①某原子或离子具有全充满、半充满、全空的电子排布时，电离能较大。如ⅡA族元素、ⅤA族元素比同周期左右相邻元素的I1都大，这是因为ⅡA族的元素原子的最外层原子轨道为ns2全充满np0全空稳定状态，ⅤA族的元素原子的最外层原子轨道为np3半充满的稳定状态。各周期稀有气体元素的I1最大，原因是稀有气体元素的原子各轨道具有全充满的稳定结构。

②通常情况下，元素的电离能逐级增大。因此离子的电荷正值越来越大，离子半径越来越小，所以失去这些电子逐渐变难，需要的能量越来越高。

③当相邻逐级电离能突然变大时，说明电子的电子层发生了变化，即同一电子层中电离能相近，不同电子层中电离能有很大的差距。 2.电离能的应用

（1）比较元素金属性的强弱

一般情况下，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强。 （2）确定元素原子的核外电子层排布

由于电子是分层排布的，内层电子比外层电子难失去，因此元素的电离能会发生突变。

（3）确定元素的化合价

In＋1In

如果I?，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

In－1n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。

过渡元素的价电子数较多，且各级电离能之间相差不大，所以常表现多种化合价。如锰元素通常有＋2～＋7多种化合价。 【典题例证2】 下列说法中正确的是（ ） A.第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小 B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大 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第一电离能大

解析 同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确，C

错误。由于镁的核外电子排布为3s2属全充满结构，原子的能量较低，具有相对较大的第一电离能；而铝的核外电子排布为3s23p1，原子的能量较高，具有相对较小的第一电离能，故B错误。D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D错误。 答案 A

【学以致用2】 （1）元素Mn与O中，第一电离能较大的是 。 （2）元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu＞INi的原因是___________________________________。

（3）根据元素周期律，原子半径：Ga As，第一电离能：Ga As。（填“大于”或“小于”）

（4）N、O、S中第一电离能最大的是 （填元素符号）。

答案 （1）O （2）铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 （3）大于 小于 （4）N 探究三 电负性规律及其应用 【探究讨论】

1.请总结元素电负性周期性变化规律

提示 一般来说，除稀有气体元素外，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐变大；同一主族从上到下，元素的电负性逐渐变小，对副族元素而言，同族元素的电负性也大体呈现这种变化趋势。

因此，电负性最大的元素是位于元素周期表右上角的氟（稀有气体除外），电负性最小的元素是位于元素周期表左下角的铯（钫是放射性元素，除外）。 2.元素电负性的应用，请举例说明。

提示 （1）判断元素的金属性和非金属性及其强弱

①金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”（如锗、锑等）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，元素的金属性越强；非金属元素的电负性越大，元素的非金属性越强。 （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）解释“对角线规则”

①在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素（如图）的有些性质是相似的，被称为“对角线规则”。

Li、Mg的电负性分别为1.0、1.2；Be、Al的电负性分别为1.5、1.5；B、Si的电负性分别为2.0、1.8。它们的电负性相同或接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，表现出的性质相似。 ②实例分析 锂和镁的相似性

a.锂与镁的沸点较为接近：

元素 沸点/℃ Li 1 341 Na 881.4 Be 2 467 Mg 1 100 b.锂和镁在氧气中燃烧时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。

点燃

4Li＋O2=====2Li2O 点燃

2Mg＋O2=====2MgO

c.锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物难溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。

d.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。 e.锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。

f.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是较难溶于水的，相应的镁盐也较难溶于水。 铍和铝的相似性

a.铍与铝都可与酸、碱反应放出氢气，并且铍在浓硝酸中也发生钝化。 b.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：

Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O；Be（OH）2＋2HCl===BeCl2＋2H2O，Be（OH）2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O。 c.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。 d.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易升华。 硼和硅的相似性

a.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。

b.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：2B＋2KOH＋2H2O===2KBO2＋3H2↑，Si＋2KOH＋H2O===K3SiO3＋2H2↑。 c.硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易水解。