《2025年教材帮高中化学选择性必修第二册鲁科版》

例11 (2025江苏宿迁泗阳实验高级中学调研)已知短周期元素的离子ₐA²⁺、ᵦB⁺、cC³⁻、dD⁻具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是

A.原子半径:A＞B＞D＞C
B.原子序数:d＞c＞b＞a
C.离子半径:C³⁻＞D⁻＞B⁺＞A²⁺
D.单质的还原性:A＞B＞D＞C

答案：
C
破题思路 具有相同的电子层结构是指核外电子排布完全相同，据此确定四种元素在元素周期表中的位置关系，利用元素周期律分析各选项。
解析 一题多解·发散性思维
本题既可以用相关规律判断，又可以用相应的具体元素来判断。
解法1 ₐA²⁺、ᵦB⁺、cC³⁻、dD⁻具有相同的电子层结构，则四种元素在元素周期表中的相对位置如图所示：

由此得出A、B、C、D的原子半径大小为B＞A＞C＞D，A项错误；由A、B、C、D的相对位置，判断它们的原子序数大小为a＞b＞d＞c,B项错误；根据“电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小”来判断，C项正确；根据“同周期主族元素从左到右，元素还原性(金属性)逐渐减弱”来判断，D项错误。
解法2 找出相应的具体元素：₁₂Mg²⁺、₁₁Na⁺、₇N³⁻、₉F⁻，更容易作出判断。
答案 C

例12 (湖南长沙实验中学期末)如图所示是部分元素的第一电离能随原子序数变化的曲线(其中12~17号元素的有关数据缺失)。

请回答下列问题：
(1)图中第一电离能最小的元素是，第一电离能最大的元素是。
(2)第3周期元素第一电离能由大到小的顺序为。
(3)同主族元素的第一电离能的变化规律是。
(4)Na~Ar元素中，某元素M的逐级电离能(单位:kJ·mol⁻¹)如表所示：

①由此判断该元素是(填元素符号)。
②分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断I₁(Mg)(填“＞”或“＜”)I₁(M)，其原因是。

答案：
(1)Rb He
(2)Ar＞Cl＞P＞S＞Si＞Mg＞Al＞Na
(3)同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小
(4)①Al ②＞ 相比于Al，Mg的3p轨道为全空状态，比较稳定（或Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比Mg失去的3s能级电子的高）
解析
(1)一般，元素金属性越强，越容易失去电子，元素的第一电离能越小，则题图中第一电离能最小的元素是Rb；每个周期中稀有气体元素的第一电离能最大，0族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，则题图中第一电离能最大的元素是He。
(2)同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能均比与它左右相邻的两种元素的大，则Mg、P的第一电离能分别比Al、S的第一电离能大。
(3)同主族元素从上到下，元素金属性逐渐增强，失电子能力增强，所以同主族元素的第一电离能的变化规律是从上到下逐渐减小。
(4)①从题表中的数据可知，该元素的第四电离能发生突变，说明该元素易失去3个电子，在Na~Ar元素中只有Al满足条件，即元素M是Al。②基态Mg原子的价电子排布式为3s²，基态Al原子的价电子排布式为3s²3p¹，Mg的3p轨道为全空状态，比较稳定(或Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比左边Mg失去的3s能级电子的高)，则I₁(Mg)＞I₁(Al)。
能量越高，越不稳定，更容易失去
答案
(1)Rb He
(2)Ar＞Cl＞P＞S＞Si＞Mg＞Al＞Na
(3)同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小
(4)①Al ②＞ 相比于Al，Mg的3p轨道为全空状态，比较稳定(或Al的第一电离能失去的电子是3p能级的，该能级电子的能量比左边Mg失去的3s能级电子的高；答案合理即可)