Question

元素周期表中前20号元素的第一电离能如图所示．试根据元素在周期表中的位置，分析表中曲线的变化特点，并回答下列问题．

（1）同主族内不同元素的第一电离能变化 的特点是

 

；各主族中第一电离能的这种变化特点体现了元素性质的

 

变化规律．
（2）同周期内，随原子序数增大，第一电离能增大．但个别元素的第一电离能出现反常现象，请分析其反常现象与原子结构的关系，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）
（3）估计Ca原子的第一电离能[用E（Ca）表示]范围：

 

＜E（Ca）＜

 

（4）10号元素第一电离能较大的原因是

 

．

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,元素电离能、电负性的含义及应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）由图中数据可知，同主族自上而下第一电离能递减，体现元素性质的周期性变化规律；
（2）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，当各轨道级处于全满、半满、全空稳定状态时，能量较低第一电离能高于同周期相邻元素；
（3）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，Ca的第一电离能应高于K的，Ca比较Na活泼，其第一电离能而小于Na；
（4）10号元素各各轨道为全满稳定状态．

解答： 解：（1）由图中数据可知，同主族自上而下第一电离能递减，体现元素性质的周期性变化规律，故答案为：自上而下递减；周期性；
（2）由图可知，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但同周期中第一电离能ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，即各轨道处于全满、半满、全空稳定状态时，能量较低第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：E（砷）＞E（硒），E（溴）＞E（硒），故答案为：①③；
（3）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，Ca的第一电离能应高于K的，Ca比较Na活泼，其第一电离能而小于Na，即Ca的第一电离能：419kJ/mol＜E（Ca）＜456kJ/mol，故答案为：419kJ/mol＜E（Ca）＜456kJ/mol；
（4）10号元素各轨道为全满稳定状态，难失去电子，第一电离能较大，故答案为：各轨道为全满稳定状态，难失去电子．

点评：本题考查元素周期律，涉及第一电离能的变化趋势，难度中等，侧重考查学生读图获取信息的能力，注意理解“同一周期元素中，元素第一电离能的变化趋势及异常现象”．