物质结构基础练习题
物质结构第一章习题(上)
《物质结构》第一章习题(上) 1. 首先提出能量量子化假定的科学家是 ( ) (A) Einstein (B) Bohr (C) Schrodinger (D) Planck 2. 光波粒二象性的关系式为______________________。 3. 德布罗意关系式为________；宏观物体的λ值比微观物体___。 4. 在电子衍射实验中，2 ψ对一个电子来说，代表____________。 5. 求德布罗意波长为0.1 nm 的电子的动量和动能。 6. 波长λ=400 nm 的光照射到金属铯上，计算金属铯所放出的光电 子的速率。已知铯的临阈波长为600 nm 。 7. 光电池阴极钾表面的逸出功是2.26 eV 。当波长为350 nm 的光照到电池时，发射的电子最大速率是多少？ (1 eV=1.602×10-19J ， 电子质量m e =9.109×10-31 kg) 8. 计算电子在10 kV 电压加速下运动的波长。 9. 一个自由实物粒子的波长为λ，求其能量，须用哪个公式 ( ) (A) λ c h E = (B) 2 2 222λm h m p E = = (C) A,B 都可以 10. 对一个运动速率c <<υ的自由粒子，有人作了如下推导 ： υυ υ ν λ υm E h h p m 2 1 = = = = = ① ② ③ ④ ⑤ 结果得出2/11=的结论。问错在何处？ 说明理由。 11. 测不准关系是_______，它说明了_____________________。 12. “根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定，因而 只能求其平均值”。对否？ 13. 写出一个合格的波函数所应具有的条件。 14. “波函数绝对值的平方有物理意义， 但波函数本身是没有物理意义的”。对否. 15. 一组正交、归一的波函数 ，321,,ψψψ，正交性的数学表达式为 _____，归一性的表达式为_____。 16. 2 222111);,,,,,(t z y x z y x ψ代表______________________。 17. 任何波函数);,,(t z y x ψ都能变量分离成),,(z y x ψ与)(t f 的乘积，对否？ 18. 下列哪些算符是线性算符 ( ) (A)dx d / (B) ?2 (C) 用常数乘 (D) (E) 积 分 19. 下列算符哪些可以对易( ) (A) x ?和y ? (B)x ??/和y ??/ (C)x p ?和x ? (D)x p ? 和y ? 20. 下列函数中 (A)kx cos (B)kx e - (C) ikx e - (D) 2 kx e - ① 哪些是dx d /的本征函数 ( ) ② 哪些是的22/dx d 本征函数 ( ) ③ 哪些是dx d /和22/dx d 的共同本征函数 ( ) 21. 在什么条件下， 22??)??)(??(B A B A B A -=-+ 成立？ 【1-21答案】 1. (D) 2.νh E =，λ h p = 3. υ λm h p h ==，小 4. 电子几率密度 5. 1-24s m k g 1062 6.6???== -λ h p ，J 10410.22172 -?== m p T 6. ???? ??-=-=0011 λλννhc h h T 22 1 υm = 150s m 1003.6112 -??=???? ??-=∴λλυm hc 7. J 1006.22119002-?=-= -=W hc W h m λ νυ，15m 1073.6-??=s υ 8. m 10226.110226.12119 --?=?== =V mT h p h λ 9. (B) 10. ①②两步都是对的。 υ是自由粒子的运动速率, 它不等于物质波的传播速率u , ③中用了λ= υ/ν, 这就错了，因为λ= u /ν。 ④中E =h ν是粒子的相对论能量, 而⑤中E =m υ2/2仅为v < 一、上表是元素周期表的一部分，请将对应的元素名称和符号填入上表。 二、仿照第一列，填写下列表格。 三、复习元素周期律和周期表，完成下列表格。 四、原子的组成（X A Z ） 电量关系： 质量关系： 同位素：指 相同、 不同的原子。 五、原子和离子结构示意图 1．当核外电子 核电荷数时，表示的是原子； 2．当核外电子 核电荷数时，表示的是阴离子； 3．当核外电子 核电荷数时，表示的是阳离子。 六、化学键类型 [巩固练习] 1、下列元素属于第二周期的是（ ） A 、氢 B 、碳 C 、钠 D 、氯 2、下列元素属于第IA 族的是（ ） A 、氢 B 碳 C 、硫 D 、氯 3、下列原子中，半径最小的是（ ） A ）F B ）Na C ）S D)Cl 4、下列元素处于同一周期的是（ ） A ）C 、N 、F B ）B 、S 、Cl C)LiNaK 5、下列元素属于同一主族的是（ ） A 、H Na K B 、Na Mg Al C 、O S Br D 、C Si Cl 6、下列第三周期元素中，化学性质最活泼的是（ ） A 、硅 B 、磷 C 、硫 D 、氯 7、 下列物质的电子式，正确的是（ ） A ）氯化钾 K B O C C N D ）氟化氢 H + 8、下列物质中只含有共价键的是（ ） A ）CaCl 2 B 、KCl C 、Cl 2 D 、KOH 9、.下列物质中,既含离子键,又含有共价键的化合物是 A.NaOH B.Na 2O C.CO 2 D.MgCl 2 10、对于第三周期从左到右的元素，下列说法中不正确的是（ ） A ）原子半径逐渐减小 B ）金属性逐渐增强 C ）最高正化合价逐渐增大 D ）得电子能力逐渐增强 11、下列元素金属性最强的是（ ） A 、Na B 、Mg C 、Al D 、K 12、对于第VIIA 族从上到下的元素，下列说法正确的是（ ） A ）原子半径逐渐减小 B ）非金属性逐渐增强 C ）氢化物稳定性逐渐减弱 D ）原子得电子能力逐渐增强 13、考古学上常用14 6C 来测定文物的历史年代。14 6C 原子核内中子数是（ ） A 、6 B 、8 C 、14 D 、20 14、关于 18 是8O 下列说法不正确的是（ ） A 、它是氧元素的一种核素 B 、它与16 是8O 互为同位素 C 、它有10个中子 D 、它有18个质子 高考化学练习题物质结构与性质物质结构与性质 考点1 原子结构与元素的性质 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 高频考点1 原子核外电子的排布规律 【样题1】下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是() A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子 B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C.2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子 D.最外层都只有一个电子的X、Y原子 【解题指导】A中1s2结构的He,1s22s2结构为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一 定相似。C项为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子可能是第ⅠA族元素，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。 【答案】 C 【命题解读】原子核外电子的排布规律是中学化学原子结构的重点内容，也是元素周期律的基础。原子轨能级是决定核外电子排布和构型的重要因素，原子的外层电子构型是随原子序数的增加呈现周期性变化，而原子的外层电子构型的周期性变化又引起元素性质的周期性变化，元素性质周期性变化的规律称元素周期律，反映元素周期律的元素排布称元素周期表。 考点2 化学键与物质的性质 1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 2.了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 3.了解简单配合物的成键情况。 4.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 6.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp,sp2,sp3)， 第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原 子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子：金属离子和自由电子 成键本质：金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中 2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强，金属熔、沸点越高。 ②金属键越强，金属硬度越大。 ③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。 专题讲座八物质结构与性质综合题难点突破 1．判断σ键和π键及其个数 共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。2．判断中心原子的杂化轨道类型 (1)根据价层电子对数判断 (2)有机物中、及上的C原子都是sp2杂化，中的C原子是sp 杂化，中的C原子是sp3杂化。 (3)根据等电子原理判断 等电子体不仅结构和性质相似，中心原子的杂化轨道类型也相似。 3．判断分子或离子的立体构型 (1)根据价层电子对互斥理论判断。 (2)利用等电子原理判断陌生分子的立体构型。如N2O与CO2是等电子体，立体构型均为直线形，N2O的结构式也和CO2相似，为N==N==O。 (3)根据中心原子的杂化方式判断，如： ①CH4、CCl4、SO2－4的中心原子均为sp3杂化，它们均为正四面体结构； ②CH2==CH2、、HCHO中心碳原子均为sp2杂化，这三种物质均为平面结构； ③CH≡CH、BeCl2中碳原子、铍原子均为sp杂化，二者均为直线形结构。 4．晶体结构中的有关计算 (1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式 晶胞中粒子数目的计算(均摊法) 注意 ①当晶胞为六棱柱时，其顶点上的粒子被6个晶胞共用，每个粒子属于该晶胞的部分为16，而不是18 。 ②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”，若是分子结构，其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定，且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。 (2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据，求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a (晶胞边长) 对于立方晶胞，可建立如下求算途径： 得关系式：ρ＝n ×M a 3×N A (a 表示晶胞边长，ρ表示密度，N A 表示阿伏加德罗常数的数值，n 表示1 mol 晶胞所含基本粒子或特定组合的物质的量，M 表示摩尔质量)。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a ) ①面对角线长＝2a 。 ②体对角线长＝3a 。 ③体心立方堆积4r ＝3a (r 为原子半径)。 ④面心立方堆积4r ＝2a (r 为原子半径)。 5．“原因解释”型试题解题模型 1．工业上以Ni 的氧化物作催化剂，将丙烯胺(CH 2==CH —CH 2NH 2)氧化制得丙烯腈(CH 2==CHCN)，再通过电解丙烯腈制己二腈，电解的总化学方程式为4CH 2==CHCN ＋ 第一章 物质结构基础 1.de Bloglie 关系式：h m v λ= 又 22 J k g m s -=?? 已知31 9.109510m k g -=?；6 1 5.010v m s -=??；34 6.62610 h J s -=??； 代入， 34 34 2210 31 6 1 31 6 1 6.62610 6.62610 1.45510 145.59.109510 5.0109.109510 5.010J s k g m s s m p m k g m s k g m s λ--------??????= = =?=???????? 2. (1) 3d ；n=3, l=2, m=0,±1, ±2，共5个轨道，每一轨道至多两个电子，即：3,2,0, ±1/2；3,2,1, ±1/2；3,2,-1, ±1/2；3,2,+2, ±1/2；3,2,-2, ±1/2； (2) 4s ；n=4, l=0, 即4,0,0 (±1/2)； (3) 氧原子中的4个p 电子：n=2, l=1, m=0, ±1, 即2,1,0, ±1/2；2,1,1, +1/2(或-1/2)；2,1,-1, +1/2(或-1/2)； (4) 4s 1电子，4,0,0,+1/2或4,0,0,-1/2。 3.根据周期数、族序数和主、副族规律： （1）第3周期，零族，主族；（2）第5周期，ⅣA 族，主族；（3）第4周期ⅣB ，副族； （4）第4周期，ⅠB ，副族。 4.填表 5. (1)②, (2)③;②;④, (3)①②, (4)⑤ 6. (1)Ga 价电子构型为4s 24p 1，价电子数为3； (2)W 原子的电子构型为[Xe] 4f 145d 46s 2； (3)最外层有6个电子的元素应为ⅥA ； (4) Sb 原子的电子构型为[Kr]4d 105s 25p 3,未成对电子数为3。 7.(1)该元素属于ⅡA ；(2)金属性强，电负性小；(3)一般氧化值为+2，其氧化物的化学式可表示为XO 。 8. (1)第3周期，ⅣA 元素，硅，Si ，[Ne]3s 23p 2； (2)第4周期的铁元素，26Fe ，[Ar] 3d 64s 2； (3)有4个电子层，最高氧化值又与氯相同的金属元素是锰，25Mn ，[Ar]3d 54s 2。 (4)为29Cu ，[Ar]3d 104s 1 9.离子化合物中影响库仑作用的因素是离子电荷和离子半径，作用力越大，熔点就越高。据此即可判断：(1) MgO>BaS ；(2) KCl>CsCl ；(3) NaF>NaCl>NaBr>NaI ；(4) MgSO 4>K 2SO 4。 10.原子半径和等于共价键键长的理论值，故：（1）H C l -键长为(37+99)pm=136pm ；（2）C N -键长为(77+70)pm=147pm ；（3）C C l -键长：(77+99)pm=176pm ；（4）C F -键长：(77+64)pm=141pm ；（5） N I -键长(70+133)pm=203pm 。 专题27物质结构与性质 1.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为________。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________________。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________________。 【答案】(1)氮(2)Cl K(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2 (4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1 2.C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 ①Si位于元素周期表第________周期第________族。 ②N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。 ③用“＞”或“＜”填空： 原子半径 Al____Si 电负性 N____O 熔点 金刚石____晶体硅 沸点 CH 4 ____SiH 4 (2)O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中P原子的核外电子排布式为________________________________________。 (3)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是______________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________________________________________________________________。(4)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 电离能 I n /(kJ·mol－1) I 1 578 I 2 1817 I 3 2745 I 4 11578 …… …… 则该元素是________(填写元素符号)。 ②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物的分子式是________。 ③Ge元素可能的性质或应用有________。 高中化学选修3知识点总结 主要知识要点： 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 （一）原子结构 1、能层和能级 （1）能层和能级的划分 ①在同一个原子中，离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级s、p、d、f，能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层，能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同，所容纳的最多电子数相同。 （2）能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是：2n2（n：能层的序数）。 2、构造原理 （1）构造原理是电子排入轨道的顺序，构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 （2）构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。 （3）不同能层的能级有交错现象，如E（3d）＞E（4s）、E（4d）＞E（5s）、E（5d）＞E（6s）、E（6d）＞E（7s）、E（4f）＞E（5p）、E（4f）＞E（6s）等。原子轨道的能量关系是：ns＜（n-2）f ＜（n-1）d ＜np （4）能级组序数对应着元素周期表的周期序数，能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理，在多电子原子的电子排布中：各能层最多容纳的电子数为2n2 ；最外层不超过8个电子；次外层不超过18个电子；倒数第三层不超过32个电子。 （5）基态和激发态 ①基态：最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收（基态→激发态）和放出（激发态→较低激发态或基态）不同的能量（主要是光能），产生不同的光谱——原子光谱（吸收光谱和发射光谱）。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 （1）电子云：电子在核外空间做高速运动，没有确定的轨道。因此，人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布，是核外电子运动状态的形象化描述。 《物质结构与性质》复习讲义 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. 第一章物质结构 §1－1 原子核外电子的运动状态 教学目的及要求：1.微观粒子的统计规律性。 2. 波函数和原子轨道 3. 几率密度和电子云 4.四个量子数及其对核外电子运动状态的描述。 教学重点：四个量子数及其对核外电子运动状态的描述。 教学难点：四个量子数及其对核外电子运动状态的描述。 引言 1. 首先，介绍波尔假设的由来。 （1）氢原子光谱 （2）经典电磁理论、有核原子模型和氢原子光谱之间的矛盾。 （3）在普朗克量子论、爱因斯坦光子学说和卢瑟福有核原子模型的基础上，玻尔提出三点假设： ①定态假设——电子不是在任意轨道上绕核运动，而是在一些符合一定条件的轨道上运动； ②能级假设——电子在离核越远的轨道上运动，其能量越大； ③跃迁假设——处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核较近的轨道上，这时会以光子形式放出能量，即释放出光能。 一、微观粒子的统计规律性 1.微观粒子的波粒二象性 结论：正是由于微观粒子与宏观粒子不同，不遵循经典 力学规律，而要用量子力学来描述它的运动状态。 电子衍射示意图 2.测不准原理图 △X ·△P ≥ h /4π 二、波函数和原子轨道 薛定谔方程：描述核外电子运动的波动方程。 薛定谔方程是描述微观粒子运动状态、变化规律的基本方程。它的解并不是具体的数资，而是一个含有三个变量x 、y 、z 和三个参数n 、l 、m 的函数式，叫做波函数ψ，表示为ψ(x ，y ，z )。波函数是描述核外电子运动状态的数学函数式。 量子力学中的原子轨道不是某种确定的轨道，而是原子中一个电子可能的空间运动状态，包含电子所具有的能量，离核的平均距离、几率密度分布等。 三、几率密度和电子云 电子在核外空间某处单位微小体积内出现的几率，称为几率密度，用波函数绝对值的平方|ψ|2表示。 常常形象地将电子的几率密度(|ψ|2)称作“电子云”。 1s 电子云界面图 电子云的角度分布图 图 原子轨道的角度分布图 第四章物质结构基础 补充习题 一．选择题： 1．多电子原子的能量E由（B）决定 （A）主量子数n （B） n和l （C） n,l,m （D） l 2．下列原子中哪个的半径最大（D） （A） Na （B）Al （C）Cl （D）K 3．现有6组量子数 ○1n = 3, l = 1, m = -1 ○2n = 3, l = 0, m = 0 ○3n = 2, l = 2, m = -1 ○4n = 2, l = 1, m = 0 ○5n = 2, l = 0, m = -1 ○6n = 2, l = 3, m = 2 其中正确的是（B） （A）○1○3○5（B）○1○2○4（C）○2○4○6（D）○1○2○3 4．主量子数n = 4， 1 2 s m=±时，可允许的最多电子数为（D） （A） 4 （B）8 （C）16 （D）32 5．下述说法中，最符合泡利不相容原理的是（B） （A）需要用四个不同的量子数来描述原子中每一个电子的运动状态； （B）在一个原子中，四个量子数相同的电子不能多于一个； （C）充满一个电子壳层要2、8或18、32个电子； （D）电子间存在着斥力。 6．下列原子轨道沿着x轴相互靠近或发生重叠时，能形成π键的是（AD）（A）p y-p y （B）p x-p x （C）p x-p y （D）p z-p z 7．由解薛定谔方程所得到的原子轨道是指（B） （A）波函数ψ(n,l,m,m s) （B）波函数ψ(n,l,m) （C）概率密度（D）电子云的形状 8．按近代量子力学的观点，核外电子运动的特征是（ABC） （A）具有波粒二象性（B）可用ψ2 表示电子在核外出现的概率 （C）原子轨道的能量呈不连续变化（D）电子运动的轨迹可用ψ的图象表示 9．元素Mo（原子序数为42）所在周期、族号与原子的外层电子构型是答（C）（A）第六周期VIII 族, 5d76s1 （B）第五周期VIB族,4d45s2 （C）第五周期VIB 族, 4d55s1 （D）第六周期VIIB族,5d56s2 10．原子最外层只有一个电子，它的次外层角量子数为2的亚层内电子全充满，满足此条件的元素有............（C）。 (A) 1种；(B)2种；(C)3种；(D)4种。 选修三物质结构与性质总结 一.原子结构与性质. 1、认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度 越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子 层.原子由里向 外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用 s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述 .在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具 有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错1-36号元素的核外电子排布式. ns<(n-2)f<(n-1)d 高中化学新人教版必修二第一章物质结构元素周期律1.1.3核素（I）卷新版姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共10题；共20分) 1. （2分） (2016高一下·长安期中) 下列关于 Co原子的叙述不正确的是（） A . 中子数为33 B . 电子数为33 C . 质量数为60 D . 质子数为27 2. （2分）在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”、“增铁酱油”、“高钙牛奶”、“富硒茶叶”、“含氟牙膏”等商品．这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为（） A . 元素 B . 单质 C . 分子 D . 氧化物 3. （2分） (2018高一下·吉林期末) 下列说法中错误的是（） A . 和是同一种核素 B . 红磷和白磷互为同素异形体 C . CH3COOCH2CH3和CH3CH2COOCH3是不同种物质 D . CH3CH2OH可看做是由乙基和羟基两种基团组成的 4. （2分） (2018高一上·徐州期中) 下列有关说法中，你认为错误的是（） A . A B . B C . C D . D 5. （2分） (2018高一下·许昌期末) 下列说法正确的是（） A . CO2分子的结构式为O=C=O B . 稀士元素与互为同素异形体 C . 核外电子排布相同的微粒，化学性质也相同 D . 某放射性核素的原子核外电子数为99 6. （2分）下列叙述正确的是（） A . 40K和40Ca原子中的质子数和中子数都相等 B . 某元素原子最外层只有两个电子，它一定是金属元素 C . 任何原子或离子的组成中都含有质子 D . 同位素的不同核素物理、化学性质完全相同 7. （2分） (2017高一上·福州期末) 已知RO32﹣的核内有x个中子，R的质量数为A，则m g RO32﹣含有电子的物质的量为（） A . B . C . D . 8. （2分）(2018·大连模拟) 设NA为阿伏加德罗常数的位，下列说法正确的是（） A . 1molKMnO4固体完全分解制取O2,转移的电子数为2NA B . 1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中HCO3-和CO32-数目之和为0.1NA C . 在密闭容器中,2molNO与1molO2充分混合后，气体分子数为3NA D . 50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜充分反应,生成SO2分子数目为0.46NA 9. （2分） (2017高一上·金山期中) H、D、T、H2和H+ ，表示（） A . 五种不同的氢元素 B . 五种不同的氢原子 C . 五种由氢元素组成的不同微粒 D . 五种由氢元素组成的不同分子 10. （2分） (2018高一下·大连期末) 香烟中含有微量的210Po，吸烟者会将210Po直接吸入肺部，危害人体健康。210Po中的210代表（） A . 质子数 B . 中子数 C . 相对原子质量 D . 质量数 第一章原子结构与性质 一.原子结构 1.能级与能层 注意: 每个能层的能级种数为n；轨道总数为n2 ；每个轨道最多容纳电子数为2 每个能层最多容纳电子数为2n2 2.原子轨道：不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图称为原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按能量由低到高的顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 1s / 2s 2p / 3s 3p / 4s 3d 4p / 5s 4d 5p / 6s 4f 5d 6p / 7s 5f 6d 7p 能级交错：原子轨道的能量关系是：n s＜(n-2)f＜(n-1)d＜n p 【能级组：n s (n-2)f (n-1)d n p；一个能级组中的各能级能量相近但不同】 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 基态原子：处于最低能量状态的原子激发态原子：处于能量较高状态的原子 基态原子可以吸收能量使核外电子跃迁到较高能级变成激发态，形成吸收光谱 激发态原子也可释放能量使核外电子跃迁到较低能级变成低能激发态或基态，形成发射光谱 现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析 （焰火、激光、灯光、霓虹灯光、焰色反应等许多可见光都与核外电子跃迁释放能量有关） （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。 （4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是 洪特规则特例：当p、d轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、p3、d5、p6、d10时，是较稳定状态。 前36号元素全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18 Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1) 电子排布式: ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如 19K：1s22s22p63s23p64s1 ①简化的电子排布式：把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如19K：[Ar]4s1 12Mg:[Ne]3S2 (2) 电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子轨道表示式 （3）价电子排布式或轨道表示式 ①主族元素：只需表示出最外层的电子（如Na：3s1；Cl：3s23p5） ②第四周期的过渡元素：要写出3d和4s两个能级的电子排布（如Fe：3d64s2）。 二.原子结构与元素周期表 1.元素周期表的分区：除ds外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。 ↑↓↑ ↓↓↓ ↑↑↑ 第一章物质结构元素周期律 1.原子结构（C） （代表一个质量数为A，质子数为Z的原子） ⑴原子的组成 核外电子 e = Z 质子 Z 核电荷数（Z） == 核内质子数（Z） == 核外电子数 == 原子序数 质量数（A）== 质子数（Z）＋中子数（N） 阴离子的核外电子数 == 质子数＋电荷数（—） 阳离子的核外电子数 == 质子数 - 电荷数（＋） ⑵区别概念：元素、核素、同位素 元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称； 也就是说同一元素的不同核素之间互称为同位素。 ⑶元素的相对原子质量 ①同位素的相对原子质量：该同位素质量与12C质量的1/12的比值。 ②元素的相对原子质量等于各种同位素相对原子质量与它们在元素中原子所占百分数（丰度）乘积之和。即：元素的相对原子质量A r == A r1·a%＋A r2·b% ＋… ⑷核外电子的电子排布（了解） ①核外电子运动状态的描述 电子云（运动特征）：电子在原子核外空间的一定范围内高速、无规则的运动，不能测定或计算出它在任何一个时刻所处的位置和速度，但是电子在核外空间一定范围内出现的几率（机会）有一定的规律，可以形象地看成带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，我们把它称为电子云。 电子层：在多个电子的原子里，根据电子能量的差异和通常运动的区域离核远近不同，把电子分成不同的能级，称之为电子层。电子能量越高，离核越远，电子层数也越大。 ②原子核外电子排布规律 每一层电子数最多不超过2n2； 最外层电子数最多不超过8个，次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个； 核外电子总是先占有能量最低的电子层，当能量最低的电子层排满后，电子才依次进入能量较高的电子层。 电子的排布是先排K层，K层排满再排L层，L层排满再排M层，M层不一定排满了再排N 层，后面的也一样不一定排满了再排下一层。(只有前3层) ⑸原子结构示意图的书写 2. 元素周期表（B） ⑴元素周期表见课本封页 ⑵元素周期表的结构分解 《物质结构与性质》精华知识点 课本：1、熟记1-36号元素电子排布 1、核电荷数从1到18的元素的原子结构示意图 H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si p S Cl Ar 2、原子的核外电子排布式和外围电子（价电子）排布式（原子核外电子排布时，先排4s 后排3d ，形成离子时先失去最外层电子） 核外电子排布式 外围电子排布式 核外电子排布式 外围电子排布式 26 Fe ：[Ar]3d 64s 2 3d 64s 2 26Fe 2+：[Ar]3d 6 3d 6 26 Fe 3+：[Ar]3d 5 3d 5 29Cu ：[Ar]3d 104s 1 3d 104s 1 29 Cu +：[Ar]3d 10 3d 10 29Cu 2+：[Ar]3d 9 3d 9 24 Cr ： [Ar]3d 54s 1 3d 54s 1 24Cr 3＋[Ar] 3d 3 3d 3 30Zn : [Ar]3d 104s 2 3d 104s 2 30Zn 2+ [Ar]3d 10 3d 10 22Ti 2+ [Ar]3d 2 3d 2 25Mn [Ar]3d 54s 2 3d 5 4s 2 31Ga[Ar]3d 104s 24P 1 4s 24P 1 32Ge[Ar]3d 104s 24P 2 4s 24P 2 33As: [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 24Se : [Ar]3d 104s 24P 3 4s 24P 3 3、元素周期表（对应选择第11题） （1）同周期，原子半径减小，同主族原子半径增加；对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径越小：Al 3+＜Mg 2+＜Na +＜F －＜O 2- Ca 2+＜K +＜Cl －＜S 2- （2）p 轨道有2个未成对电子，有P 2和P 4。C:2S 22P 2 、Si:3S 23P 2、O ：2S 22P 4、S ：3S 23P 4 （3）（3S 23P 6 3d 10）第三周期内层电子全充满，Cu 和Zn 第一章检测题 可能用到的相对原子质量： H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Na:23 一、选择题（包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题 意） 1．对于 A Z X和A+1 Z X+ 两种粒子，下列叙述正确的是 A．质子数一定相同，质量数和中子数一定不同 B．化学性质及乎相同 C．一定都由质子、中子、电子构成 D．核电荷数，核外电子数一定相同 2．两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前 10号元素中，满足上述关系的元素共有 ( ) A． 1对 B．2对 C． 3对 D． 4对 3. 下列叙述中错误的是 A．原子半径：Cl>S>O B．还原性：Na>Mg>Al C．稳定性：HF>HCl>HBr D．酸性：HClO 4>H 2 SO 4 >H 3 PO 4．下列分子含有的电子数目与HF相同，且只有两个极性共价键的是( ) A．CO 2 B. H 2 O C．N 2 O D．CH 4 5．下列电子式，正确的是（） 6．下列物质中属于共价化合物的是( ) A．Na 2O 2 B．I 2 C．NaHSO 4 D．HNO 3 7. 图为周期表的一部分，已知A，B，C，D，E五种元素原子核外共有85个电子，E原子核外有四个电子层，B元素是（） A. P B. Mg C. Cl D. Si 9．第4周期某主族元素的原子，它的最外电子层上有两个电子，下列关于此元素的叙述正确的是（） A．原子半径比钾的原子半径大 B．氯化物难溶于水 C．其氢氧化物的碱性比NaOH强 D．碳酸盐难溶于水 10. 与氢氧根具有相同的质子数和电子数的微粒是 A．CH4 B．NH 4+ C．NH 2 - D．Cl- 二．选择题（包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个或两个选项符合题意。） 11．下列化合物的电子式书写正确的是（） 12．某元素最高正价与负价绝对值之差为4，该元素的离子跟与其核外电子排布相同的离子形成的化合物是( ) A．K 2 S B．MgS C．MgO D．NaF 13. 医疗上常用含131I-的药物进行甲状腺疾病的诊断。已知碘元素的核电荷数为53，下列关于131I—的说确的是（） A. 131I—的质量数是132 B. 131I-的核外有54个电子 C. 131I—的核有53个中子 D. 131I—的核有74个质子 14．下列物质中，既有离子键，又有共价键的是（） A. CaCl 2 B. KOH C. H 2 O D. NH 4 F 15．最近，科学家研制了一种新的分子，它具有类似足球状结构，化学式为C 60 ，下列说确的是（） A. C 60是一种新型化合物 B. C 60 和金刚石都是碳的单质 C. C 60含离子键 D.C 60 中含共价键 16．下列说法中不正确的是( ) A. 在共价化合物中也可能含有离子键物质结构基础
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