(gè)電子,軌道全充滿,能量低,比較穩(wěn)定,所以Mg的第一電離能大于Al的第一電離能,故A正確;同一主族元素,其第一電離能、電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小,所以鍺的第一電離能、電負(fù)性都小于碳,故B錯(cuò)誤;Ni的外圍電子排布式為3d84s2,3d能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子,第二周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有C、O,其中C的電負(fù)性小,故C正確;F、K、Fe、Ni3.[2022山東聊城一模]我國(guó)“祝融號(hào)”火星車成功著陸火星,其礦脈中含有原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族,且Z的原子序數(shù)是W的2倍,X的氫化物可用于蝕刻玻璃,Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8。下列說法正確的是(B)A.原子半徑:Z>B.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:X>C.X與Z可形成離子化合物ZX6D.同周期第一電離能小于Z的元素有5種[解析]原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z,W、Z同主族,且Z的原子序數(shù)是W的2倍,則W為O,Z為S;X的氫化物可用于蝕刻玻璃,則X為F元素,Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8,Y的最外層電子數(shù)為8?6=2,則Y為Mg元素。原子半徑:Mg>S>O>F,A不符合題意;W、X、Z分別是O、F、S,非金屬性越強(qiáng)對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:F>O>S,簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:HF>H2O>H2S,B符合題意;X、Z分別是F、S元素,SF64.[2022廣東廣州一模]鋁離子電池能量密度高、成本低且安全性高,是有前景的下一代儲(chǔ)能電池。鋁離子電池一般采用離子液體作為電解質(zhì),幾種離子液體的結(jié)構(gòu)如下。ⅠⅡ
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