Question

第一电离能I₁是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X^＋(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I₁随原子序数变化的曲线图。

请回答以下问题：

（1）认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。

（2）从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I₁的变化规律是 __________。

（3） N元素的第一电离能比C、O元素的第一电离能大的原因是： _________________。

（4）气态锂原子失去核外不同电子所需的能量分别为：失去第一电子为519 kJ·mol^－1，失去第二个电子为7 296 kJ·mol^－1，失去第三个电子为11 799 kJ·mol^－1，由此数据分析为何锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量__________。

Answer

（1） （2）从上到下依次减小

（3）N原子2P轨道半满，相对稳定

（4）Li＋已形成稳定结构，再失去电子很困难

【解析】

试题分析：（1）根据图片知，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以Na～Ar之间的元素用短线连接起来的图象为；

（2）同一主族元素原子的第一电离能I1，如上图以第ⅠA族为例，变化规律从上到下依次减小，其他族一致；

（3）由于N原子2P轨道半满，相对稳定，所以N元素的第一电离能比C、O元素的第一电离能大；

（4）由于Li＋已形成稳定结构，再失去电子很困难，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。

【考点定位】本题主要是考查了第一电离能的变化趋势

【名师点晴】解答时注意“同一周期元素中，元素第一电离能的变化趋势，及异常现象”，为答题的关键和易错点。所谓第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号I，单位kJ/mol。电离能的变化规律一般为：①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1≤I2≤I3…)。