第一章原子结构和元素周期系

第一章 原子结构和元素周期系

1、原子核外电子运动有什么特性？

解：原子核外电子的运动和光子的运动一样，具有波粒二象性。不能同时准确测定它的位置和速度，即服从测不准关系，因而电子的运动不遵循经典力学，无确定的运动轨道，而是服从量子力学，需用统计规律来描述。也就是说量子力学研究的只是电子在核外空间某地方出现的可能性，即出现的几率大小。

2、氢光谱为什么可以得到线状光谱？谱线的波长与能级间能量差有什么关系？求电子从第四轨道跳回第二轨道时，H β谱线之长。

解：在通常情况下，氢原子的电子在特定的稳定轨道上运动不会放出能量。因此在通常条件下氢原子是不会发光的。但是当氢原子受到激发（如在高温或电场下）时，核外电子获得能量就可以从较底的能级跃迁到较高的能级，电子处于激发态，处于激发态的电子不稳定，它会迅速地跳回到能量较底的能级，并将多余的能量以光的形式放出，放出光的频率（或波长）大小决定于电子跃迁时两个能级的能量差，即：

νh E E E =-=?21

由于轨道能量的量子化，即不连续的，所以激发态的电子由较高能级跳回到较低能级时，放出光的频率（或波长）也是不连续的，这是氢原子光谱是线状光谱的原因。

谱线的波长和能量的关系为：

h

E E C

1

2-＝

＝ν

λ ＝3.289×1015(

22

2111n n -) 电子从第四轨道跳回第二轨道时，H B 谱线的波长为：

1

14221510167.6)4

121(

10289.3-?=-?=S ν ν

λC

=

nm m s

s m 4861086.410167.610371

141

8=?=????=---λ 3、当氢原子的一个电子从第二能级跃迁至第一能级，发射出光子的的波长为121.6nm ，当电子从第三能级跃迁至第二能级，发射出光子的的波长为656.3nm 。试通过计算回答：

(1) 哪一种光子的能量大？

(2) 求氢原子中电子的第三与第二能级的能量差，以及第二与第一能级的能量差。 解：(1) 由于能量与波长有如下关系

λ

νλ

νhC

E h E C

=

∴==

，

由此可知：波长越短，能量越高，因此电子从第二能级跃迁到第一能级发射出的光子能量大。

(2) 根据公式：λhC

E =

?

λ

hC

E E E =

-=?121

m

S m S J 9

1834106.12110310626.6---??????= J 181063.1-?=

λ

hC

E E E =

-=?232

m

S m S J 9

1834103.65610310626.6---??????= J 191003.3-?=

4、氢原子的核外电子在第四轨道上运动时的能量比它在第一轨道上运动的能量多12.7eV 。这个核外电子由第四轨道跃入第一轨道时，所发出的频率和波长是多少？

解：根据公式：h

E

h E ?=

∴=?νν 已知：J eV eV E 1910603.11,

7.12-?==?，代入上式得

nm S

S m C S S

J J h E 8.971007.31031007.310626.610603.17.121

151

81

1534

19=????==?=????=?=-----νλν 5、玻尔理论有哪几条主要假设？根据这些假设得到那些结果？解决了什么问题？有什么缺点？

解：玻尔理论有三条假设：

(1) 核外电子运动取一定的轨道，在轨道上运动的电子不吸收能量也不放出能量，第一条假设回答了原子可以稳定存在；

(2) 在一定轨道上运动的电子有一定的能量，而能量只能取某些由量子化条件决定的正整数值，由量子化条件可推出氢原子核外轨道能量公式

E = -13.6/n 2eV = –2.179×10-18/n 2 J

原子在正常或稳定状态时，各电子层尽可能处在离核最近的轨道上。这时电子的能量最低。这条假设也决定了原子可以稳定存在；

(3) 只有电子从高能级跃迁到低能级时，原子就会以光子形式放出能量，释放出光子的频率和能量的关系为

νh E E =-12

h

E E 1

2-=ν

放出光子的频率（或波长）是不连续的，这就是氢原子光谱是线状光谱的原因。 玻尔理论的局限性

(1) 不能解释氢原子光谱的精细结构以及谱线分裂现象； (2) 不能解释多电子原子、分子光谱；

(3) 不能解释电子为什么在一定轨道上稳定存在而不放出能量。

6、原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别？

解：薛定谔方程的每一个合理解ψ，都表示该微观粒子运动的某一种状态，微观粒子的运动状态是用波函数ψ来描述的，所以波函数ψ是描述核外电子运动状态的数学函数式。n、l、m三个量子数确定一个波函数ψ，也即确定电子在空间运动的范围。可以粗略地把波函数ψ看作是在x、y、z三维空间里找到该运动电子的区域。波函数ψ称为原子轨道，所以原子轨道是波函数ψ的同义语。

波函数ψ本身并无具体的物理意义。但波函数ψ绝对值的平方|ψ|2却有明确的物理意义。|ψ|2则是电子在核外空间某处出现的几率。即电子的几率密度。电子云是电子在核外空间出现几率密度分布的形象化描述。也可以说电子云是|ψ|2的具体图像。电子云图像中，小黑点密集的地方表示电子的几率密度大，小黑点稀的地方表示电子的几率密度小。

原子轨道、几率密度、电子云都是描述核外电子运动的。它们虽有联系，但各个描述的方式和所代表的函义又是不同的。电子云和原子轨道角度分布图基本相似，但电子云的分布图要比原子轨道的分布图“瘦”些，而原子轨道角度分布图则有正负号，电子云角度分布图没有正负号。而几率密度却是描述核外电子在某处单位体积内出现几率多少。

7、下列说法是否正确？应如何改正？

(1) “s电子绕核旋转，其轨道为一圆，而p电子是走∞形”。

(2) “主量子数为1时，有自旋相反的两条轨道”。

(3) “主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道”。

解：

(1) 不正确。因为电子运动并无固定轨道，应该说s电子在核外运动电子云图象是一个球体，其剖面图是个园，而p电子云图象是哑铃形，其剖面图是∞形。

(2) 不正确。应说n=1的电子层中，l=0、m=0只有一个1s轨道，可容纳两个自旋相反的电子。

(3) 不正确。n=3时，l只能取0、1、2，即只有3s、3p、3d三个能级，没有3f。同时3p还有m = 0,±1三种不同的空间取向，是三种不同的空间运动状态，有三条原子轨道，同样3d，m可为0、±1、±2五种空间取向，有五条原子轨道。每条原子轨道又有两种自旋状态。因此应说：n=3时，有9条原子轨道，电子的最大可能状态数18。

8、有无以下的电子运动状态？

(1) n = 1, l = 1, m = 0 (2) n = 2, l = 0, m = ±1

(3) n = 3, l = 3, m = ±3 (4) n = 4, l = 3, m = ±2

解：

(1) 没有。因为l最大只能为n –1，所以当n = 1时、l只能为0，不能为1；若要l = 1，则必须2≥n中任何一个值，而不能为1。

(2) 没有。因为m最大只能为±l，所以当l = 0时、m只能为0，不能为±1；若要m =±1，则必须n = 2时，l必须为1，而不能为0。

(3) 没有。因为n = 3，l就不能为3时，m也不能为±3；若要l = 3、m =±3，则必须4

n中任何一个值，而不能为3。

≥

(4) 有。因为有两组合理的n、l、m值，是表明两条原子轨道。

9、填充合理的量子数：

(1) n = ?, l = 2, m = 0, m s = +1/2(2) n = 2, l = ?, m = ±1, m s = –1/2

(3) n = 4, l = 2, m = 0, m s = ? (4) n = 2, l = 0, m = ?, m s = +1/2

解：(1) n ≥ 3中的任何一个整数；

(2) l = 1 (3) m s = +1/2或–1/2 (4) m = 0

10、n = 3, l有多少可能值？n = 3，共有多少轨道？电子的最大可能状态数为多少？

解：n≥ 3时，l可以取0、1、2三个值，n = 3共有9条轨道，电子的最大可能状态数为18。

11、画出：

(1) s、p y、p x、p z、d xy、d yz、d xz、d z2、d x2–y2原子轨道角度分布图

(2) s、p y、p x、p z、d xy、d yz、d xz、d z2、d x2–y2电子云角度分布图

解：(1) 原子轨道角度分布分别如图6–1

(2) 电子云角度分布图分别如图6–2

图6–1原子轨道的角度分布图 图6–2电子云的角度分布图

12、什么叫屏蔽效应？什么钻穿效应？应如何解释下列轨道能量的差别？ (1) E 1s

解：在多电子原子中，电子不仅受到原子核的引力，而电子之间还有斥力，这种斥力的存在，相当于减弱了原子核对外层电子的引力，即：

σ-=*Z Z

式中，*Z 为有效核电荷数，σ为屏蔽常数。

由于其他电子对选定电子的排斥作用，而抵消了一部分核电荷，就相当于核电荷对选定电子的吸引力的减弱，这种效应称屏蔽效应。

由于电子的角量子数l 不同，其几率的径向分布不同，电子钻到核附近的几率较大，受到核的引力大，因而能量不同的现象称为钻穿效应。

(1) E 1s < E 2s < E 3s < E 4s ，应该用屏蔽效应解释。当l 相同，n 不同时，n 越大，电子离核越远，原子中其它电子对它的屏蔽作用越大，原子核对外层电子的吸引力减小，能量升高，所以：

E 1s < E 2s < E 3s < E 4s

(2) E 3s < E 2p < E 3d 用钻穿效应解释：

对于n 相同而l 不同的电子，穿入内层的能力不同，ns >np >nd >nf ，s 电子穿透内层的能力大些，即在离核较近的地方s 电子出现的几率比p 、d 、f 电子大些，电子穿透内层的程度越大，受到其它电子的蔽屏作用越小，受到核的引力越强，能量越低，这就解释了n 相同、l 不同的各轨道能量顺序为E n s < E n p < E n d < E n f 的原因。

同属于第三电子层的3s 、3p 、3d ，其径向分布不同，3s 有3个峰，3s 电子除有

较多机会出现在离核远的区域外，3s 电子在离核最近的地方有小峰，钻到核附近的机会较多，即在离核较近了地方3s 电子出现的几率比3p 、3d 大些。3d 电子钻到核附近的机会更小（见图6–3）。由此可见，受到屏蔽作用依次增大，能量依次升高，即E 3s < E 2p <

E 3d 。

(3) E 4s < E 3d ，钻穿效应解释能级交错现象，从径向分布图看出（图6–4），4s 的最大峰虽比3d 离核远，但它有小峰钻到核的附近，回避了其他电子的屏蔽。结果降低了4s 轨道的能量。故E 4s

图6–3 3s 、3p 、3d 电子云径向分布图 图6–4 4s 、3d 电子云的径向分布图

13、试以钾原子为例来说明电子层，能级，能级组等概念的联系与区别。 解：电子层：n 相同的原子轨道虽然能量不同，但由于离核的平均距离相同，构成一个电子层，电子层也叫能层。

能 级：每条原子轨道都有能量，能量相同的原子轨道构成一个能级。

能级组：能量相近的能级构成一个能级组，用n+0.7l 规则，第一位数字相同的并为一个能级组。

3s

3p

3d

r

r

r

3d

4s

钾的电子结构式为：1s22s22p63s23p64s1

电子层数：4 能级数：6 能级组数：4

14、在氢原子中4s和3d哪一个轨道能量高？19号元素钾和20号元素钙的4s和3d轨道哪一个能量高？说明理由。

解：在氢原子中4s的能量高于3d能量，因为H原子核外只有一个电子，没有能级交错现象，能量只决定于主量子数n，n越大，能量越高，故E4s>E3d 而钾和钙是多电子原子，4s电子钻到内部空间更靠近原子核，有较大的钻穿效应，使能级发生交错，因此钾和钙的E4s

15、略

16、写出下列元素的价电子构型：9，12，16，35，IIA族，IIB族，VIA族，希有气体。

解：

17、已知下列元素原子的价电子构型为：

3S2；4S24P1；3d54S2；3S23P3

它们分别属于第几周期？第几族，最高化合价是多少？

解：价电子构型周期族最高化合价

4s2 4 IIA +2

4s24p1 4 IIIA +3

3d54s2 4 VIIB +7

3s23p3 3 VA +5

18、多电子原子中核外电子排布遵守哪些基本规律？由此说明周期表1 36号元素的电子排布。

解：遵守以下基本规律：

(1) 能量最低原理：即电子排布从能量最低的轨道开始，由低到高依次排布

(2) 泡利不相容原理，即每个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子

(3) 洪特规则：即电子分布在角量子数l相同的简并轨道上时，总是尽可能分占不同的轨道，而且自旋平行。亦即最多轨道原则；另外等价轨道全空，半充满，全充满的结构为稳定状态。

对于周期表中1-36号元素的电子排布，首先根据各元素原子核外电子数（即原子序数），按照各原子轨道能级由低至高的顺序排布。对于核外有6个电子的碳原子，其电子排布是1s22s22p2，两个2p电子分占2p的三个等价轨道中的两个。对于19号元素钾，因为E3d>E4s，所以先排4s后填3d，即是1s22s22p63s23p64s1而不是1s22s22p63s23p63d1，对于24号铬与29号铜，因3d全空，半满或全满时较稳定，所

以Cr的价电子结构是3d54s1，而不是3d44s2，Cu是3d104s1，而不是3d94s2，其余元素原子的电子排布遵照规律依次排布即可。

19、说明下列事实的原因：

(1) 元素的最外层电子数不超过8个。

(2) 元素的次外层电子数不超过18个。

(3) 各周期所包含的元素数分别为2，8，8，18，18，32个。

解：

(1)元素最外层电子数不超过8个，这是多电子原子中原子轨道能级交错的自然结果。

每层填充的电子如要超过8个，除了填s，p轨道外，还应填充d轨道，而主量子数n≥3时才有d轨道，在第四周期，由于E4S

(2) 元素次外层电子数不超过18个，同样用能级交错解释，次外层电子数要超过18个，除了填s，p，d轨道外，还必须填f轨道，但是多电子原子中，E ns＜E（n-2）f （如E6s

(3) 各周期所包含的元素分别为2，8，8，18，18，32个，能级组的划分是导致周期表中各元素能划分为周期的本质原因。周期和能级组的对应关系为：一个周期对应一个能级组，周期数=能级组数，各周期元素的数目等于相应能级组中原子轨道所能容纳的电子总数。一周2个元素，因为一能级组只有1个1s轨道，它只能容纳2个电子。

二、三周期有8个元素，是因为二、三能级组共有4个轨道（二能级组有2s、2p，三能级组有3s，3p）可容纳8个电子。四、五周期有18个元素，是因为四、五能级组共有9个轨道（四能级组有4s、3d、4p，五能级组有5s、4d、5p），可容纳18个电子。六周期有32个元素，该周期中出现了4f轨道，六能级组有16个轨道（6s、4f、5d、6p），可容纳32个电子。

20、写出具有下列电子排布的原子的核电荷数和名称。

(1) 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6;

(2) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d7 5s1

(3) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f7 5s2 5p6 5d1 6s2

解：(1) 原子核电荷数为18，名称氩（Ar）；

(2) 原子核电荷数为44，名称钌（Ru）；

(3) 原子核电荷数64，名称钆（Gd）。

21、某元素原子的价电子构型是3s23p4，问在第几周期？第几族？哪个区？

解：某原子的价电子构型是3s23p4，它应在3周期，VIA族，p区元素（因为最后一个电子填充在p能级上）。

22、下列术语的含义是什么？电离势、电子亲和势、电负性。它们和元素周期律有什么样的联系？

解：

(1) 电离势：基态的气态原子失去一个电子，变成+1价气态阳离子所需要的能量，用I表示。失去一个电子所需要的能量，称为第一电离势I1，从+1价阳离子再失去一个电子，成为+2价阳离子所需要的能量，称第二电离势I2，依次类推，电离势是正值。

电离势与元素周期律的关系：同一周期元素，从左到右随核电荷数的增大，原子半

径减小，核对外层电子的引力增大，电离势也逐渐增大。同一族元素，从上到下，核电荷数增大，原子半径增大（主要作用），核对电子的引力减小，电离势减小，稀有气体I 最大。

(2) 电子亲合势：基态的气态原子得到一个电子成为负–价的气态阴离子所放出的能量，称为元素的电子亲合势。气态原子结合一个电子放出的能量称为第一电子亲合势，E1是正值，结合两个电子形成负二价离子需要能量，称第二电子亲合势，E2是负值。

电子亲合势和元素周期律的关系：同一周期，从左到右，核电荷数增大，原子半径减小，电子亲合势增大；同一族，从上到下，原子半径增大，电子亲合势减小。最大的电子亲合势不是在每族的第二周期的元素，而是第三周期以下的元素，因为第二周期的非金属元素（如F、O、N等），原子半径较小，电子云密度大，电子间排斥力强，所以结合一个电子形成负离子时，放出的能量小。活泼的非金属电子亲合势较大，周期表中Cl的电子亲合势最大。金属的电子亲合势都比较小。

(3) 电负性：元素原子在分子中吸引电子的能力，称为该元素的电负性，用X表示。

电负性与元素周期律的关系：同一周期从左到右，电负性增大，同一族从上到下电负性减小，周期表中F的电负性最大，Cs的电负性最小，电负性小于2.0的则是金属，电负性大于2.0则是非金属。

23、有第4周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子序数依A、B、C、D依次增大。已知A与B的次外层电子数为8，而C与D为18。根据原子结构，判断：

(1) 那些是金属元素？

(2) D与A的简单离子是什么？

(3) 哪一元素的氢氧化物碱性最强？

(4) B与D两原子间能形成何种化合物？写出化学式。

解：由题设条件可推出它们的价电子层结构，

电子结构式价电子层结构元素符号

A 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p64s14s1 K

B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4s2 Ca

C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s23d104s2Zn

D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p54s24p5 Br

由此得到它们的元素符号：A为K，B为Ca，C为Zn，D为Br。

(1) A、B、C都是金属；即K、Ca、Zn。

(2) A+、D-；即K+、Br–。

(3) KOH的碱性最强；

(4) CaBr2是离子化合物。

24、根据轨道填充顺序图，指出下表中各电子层的电子数有无错误，并说明理由：元素K L M N O P

19 22 30 33 60 2

2

2

2

2

8

10

8

8

8

9

8

18

20

18

2

2

3

18 12 2

解：Z=19，有错误，因为最外层不超过8个电子。应是2、8、8、1；

Z=22，有误，因为每一电子层最多可容纳电子数为2n2，所以L层(n= 2)最多可

容纳的电子数应为8，不能为10，应该是2、8、8、2；

Z=30，无误，因为它符合每一电子层最多容纳电子数为2n2。

Z=33，有误，因为次外层不能超过18个电子，应是2、8、18、5；

Z=60，有误，因为n = 6时，E6s

25、(1) 主、副族元素的电子构型各有什么特点？

(2) 周期表中s区、p区、d区、ds区和f区元素的电子构型各有什么特点？

(3) 具有下列价电子构型的元素位于周期表中哪一个区？它们是金属还是非金

属元素？

ns2;ns2np5;(n-1)d5ns2; (n-1)d10ns2

解：

(1) 按电子填充顺序,凡是最后一个电子填入ns或np能级的元素称为主族元素,因此主族元素的价电子层只包含ns或nsnp能级。

副族元素原子的最后一个电子填在（n-1）d能级或（n-2）f能级上的元素称为副族元素，因此副族元素的价电子层除包括ns、np能级外，还包括(n–1)d或(n–2)f能级。周期表中有8个副族，分别用IB、IIB、IIIB（含镧系、锕系）、IVB、VB、VIB、VIIB和VIII表示。

(2) s区元素：价电子构型为ns1-2，包括IA，IIA族元素；

p区元素：价电子构型为ns2np1-6（He为1s2），包括IIIA-VIIIA族元素；

d区元素：价电子构型为（n-1）d1-9ns1-2（Pd：4d105s0），包括IIIB-VIII族元素；

ds区元素：外层电子构型为（n-1）d10ns1-2，包括IB、IIB族元素。

f区元素：外层电子构型为（n-2）f 0–14（n-1）d 0–2ns2，包括镧系和锕系元素。

(3)

26、根据钾、钙的电离势数据，从电子构型说明在化学反应过程中，钾表现+1价，钙表现+2价的原因？

解：K的第I电离势值较小，为4.341eV，第II电离势突然升高，表明K易失去1个电子，成为+1价的K+离子。又从电子构型来看，K的价电子构型是4s1，易失去一个4s电子成为K+离子，而K+离子的最外层电子结构为全充满（3s23p6），这种电子结构稳定。

Ca的第I、II电离势值较小，分别为6.113eV和11.871eV，而第III电离势突然升高，为50.908eV，说明Ca易失去2个电子，成为+2价的Ca2+离子。又由于Ca的价电子构型为4s2，易失去2个4s电子，成为Ca2+离子，它的最外层电子结构与K+离子相同。

27、用元素符号填空：

(1) 最活泼的气态金属元素是_____________________。

(2) 最活泼的气态非金属元素是_____________________。

(3) 最不易吸引电子的元素是_____________________。

(4) 第4周期的第六个元素价电子构型是_____________________。

(5) 第I电离势最大的元素是_____________________。

(6) 第I电子亲和势最大的元素是_____________________。

(7) 第2、3、4周期原子中p轨道半充满的元素是_____________________。

(8) 3d半充满和全充满的元素是_______________和_____________________。

(9) 电负性相差最近的元素是_____________________。

(10) 电负性相差最大的元素是_____________________。

解：

(1) 最活泼的气态金属元素是Cs。

(2) 最活泼的气态非金属元素是F。

(3) 最不易吸引电子的元素是Cs。

(4) 第4周期的第六个元素价电子构型是3d54s1。

(5) 第I电离势最大的元素是He。

(6) 第I电子亲和势最大的元素是Cl。

(7) 第2、3、4周期原子中p轨道半充满的元素是N、P、As。

(8) 3d半充满和全充满的元素是Cr、Mn和Cu、Zn。

(9) 电负性相差最近的元素是Ni、Cu；Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt。

(10) 电负性相差最大的元素是F、Cs。

高中化学第1章第2节原子结构与元素周期表第2课时核外电子排布与元素周期表原子半径教案鲁科版选修3

第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径 [学习目标定位] 1.了解核外电子排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系，并能解释它们之间的变化规律。2.了解原子半径的意义及其测定方法，知道原子半径与原子核外电子排布的关系，并能解释原子半径在周期表中的变化规律。 一、核外电子排布与元素周期表 1．原子核外电子排布与周期的划分 (1)填写下表： (2)观察分析上表，讨论原子核外电子排布与周期划分的本质联系。 ①根据能级能量的差异，可将能量相近的能级分为七个能级组，同一能级组内，各能级能量相差较小，各能级组之间能量相差较大。 ②每一个能级组对应一个周期，且该能级组中最大的电子层数等于元素的周期序数。

③一个能级组最多容纳的电子数等于对应的周期所含的元素种数。 2．原子核外电子排布与族的划分 (1)将下列各主族元素的价电子数、价电子排布式填入表中： (2)以第4周期副族元素为例，填写下表： (3)依据上述表格，分析讨论族的划分与原子核外电子排布的关系。 族的划分依据与原子的价电子数目和价电子排布密切相关。 ①同主族元素原子的价电子排布相同，价电子全部排布在最外层的n s或n s n p轨道上。族序数与价电子数相同。 ②稀有气体的价电子排布为1s2或n s2n p6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)同一纵行原子的价电子排布基本相同。价电子排布式为(n－1)d1～10n s1～2，第ⅢB～ⅦB族的族序数与价电子数相同，第ⅠB、ⅡB族的族序数＝n s轨道上的电子数，第Ⅷ族的价电子数分别为8、9、10。 3．原子核外电子排布与区的划分

(1)最外层电子排布与周期表的关系 ①原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数 ②主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的价电子数＝主族序数 (2)对价电子认识的误区提醒 ①价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。 ②元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数。这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的。 ③同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。 例

元素周期表中的规律

元素周期表中的规律 一、元素周期表 1、周期表结构 横行——周期：共七个周期，三短三长一不完全。 各周期分别有2，8，8，18，18，32，26种元素。前三个周期为短周期，第四至第六这三个周期为长周期，第七周期还没有排满，为不完全周期。 纵行——族：七主七副一零一VIII，共16族，18列。要记住零族元素的原子序数以便迅速由原子序数确定元素名称。 周期：一二三四五六七 元素种类：28818183226 零族：2He10Ne 18Ar 36Kr54Xe86Rn 二、元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1.原子结构与元素周期表的关系 电子层数= 周期数 主族元素最外层电子数= 主族序数= 最高正化合价 由上述关系，就可以由原子结构找出元素在周期表中的位置，也可以由位置确定原子结构。 2、规律性

由此可见，金属性最强的元素在周期表的左下角即Cs（Fr具有放射性，不考虑），非金属性最强的元素在右上角即F。对角线附近的元素不是典型的金属元素或典型的非金属元素。 3、元素周期表中之最 原子半径最小的原子：H原子 质量最轻的元素：H元素； 非金属性最强的元素：F 金属性最强的元素：Cs（不考虑Fr） 最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸：HClO4 最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱：CsOH 形成化合物最多的元素：C元素 所含元素种类最多的族：ⅢB 地壳中含量最高的元素：O元素，其次是Si元素 地壳中含量最高的金属元素：Al元素，其次是Fe元素 含H质量分数最高的气态氢化物：CH4 与水反应最剧烈的金属元素：Cs元素 与水反应最剧烈的非金属元素：F元素 常温下为液态的非金属单质是Br2，金属单质是Hg …… 4、特殊性

原子结构与元素周期表试卷及答案

原子结构与元素周期表试卷及答案 一、选择题(本题只有一个正确选项) 1、（奉贤二模，2）下列化学用语正确的是 A ．硫的原子结构示意图： B ．2-丁烯的结构式： C ．乙酸的化学式：C 2H 4O 2 D ．原子核内有8个中子的氧原子：188O 2、（奉贤二模，3）3He 可以作为核聚变材料，以下关于3He 的说法正确的是 A ．比4He 少一个电子 B ．比4He 少一个质子 C ．与4He 的同分异构体 D ．是4He 的同位素 3．（静安二模，1）在日本核电站附近检测到放射性原子131I 。关于131I 原子和127I 原子的 叙述错误的是 C A.它们互称为同位素 B.它们的化学性质几乎完全相同 C.它们相差4个质子 D.它们的电子数相同 4．（静安二模，2）下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子 层电子能量有差异的是 C A ． B. C.1s 22s 22p 3 D. 5．（静安二模，15）氯元素的相对原子质量为35.5，由23Na 、35Cl 、37Cl 构成的11.7g 氯化 钠中，37Cl 的质量为 B A. 1.75g B. 1.85 g C.5.25 g D. 5.85g 6．（卢湾二模，2）下列化学用语正确的是 C A ．聚丙烯的结构简式： B ．丙烷分子的比例模型： C ．磷原子最外层电子排布式：3s 23P 3 D ．羟基的电子式为： 7. （卢湾二模，3）下列各项说法或比较中正确的是 C A ．氧化性：Ag + >Cu 2+ >Fe 3+ B ．热稳定性：HF ＞H 2Se ＞H 2O C ．酸性：CH 3COOH>H 2CO 3 >H 2SiO 3 D ．离子半径：Cl －＞S 2－＞Mg 2+ 8 （卢湾二模，6）右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X 、W 、Y 、R 、Z 五种 元素的叙述中，正确的是 B A ．常温常压下，五种元素的单质中只有一种是气态 B ．Y 的阴离子的还原性大于Z 的阴离子的还原性 C ．W 的氢化物比X 的氢化物稳定 D ．Y 与W 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性比较，前者弱 于后者 9. （卢湾二模，8）下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是 B A ．F 2和Br 2的沸点 B ．纯水在25℃和80℃时的pH X W Y R Z

原子结构与元素周期律知识点

第一章:原子结构与元素周期律 教案编写日期:2012-2-16 课程授课日期: 应到人数: 实到人数: 教学目标: 过程与方法： 通过亲自编排元素周期表培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过对元素原子结构、位置间的关系的推导，培养学生的分析和推理能力。 通过对元素周期律和元素周期表的关系的认识，渗透运用辩证唯物主义观点分析现象和本质的关系。 情感态度价值观： 通过学生亲自编排元素周期表培养学生的求实、严谨和创新的优良品质；提高学生的学习兴趣 教学方法：通过元素周期表是元素周期律的具体表现形式的教学，进行“抽象和具体”这一科学方法的指导。 教学重难点：同周期、同主族性质的递变规律；元素原子的结构、性质、位置之间的关系。 教学过程: 中子N （核素） 原子核 质子Z → 元素符号 原子结构 ： 决定原子呈电中性 电子数（Z 个）： 化学性质及最高正价和族序数 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道 核外电子 运动特征 电子云（比喻） 小黑点的意义、小黑点密度的意义。 排布规律 → 电子层数 周期序数及原子半径 表示方法 → 原子（离子）的电子式、原子结构示意图 随着原子序数（核电荷数）的递增：元素的性质呈现周期性变化： ①、原子最外层电子数呈周期性变化 元素周期律 ②、原子半径呈周期性变化 ③、元素主要化合价呈周期性变化 ④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化 ①、按原子序数递增的顺序从左到右排列； 元素周期律和 排列原则 ②、将电子层数相同的元素排成一个横行； 元素周期表 ③、把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行。 ①、短周期（一、二、三周期） 周期（7个横行） ②、长周期（四、五、六周期） 周期表结构 ③、不完全周期（第七周期） A ～ⅦA 共7个） 元素周期表 族（18个纵行） ②、副族（ⅠB ～ⅦB 共7个） ③、Ⅷ族（8、9、10纵行） ④、零族（稀有气体） 同周期同主族元素性质的递变规律 ①、核电荷数，电子层结构，最外层电子数 ②、原子半径 决定 编排依据 具 体 表 现 形式 X) (A Z 七 主 七 副零和八 三长三短一不全

元素周期表的规律总结

元素周期表的规律 一、原子半径 同一周期（稀有气体除外），从左到右，随着原子序数的递增，元素原子的半径递减； 同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素原子半径递增。 二、主要化合价（最高正化合价和最低负化合价） 同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的最高正化合价递增（从+1价到+7价），第一周期除外，第二周期的O、F元素除外最低负化合价递增（从-4价到-1价）第一周期除外，由于金属元素一般无负化合价，故从ⅣA族开始。元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8 三、元素的金属性和非金属性 同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素的金属性递减，非金属性递增；同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素的金属性递增，非金属性递减； 四、单质及简单离子的氧化性与还原性 同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，单质的氧化性增强，还原性减弱；所对应的简单阴离子的还原性减弱，简单阳离子的氧化性增强。同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，单质的氧化性减弱，还原性增强；所对应的简单阴离子的还原性增强，简单阳离子的氧化性减弱。元素单质的还原性越强，金属性就越强；单质氧化性越强，非金属性就越强。 五、最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性 同一周期中，从左到右，元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强（碱性减弱）； 同一族中，从上到下，元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强（酸性减弱）。 元素的最高价氢氧化物的碱性越强，元素金属性就越强；最高价氢氧化物的酸性越强，元素非金属性就越强。 六、单质与氢气化合的难易程度 同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，单质与氢气化合越容易； 同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，单质与氢气化合越难。 七、气态氢化物的稳定性 同一周期中，从左到右，随着原子序数的递增，元素气态氢化物的稳定性增强； 同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素气态氢化物的稳定性减弱。 此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据，可以作为元素周期律的补充： 随同一族元素中，由于周期越高，价电子的能量就越高，就越容易失去，因此排在下面的元素一般比上面的元素更具有金属性。元素的气态氢化物越稳定，非金属性越强。 同一族的元素性质相近。 以上规律不适用于稀有气体。 八、位置规律判断元素在周期表中位置应牢记的规律： （1）元素周期数等于核外电子层数； （2）主族元素的族数等于最外层电子数。 九、阴阳离子的半径大小辨别规律 三看： 一看电子层数，电子层数越多，半径越大， 二看原子序数，当电子层数相同时，原子序数越大半径反而越小 三看最外层电子数，当电子层数和原子序数相同时最外层电子书越多半径越小 r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(S)>r(Cl)、r(Na+ ) >r(Mg2+ )>r(Al3+ )、r(O2- ) >r(F-) r(S2—)>r(Cl—)>r(Ar) >r(K+)>r(Ca2+)、r(O2—)> r(F—)> r（Na+）> r（Mg2+）> r（Al3+） r(Na+ )r(Cl)

高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题

高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。 （1）写出④的元素符号__。 （2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：__。 （3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式，下同)，碱性最强的是__。 （4）这些元素中(除⑨外)，原子半径最小的是__(填元素符号，下同)，原子半径最大的是__。 （5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，(O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式)，该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__。 （6）⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。 【答案】Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ HClO4 NaOH F Na 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 【解析】 【分析】 根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N元素，②为F元素，③为Na元素，④为Mg元素，⑤为Al元素，⑥Si元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Ar元素，据此分析。 【详解】 （1）④为Mg元素，则④的元素符号为Mg； （2）这些元素中最活泼的金属元素为Na，Na与水发生的反应的离子方程式为 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； （3）这些元素中非金属性最强的是Cl元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO4，这些元素中金属性最强的元素是Na元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH； （4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F元素，原子半径最大的是Na元素； （5）F2与NaOH反应生成OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O； （6）⑦为S元素，⑦的低价氧化物为SO2，SO2在Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应，SO2变成SO42-，NO3-变成NO，方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

化学元素周期表规律

化学元素周期表规律 (一)元素周期律和元素周期表 1.元素周期律及其应用 (1)发生周期性变化的性质 原子半径、化合价、金属性和非金属性、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性。 (2)元素周期律的实质 元素性质随着原子序数递增呈现出周期性变化，是元素的原子核外电子排布周期性变化的必然结果。也就是说，原子结构上的周期性变化必然引起元素性质上的周期性变化，充分体现了结构决定性质的规律。 2.比较金属性、非金属性强弱的依据 (1)金属性强弱的依据 1/单质跟水或酸置换出氢的难易程度(或反应的剧烈程度)。反应越易，说明其金属性就越强。 2/最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强，说明其金属性也就越强，反之则弱。 3/金属间的置换反应。依据氧化还原反应的规律，金属甲能从金属乙的盐溶液中置换出乙，说明甲的金属性比乙强。 4/金属阳离子氧化性的强弱。阳离子的氧化性越强，对应金属的金属性就越弱。 (2)非金属性强弱的依据 1/单质跟氢气化合的难易程度、条件及生成氢化物的稳定性。越易与反应，生成的氢化物也就越稳定，氢化物的还原性也就越弱，说明其非金属性也就越强。

2/最高价氧化物对应水化物酸性的强弱。酸性越强，说明其非金属性越强。 3/非金属单质问的置换反应。非金属甲把非金属乙对应的阴离子从其盐溶液中置换出来，说明甲的非金属性比乙强。 如Br2 + 2KI == 2KBr + I2 4/非金属元素的原子对应阴离子的还原性。还原性越强，元素的非金属性就越弱。 3.常见元素化合价的一些规律 (1)金属元素无负价。金属单质只有还原性。 (2)氟、氧一般无正价。 (3)若元素有最高正价和最低负价，元素的最高正价数等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为：最高正价+|最低负价|=8。 (4)除某些元素外(如N元素)，原子序数为奇数的元素，其化合价也常呈奇数价，原子序数为偶数的元素，其化合价也常呈偶数价，即价奇序奇，价偶序偶。 若元素原子的最外层电子数为奇数，则元素的正常化合价为一系列连续的奇数，若有偶数则为非正常化合价，其氧化物是不成盐氧化物，如NO;若原子最外层电子数为偶数，则 正常化合价为一系列连续的偶数。 4.原子结构、元素性质及元素在周期表中位置的关系1/原子半径越大，最外层电子数越少，失电子越易，还原性越强，金属性越强。 2/原子半径越小，最外层电子数越多，得电子越易，氧化性越强，非金属性越强。 3/在周期表中，左下方元素的金属性大于右上方元素;左下方元素的非金属性小于右上方元素。

原子结构和元素周期律(精)

第九章
首 页 基本要求
原子结构和元素周期律
重点难点 讲授学时 内容提要
1
基本要求
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1.1 了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；电子的波粒二象性、测不准原理；了解了解元素和健康的 关系。 1.2 熟悉原子轨道和概率密度的观念；熟悉原子轨道的角度分布图、径向分布函数图的意义和特征；熟 悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 1.3 掌握 n、l、m、s 4 个量子数的意义、取值规律及其与电子运动状态的关系；掌握基态原子电子组态 书写的三条原则，正确书写基态原子电子组态和价层电子组态。
2
重点难点
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2.1 重点 2.1.1 原子轨道、概率密度的观念；n、l、m、s 4 个量子数；电子组态和价层电子组态。熟悉的意义和 特征；熟悉电子组态与元素周期表的关系，有效核电荷、原子半径及电负性变化规律。 2.1.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图；了解原子结构的有核模型和 Bohr 模型；了解了解元 素和健康的关系。 2.1.3 电子组态的书写、与元素周期表的关系；元素性质的变化规律。 2.2 难点 2.2.1 电子的波粒二象性、测不准原理；波函数和原子轨道。 2.2.2 原子轨道的角度分布图和径向分布函数图。 2.2.3 熟悉电子组态与元素周期表的关系。
3
讲授学时
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建议 4～6 学时
1

4
内容提要
[TOP]
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
4.1 第一节 氢原子的结构 4.1.1 氢光谱和氢原子的玻尔模型 α 粒子散射实验提供了原子结构的有核模型，但卢瑟福模型没有解决原子核外的空间如何被电子所 占有问题。 量子力学基于两点认识原子结构：一是量子化现象，二是测不准原理。 普朗克提出，热物体吸收或释放能量不连续，称量子化的。 氢原子的线状光谱也表现了原子辐射能量的量子化。 玻尔假定： 电子沿着固定轨道绕核旋转； 当电子在这些轨道上跃迁时就吸收或辐射一定能量的光子。 轨道能量为
E??
4.1.2 电子的波粒二象性
RH ， n=1,2,3,4,… n2
波粒二象性是指物质既有波动性又有粒子性的特性。光子的波粒二象性关系式 λ=h/mc= h/p 德布罗意的微观粒子波粒二象性关系式
??
h h ? p mv
微观粒子的波动性和粒子性通过普朗克常量 h 联系和统一起来。 微观粒子的波动性被电子衍射实验证实。电子束的衍射现象必须用统计性来理解。衍射中电子穿越 晶体投射到照相底片上， 图像上亮斑强度大的地方电子出现的概率大； 电子出现少的地方亮斑强度就弱。 所以，电子波是概率波，反映电子在空间某区域出现的概率。 4.1.3 测不准原理 海森堡指出，无法同时确定微观粒子的位置和动量，它的位置越准确，动量（或速度）就越不准确； 反之，它的动量越准确，位置就越不准确： △x· △px≥h/4π 式中△x 为坐标上粒子在 x 方向的位置误差，△px 为动量在 x 方向的误差。 测不准原理表明微观粒子不存在确定的运动轨迹，可以用量子力学来描述它在空间出现的概率及其 它全部特征。
2

原子结构与元素周期律(精)

第10章原子结构与元素周期律 思考题 1．量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的？ 解：用四个量子数：主量子数——描述原子轨道的能级； 角量子数——描述原子轨道的形状, 并与主量子数共同决定原子轨道的能级； 磁量子数——描述原子轨道的伸展方向； 自旋量子数——描述电子的自旋方向。 2．区别下列概念：（1）Ψ与∣Ψ∣2，（2）电子云和原子轨道，（3）几率和几率密度。解：（1）Ψ是量子力学中用来描述原子中电子运动状态的波函数，是薛定谔方程的解； ∣Ψ∣2反映了电子在核外空间出现的几率密度。 （2）∣Ψ∣2 在空间分布的形象化描述叫电子云，而原子轨道与波函数Ψ为同义词。 （3）∣Ψ∣2表示原子核外空间某点附近单位体积内电子出现的几率，即称几率密度，而某一微小体积dV内电子出现的几率为∣Ψ∣2·dV。 3．比较波函数角度分布图与电子云角度分布图，它们有哪些不同之处？ 解：不同之处为 （1）原子轨道的角度分布一般都有正负号之分，而电子云角度分布图均为正值，因为Y 平方后便无正负号了。 （2）除s轨道的电子云以外，电子云角度分布图比原子轨道的角度分布图要稍“瘦”一些，这是因为︱Y︱≤ 1，除1不变外，其平方后Y2的其他值更小。 4．科顿原子轨道能级图与鲍林近似能级图的主要区别是什么？ 解：Pauling近似能级图是按能级高低顺序排列的，把能量相近的能级组成能级组，依1、2、3…能级组的顺序，能量依次增高。按照科顿能级图中各轨道能量高低的顺序来填充电子，所得结果与光谱实验得到的各元素原子中电子排布情况大致相符合。 科顿的原子轨道能级图指出了原子轨道能量与原子序数的关系，定性地表明了原子序数改变时，原子轨道能量的相对变化。从科顿原子轨道能级图中可看出：原子轨道的能量随原子序数的增大而降低，不同原子轨道能量下降的幅度不同，因而产生能级交错现象。但氢原子轨道是简并的，即氢原子轨道的能量只与主量子数n有关，与角量子数l无关。 5．判断题： （1）当原子中电子从高能级跃迁至低能级时，两能级间的能量相差越大，则辐射出的电磁波波长越大。

化学元素周期表的规律总结

化学元素周期表的规律总结？比如金属性非金属性等 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1 原子半径 （1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小； （2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。 2 元素化合价 （1）除第1周期外，同周期从左到右，元素最高正价由碱金属+1递增到+7，非金属元素负价由碳族-4递增到-1（氟无正价，氧无+6价，除外）； （2）同一主族的元素的最高正价、负价均相同 (3) 所有单质都显零价 3 单质的熔点 （1）同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减； （2）同一族元素从上到下，元素组成的金属单质的熔点递减，非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性

（1）同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加，原子越容易得电子，从左到右金属性递减，非金属性递增； （2）同一主族元素最外层电子数相同，因此随着电子层数的增加，原子越容易失电子，从上到下金属性递增，非金属性递减。 5 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强。 6 非金属气态氢化物 元素非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液一般酸性越强；同主族非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 7 单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强，其单质的还原性越强，其氧化物的阳离子氧化性越弱；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱。 一、原子半径 同一周期（稀有气体除外），从左到右，随着原子序数的递增，元素原子的半径递减； 同一族中，从上到下，随着原子序数的递增，元素原子半径递增。

第一章原子结构和元素周期系

第一章 原子结构和元素周期系 1、原子核外电子运动有什么特性 解：原子核外电子的运动和光子的运动一样，具有波粒二象性。不能同时准确测定它的位置和速度，即服从测不准关系，因而电子的运动不遵循经典力学，无确定的运动轨道，而是服从量子力学，需用统计规律来描述。也就是说量子力学研究的只是电子在核外空间某地方出现的可能性，即出现的几率大小。 2、氢光谱为什么可以得到线状光谱谱线的波长与能级间能量差有什么关系求电子从第四轨道跳回第二轨道时，H β谱线之长。 解：在通常情况下，氢原子的电子在特定的稳定轨道上运动不会放出能量。因此在通常条件下氢原子是不会发光的。但是当氢原子受到激发（如在高温或电场下）时，核外电子获得能量就可以从较底的能级跃迁到较高的能级，电子处于激发态，处于激发态的电子不稳定，它会迅速地跳回到能量较底的能级，并将多余的能量以光的形式放出，放出光的频率（或波长）大小决定于电子跃迁时两个能级的能量差，即： νh E E E =-=?21 由于轨道能量的量子化，即不连续的，所以激发态的电子由较高能级跳回到较低能级时，放出光的频率（或波长）也是不连续的，这是氢原子光谱是线状光谱的原因。 谱线的波长和能量的关系为： h E E C 12-＝＝νλ ＝×1015(22 211 1n n -) 电子从第四轨道跳回第二轨道时，H B 谱线的波长为： 114221510167.6)4 1 21(10289.3-?=-?=S ν ν λC = nm m s s m 4861086.410167.61037 1 1418=?=????=---λ 3、当氢原子的一个电子从第二能级跃迁至第一能级，发射出光子的的波长为，当电子从第三能级跃迁至第二能级，发射出光子的的波长为。试通过计算回答： (1) 哪一种光子的能量大 (2) 求氢原子中电子的第三与第二能级的能量差，以及第二与第一能级的能量差。

元素周期表中的性质

1元素周期表中元素及其化合物的递变性规律 1.1原子半径 （1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小； （2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。1.2元素化合价 （1）除第1周期外，同周期从左到右，元素最高正价由碱金属+1递增到+7，非金属元素负价由碳族-4递增到-1（氟无正价，氧无+6价，除外）； （2）同一主族的元素的最高正价、负价均相同 1.3单质的熔点 （1）同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减； （2）同一族元素从上到下，元素组成的金属单质的熔点递减，非金属单质的熔点递增 1.4元素的金属性与非金属性 （1）同一周期的元素从左到右金属性递减，非金属性递增； （2）同一主族元素从上到下金属性递增，非金属性递减。 1.5最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强。 1.6非金属气态氢化物

元素非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液一般酸性越强；同主族非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 1.7单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强，其单质的还原性越强，其氧化物的氧离子氧化性越弱；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱。 2.推断元素位置的规律 判断元素在周期表中位置应牢记的规律： （1）元素周期数等于核外电子层数； （2）主族元素的序数等于最外层电子数； （3）确定族数应先确定是主族还是副族，其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数，即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数，差为8、9、10时为VIII族，差数大于10时，则再减去10，最后结果为族序数。

(夺冠方略)高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半径知能巩固提升 鲁科版选修3

"（夺冠方略）2013-2014高中化学 1.2.2 核外电子排布与元素周期表、原子半 径知能巩固提升鲁科版选修3 " 一、选择题 1.在元素周期表中，原子最外电子层只有2个电子的元素是( ) A.一定是金属元素 B.一定是稀有气体元素 C.一定是过渡元素 D.无法判断是哪一类元素 2.某元素位于周期表中第4周期ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是( ) A.砷，4s24p3 B.溴，4s24p5 C.磷，4s24p3 D.锑，5s25p3 3.具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是( ) A.1s22s22p63s23p3 B.1s22s22p3 C.1s22s22p5 D.1s22s22p63s23p4 4.具有下列结构的原子，一定是主族元素的是( ) ①最外层有3个电子的元素 ②最外层电子排布为ns2的原子 ③最外层有3个未成对电子的原子 ④次外层没有未成对电子的原子 A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 5.(2012·衡水高二检测)元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示： 已知Y元素原子的价电子排布为ns(n-1)np(n＋1)，则下列说法不正确的是( ) A.Y元素原子的价电子排布为4s24p4

B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族 C.X元素所在周期中所含非金属元素最多 D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 6.具有相同电子层结构的三种微粒A n+、B n-和C，下列分析正确的是( ) A.原子序数关系：C>B>A B.微粒半径关系：r(B n-)

原子结构与元素周期律 练习-学生版

第1节原子结构与性质 考点2 原子结构与元素性质 [课标要求]考察高中生物质结构与性质的必备知识，分析与推测的关键能力，宏观辨识与微观探析的核心素养。 1.认识元素周期表与原子结构之间的关系，原子结构与元素性质，如原子半径、金属性与非金属性、第一电离能、电负性随元素周期表的周期性变化。 2.了解电离能、电负性的含义，并能用以用规范语言解释电离能大小原因。 3.了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。 [命题预测]高考中对本部分知识点的考查为：对元素性质的考查，通常是比较元素金属性、非金属性、第一电离能、电负性的大小，并从原子结构角度解释原因。 高考真题： （2）Li及其周期表中相邻元素的第一电离能（I1）如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。【2020 ?全国卷Ⅰ?35（2）】 （3）CaTiO3的晶胞如图（a）所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；【2020 ?全国卷Ⅱ?35（3）】 13.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z；化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是 A．非金属性：W> X>Y> Z B．原子半径：Z>Y>X>W C．元素X的含氧酸均为强酸D．Y的氧化物水化物为强碱 【2020 ?全国卷Ⅲ?13】 H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。【2020 ?全国卷Ⅲ?35（1）】 知识梳理 1、原子结构与周期表的关系 用实线画出元素周期表的基本框架，并标明周期数与族序数，金属与非金属的交界线，镧系与锕系的位置。

化学元素周期表知识整理

1 原子半径 （1）除第1周期外，其他周期元素（惰性气体元素除外）的原子半径随原子序数的递增而减小； （2）同一族的元素从上到下，随电子层数增多，原子半径增大。 2 元素化合价 （1）除第1周期外，同周期从左到右，元素最高正价由碱金属+1递增到+7，非金属元素负价由碳族-4递增到-1（氟无正价，氧无+6价，除外）； （2）同一主族的元素的最高正价、负价均相同 (3) 所有单质都显零价 3 单质的熔点 （1）同一周期元素随原子序数的递增，元素组成的金属单质的熔点递增，非金属单质的熔点递减； （2）同一族元素从上到下，元素组成的金属单质的熔点递减，非金属单质的熔点递增 4 元素的金属性与非金属性 （1）同一周期的元素电子层数相同。因此随着核电荷数的增加，原子越容易得电子，从左到右金属性递减，非金属性递增； （2）同一主族元素最外层电子数相同，因此随着电子层数的增加，原子越容易失电子，从上到下金属性递增，非金属性递减。 5 最高价氧化物和水化物的酸碱性 元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强。 6 非金属气态氢化物 元素非金属性越强，气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液一般酸性越强；同主族非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物水溶液的酸性越弱。 7 单质的氧化性、还原性 一般元素的金属性越强，其单质的还原性越强，其氧化物的阳离子氧化性越弱；元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，其简单阴离子的还原性越弱。 [编辑本段]推断元素位置的规律 判断元素在周期表中位置应牢记的规律： （1）元素周期数等于核外电子层数； （2）主族元素的序数等于最外层电子数。 阴阳离子的半径大小辨别规律 由于阴离子是电子最外层得到了电子而阳离子是失去了电子 所以, 总的说来(同种元素) (1) 阳离子半径<原子半径

原子结构与元素周期表

原子结构与元素周期表 1、写出第三周期中所有元素的电子排布式和轨道排布式。 2、写出下列微粒的电子排布式。 ①19K+②26Fe3+③35Br- 3、写出原子序数为42号、43号、47号元素的电子排布式 4、前三周期的元素中，核外电子数不成对的数目和它的电子层数相等的元素共有多少种？请写出这几种元素的电子构型。第四周期有没有这类原子？ 5、根据下列微粒的最外层电子排布（即“外围电子层排布”或“外围电子构型”），能够确定该元素在元素周期表中的位置的是（） A、1s2 B、3s23p1 C、3s23P6 D、4s2 6、具有下列电子排布的微粒不能肯定是原子还是离子的是（） A、1s2 B、1s22s22p4 C、[Ne]3s2 D、[Kr]4d105s2 7、具有下列电子构型的元素位于周期表的哪一区？是金属元素还是非金属元素。A、ns2(n≠1) B、ns2np4C、(n-1)d5ns2D、(n-1)d8ns2 8、据2004年2月9日《参考消息》报道，来自俄罗斯和美国的科学家已发现了115号和113号两种新元素。方法是用4820Ca原子撞击24395Am原子，即可从产物中分离出115号元素；115号经一次衰变，又可生成113号。这一发现扩大了元素周期表的范围。试写出这两种新元素的电子排布式，并判断它所在元素周期表中的位置。 9、下列离子中最外层电子数为8的是（） A、Ga3+ B、Ti4+ C、Cu+ D、Li+ 10、电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是（） A、稀有气体 B、过渡元素 C、主族元素 D、稀土元素 11、讨论题：（1）观察元素周期表，每相邻周期中的元素数目存在什么规律？这一规律与周期数有什么关系？导致产生这一规律的深层原因是什么？（提示：考虑周期表中第一种轨道类型的出现） （2）按现代原子结构理论，在每个电子层上可以有一个或几个原子轨道。现假设每个原子轨道上只能容纳1个电子（假设电子排布仍遵循原有电子排布的原理），请重新将1-27号元素排列成元素周期表，观察该“元素周期表”中的族数有何变化？

2020-2021高考化学 原子结构与元素周期表 综合题

2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．完成下列问题： (1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3______PH3（填“>”或“<”）。 (2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是_________（填序号）。 a．不能与NaOH反应 b．含离子键、共价键 c．受热可分解 (3)已知H2与O2反应放热，断开1 mol H-H键、1 mol O=O键、1 mol O-H键所需要吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是______。 ①Q1+Q2>Q3②2Q1+Q2<4Q3③2Q1+Q2<2Q3 (4)高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，写出电池的正极反应：__________，负极反应 ________________。 【答案】> bc ② FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 【解析】 【分析】 (1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析； (2)PH3与HI反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质； (3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答； (4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。 【详解】 (1)由于元素的非金属性：N>P，所以简单氢化物的稳定性：NH3>PH3； (2) a．铵盐都能与NaOH发生复分解反应，所以PH4I也能与NaOH发生反应，a错误；b．铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4I也含离子键、共价键，b正确； c．铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I受热也会发生分解反应，c正确； 故合理选项是bc； (3)1 mol H2O中含2 mol H-O键，断开1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H键需吸收的能量分 别为Q1、Q2、Q3 kJ，则形成1 mol O-H键放出Q3 kJ热量，对于反应H2(g)+1 2 O2(g)=H2O(g)， 断开1 mol H-H键和1 2 mol O=O键所吸收的能量(Q1+ 1 2 Q2) kJ，生成2 mol H-O新键释放的 能量为2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-(Q1+1 2 Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项 是②； (4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。根据高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知：Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价

原子结构与元素周期律 习题及全解答

第9章原子结构与元素周期律 1．根据玻尔理论，计算氢原子第五个玻尔轨道半径（nm）及电子在此轨道上的能量。 解：(1)根据rn=a0n2 r5=53pm×25= 53×10-3nm×25= nm (2) 根据En=－Ｂ/2n E5= －52=－25=－ 答: 第五个玻尔轨道半径为nm，此轨道上的能量为－。 2．计算氢原子电子由n=4能级跃迁到n=3能级时发射光的频率和波长。 解：（1）根据E（辐射）=ΔE＝E4－E3 ＝×１０-18 J（（1/3）2－（1/4）2） = ×１０-18 J（1/9-1/16）=×１０-18 J×= 根据E（辐射）＝hν ν= E（辐射）/h= ×10-19J /6．626X10–34= s-1 （2）法1：根据E（辐射）＝hν= hC/λ λ= hC/ E（辐射）= 6．626X10 –34×3×１０8×10-19J=×10-6m。 法2：根据ν= C/λ，λ= C/ν=3×１０8 s-1=×10-6m。 答：频率为s-1，波长为×10-6m。 3．将锂在火焰上燃烧放出红光，波长 =，这是Li原子由电子组态1s22p1→1s22s1 跃迁时产生的。试计算该红光的频率、波数以及以KJ·mol-1为单位符号的能量。 解：（1）频率ν= C/λ=3×１０8×10-9 m/nm=×1014 s-1； （2）波数ν=1/λ=1/×10-9 m/nm=×106 m-1 (3) 能量E（辐射）＝hν=6．626X10 –34××1014 s-1=×10-19 J ×10-19 J××1023mol-1×10-3KJ/J= KJ mol-1 答: 频率为×1014 s-1,波数为×106 m-1，能量为KJ mol-1。 4．计算下列粒子的德布罗意波的波长：（已知电子的速度为v=×106m.s－1）（1）质量为10－10kg，运动速度为·s－1的尘埃; （2）动能为的自由电子； （3）动能为300eV的自由电子。 解：λ＝h/ m v=6．626X10–3410－10kg×·s－1=×10-22 m (单位运算：λ＝h/ m v = =

元素周期表各原子结构示意图

第1周期各原子核外电子排布情况 [1] K氢核外电子数依次是：1 [2]He氦核外电子数依次是：2 第2周期各原子核外电子排布情况 [3Li锂核外电子数依次是：2 1 [4Be铍核外电子数依次是：2 2 [5] B硼核外电子数依次是：2 3 [6] C碳核外电子数依次是：2 4 [8] O氧核外电子数依次是：2 6 [9] F氟核外电子数依次是：2 7 [10]Ne氖核外电子数依次是：2 8 第3周期各原子核外电子排布情况 [11]Na钠核外电子数依次是：2 8 1 [12]Mg镁核外电子数依次是：2 8 2 [13]Al铝核外电子数依次是：2 8 3 [14]Si硅核外电子数依次是：2 8 4 [15] P磷核外电子数依次是：2 8 5 [16] S硫核外电子数依次是：2 8 6 [17]Cl氯核外电子数依次是：2 8 7 [18]Ar氩核外电子数依次是：2 8 8 第4周期各原子核外电子排布情况

[20]Ca钙核外电子数依次是：2 8 8 2 [21]Sc钪核外电子数依次是：2 8 9 2 [22]Ti钛核外电子数依次是：2 8 10 2 [23]V钒核外电子数依次是：2 8 11 2 *[24]Cr铬核外电子数依次是：2 8 13 1 [25]Mn锰核外电子数依次是：2 8 13 2 [26]Fe铁核外电子数依次是：2 8 14 2 [27]Co钴核外电子数依次是：2 8 15 2 [28]Ni镍核外电子数依次是：2 8 16 2 *[29]Cu铜核外电子数依次是：2 8 18 1 [30]Zn锌核外电子数依次是：2 8 18 2 [31]Ga镓核外电子数依次是：2 8 18 3 [32]Ge锗核外电子数依次是：2 8 18 4 [33]As砷核外电子数依次是：2 8 18 5 [34]Se硒核外电子数依次是：2 8 18 6 [35]Br溴核外电子数依次是：2 8 18 7 [36]Kr氪核外电子数依次是：2 8 18 8 第5周期各原子核外电子排布情况 [37]Rb铷核外电子数依次是：2 8 18 8 1 [38]Sr锶核外电子数依次是：2 8 18 8 2