第六章原子结构与周期系

第六章 原子结构与周期系

内容

1．量子力学的提出； 2．原子中电子运动状态的描述；3．氢原子波函数和电子云图；4．量子数n 、l 、m 的物理意义； 5．多电子原子结构和元素周期表。

知识点与考核点

1． 微观粒子的波粒二象性

微观粒子（电子、原子、分子等静止质量不为零的实物粒子）集波动性（概 率波）与粒子性为一体的特性。

2． 概率波

微观粒子在空间某处出现的可能性，具有统计意义，不是物理学中的经典波， 而是波强与微粒出现概率成正比的概率波。

3． 粒子运动状态的描述

宏观物体的运动状态可以同时用准确的坐标．．和动量．．

来描述；但是对微观粒子 （例如电子）却不能同时准确地确定坐标和动量。量子力学对微观粒子的运动状态是用描述概率波的波函数来描述的。

4． 波函数

描述概率波的波函数ψ。一个ψ是描述微观粒子一种状态的某种数

学函数式。通过解薛定谔方程可以得到波函数的具体形式。氢原子定态的薛定谔方程为

)xyz (E )xyz (V )xyz ()z

y x (m h ψψψπ=+??+??+??-22

2222228

m 是电子的质量，x 、y 、z 是电子的坐标，V 是势能，E 是总能量， h 是普朗克常数，)xyz (ψ是波函数。 5． 主量子数（n ）

它决定轨道的能量，可反映电子在原子核外空间出现区域离原子核平均距 离的量子数。

n = 0， 1， 2， 3， 4， 5 6…

光谱学符号为K ， L ， M ， N ， O ， P ， Q …。 n 相同则处于同一电子层。 6． 角量子数（l ）

决定电子运动角动量的量子数，也决定电子在空间角度分布的情况，与电

子云的形状密切相关，多电子体系中l 和能量有关。l 可取值为：0，1，2，3，…（n –1）。当n 一定时，共有n 个l 数值。例如当n=3时，l 可取0，1，2（三个数值）。n 、l 相同时的电子归为同一亚层。例如5个3d 轨道（n=3，l =2）属于同一d 亚层。

与l 取值对应的符号及轨道形状如下：

角量子数（l ） 0， 1， 2， 3，…（n –1） 光谱学符号 s ， p ， d ， f … 轨道形状 球型， 哑铃型， 花瓣型 7． 磁量子数（m ）

表示角动量在磁场方向的分量。l 相同而m 不同时，电子云在空间的取向

不同。L 一定时，m 可取的值为：0，±1，±2，±3，…±l ，共（2l +1）个数值，例如，当l =2时，m 可取0，±1，±2五个数值。这也表示d 轨道有五个不同的伸展方向。

8． 自旋量子数（m S ）

描述原子轨道中电子的自旋状态的量子数，取值只有两个：21+和2

1-。 9． 概率密度（|ψ|2

）

电子在核外空间某处单位微体积内出现的概率。

10．电子云

电子云是概率密度的形象化描述。用黑点

图6–1 1s ，

2s 轨道的电子云截面图

的疏密表示空间各点的概率密度的大小，黑点密集处，|ψ|2大；反之|ψ|2

小，图6–1为1s ，2s 轨道的电子云图。

11．波函数角度分布图

波函数（原子轨道）的角度部分),(?θY 的图形。该图的

作法原则是在球面坐标中，以原子核为坐标原点，在每一个由 θ 确定的方向上引一直线，使其长度等于Y 的绝对值。所有不同方向的直线Y 的端点在空间构成一曲面，即为波函数的角度分布图(图6–2所示的是Z P Y ),(?θ的截面图)。

Y l , m (?θ,)只与l 、m 有关，与n 无关。 图6–2 Z P Y 角度分布图 m 决定其在空间的伸展方向。其中有些图

形在直角坐标的某方向上有极大值 （ 见下图的Z X P P P Y Y Y Y 、、）。由于波函数角度分布函数式是与某种三角函数式相关，而三角函数式在直角坐标系的不同象限有正、负之分，所以做出的图形也有正、负之分,此

正负号只表示),(?θY 数值的正

负 。

图6–3 s 、p 轨道波函数角度分布图

由于ψ 没有明确的物理

意义，所以ψ 的角度分布函数图也没有明确的物理意义，它表示Y 随角度?θ,的变化情况。s 、p 轨道波函数角度分布图如图6–3所示。

12．电子云角度分布图

电子云|ψ|2

的角度部分Y 2 (?θ,)的图

形。

（1）与波函数角度分布图的区别：

①Y 2 (?θ,)图较Y (?θ,)“瘦一些”， ②图形中没有正负号 （ 因Y 2 (?θ,)）均为正值。

（2）电子云角度分布图的意义：表示电子 图6–4 s 、p 轨道电子云角度分布图

在空间不同方向上概率密度的大小和变化情况。图6–4给出了s 轨道和p 轨道电子云的角度分布图。

13．屏蔽效应

在多电子原子中，将其它电子对指定电子的作用归结为抵消一部分核电荷 的吸引作用的效应。

14．钻穿效应

外层电子“钻入”内层，出现在离核较近的地方的现象。 15．核外电子分布规律

（1）保利不相容原理：一个原子中不能同 时有两个或两个以上四个量子数完全相同 的电子。

（2）能量最低原理：多电子原子中，电子尽先占据能

量最低的轨道。见图6–5。 （3）洪特规则。

① n 、l 相同时，电子尽先分占不同的轨道，而且自旋平行。

例如：第7号元素氮的核外电子排布式为 1s 22s 22p 3 （2p x 12p y 12p z 1）

② 电子排布处于全充满、半充满或全

空状态时，原子体系具有较低的能量。 图6–5 原子中电子排布顺序图 多电子原子中的电子排布顺序如图6–5所示。

例如：24号元素铬(Cr)的核外电子排布式为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1

29号元素铜(Cu)的核外电子排布式为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 例题：写出第80号元素汞（Hg ）的核外电子排布式。

解：80号元素核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 104f 145s 25p 65d 106s 2 16．基态与激发态原子

电子按核外电子分布三原则排布时，其原子处于基态，而电子处于较高能量轨道时，原子处于激发态。例如：第6号元素碳的基态原子电子排布式为：1s 22s 22p 2；而1s 22s 12p 3则是该元素的一种激发态。

17．外层电子

主族元素的外层电子是指其最外层电子；

副族元素的外层电子一般是指最外层电子加次外层d 电子；

镧系、锕系的还要考虑外数第三层的f 电子。 18．周期表的分区

根据各元素原子外层电子构型的特点，将周期表分为五个区，每个区的 名称、范围和外层电子构型为 s 区：ⅠA ，ⅡA ， ns

1～2

；

p 区：ⅢA ～ⅦＡ，０族， ns 2

np 1～6

；

d 区：ⅢＢ～ⅦＢ，Ⅷ族，(n –1)d 1～８

ns ２

（有例外）；

ds 区：ⅠB ，ⅡB ， （n –1）d 10 s

1～2

；

f 区：镧系、锕系，（ｎ–2）f １～１４

ns 1– 2

（有例外）

19．原子半径

晶体（或分子）中的两个原子核间距的（1/2）。

共价半径：某元素的两个原子以共价单键结合时，核间距的一半； 金属半径：金属晶体中相邻金属原子核间距的一半；

范德华半径：两个原子只靠分子间力互相吸引时，核间距的一半。

20．第一电离能

使基态的气态原子失去一个最外层电子时所需要的最低能量。 21．第一电子亲和能

基态的气态原子获得一个电子生成一价气态负离子时所放出的能量。 22．电负性

原子在分子中吸引电子的能力。 23．镧系收缩

镧系元素的原子半径依次更缓慢收缩的积累。其原因是这些元素新增加的

电子填入(n –2)f 亚层, f 电子对外层电子的屏蔽效应更大，外层电子受到核的引力增加的更小，而且镧系元素占据周期表中的一个格位。

思考题与习题解答

1. 下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1） 原子轨道是指原子核外电子出现概率最大的区域。

答：不正确。原子轨道是核外电子的一种可能的运动状态，不仅仅是指概率最大的区域。 （2）因为波函数有一定的物理意义，因此n 、l 、m 三个量子数的取值有一定限制，只有满足一定关系的取值得到的函数才能描述电子的运动状态。

答：正确。

（3）因为p 轨道是8字形的，所以处于该轨道的电子是沿着8字形的轨道运动。 答：错。电子运动没有固定轨迹，只有概率分布的规律，8字型是p 轨道的角度分布图形。它只表示原子轨道在不同方向上的概率分布。例如X P Y 的图形为

p轨道在x轴的方向有极大值。

，它说明

x

（4）波函数角度分布图中的正负号，是代表所带电荷的正负。

答：错。角度分布图中的正负号表示波函数角度部分的数值是正或负。

（5）因为第三周期只有8个元素，因此第三电子层最多可容纳8个电子。

答：不正确。第三周期只有8个元素，是因为电子填充3s23p6后就进入4s轨道（而不是进入3d轨道），其元素进入第四周期，当第四周期开始之后，电子即使开始进入3d轨道，其元素已经属于第四周期。例如21号元素钪（Sc）的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 14s2，它位于周期表的第四周期，第ⅢB族。

（6）所谓镧系收缩是指，镧系元素的原子半径随着原子序数的递增而逐渐减小的现象。

答：不确切。镧系收缩是指镧系元素的原子半径随原子序数的递增而更缓慢减小的现象。

（7）由于屏蔽效应和钻穿效应等因素的影响，4s轨道的能级总是低于3d的能级。

答：不正确。在某些原子中4s轨道的能量比3d的高（例如46号元素Pd）。

（8）对于多电子原子中的电子，其轨道运动状态仍可用ψnlm（rθφ）来描述，只是其波函数的具体形式不同，但其波函数的角度部分与氢原子是相同的。

答：正确。

（9）电子云密度大的地方，电子出现的概率也大。

答：不正确。虽概率与概率密度有关（概率密度为单位体积的概率），但是二者的概念不同。例如，1s原子轨道距核越近，其电子云密度越大，而1s原子轨道的径向分布函数图在玻尔半径（52.9pm）处概率最大。

2．写出下列各题中缺少的量子数。

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

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

答：（1）n≥3，（2）l=1, （3）m s = +1/2 (–1/2)，（4）m=0, (+1, –1)

3．假设有下列各套量子数，指出哪几种不能存在。

（1）3，3，2，1/2 （2）3，1，–1，1/2 （3）2，2，2，2

（4）1，0，0，0 （5）2，–1，0，–1/2 （6）2，0，–2，1/2

答：仅（2）可以存在，其它均不能存在。

4．在下列电子构型中，哪一种属于基态？哪一种属于激发态？哪一种纯属错误构型？

（1）1s22s22p7（2）1s22s22p63s23d1（3）1s22s22p63s23p1（4）1s22s22p53s1

答：（1）纯属错误构型；（2）和（4）为激发态；（3）为基态。

5．下列各元素原子的电子分布式写成下面形式，各自违背了什么原理，并写出改正的电子分布式（假设它们都处于基态）。

（1）硼（1s）2（2s）3

（2）氮（1s）2（2s）2（2p X）2（2p y）1

（3）铍（1s）2（2p）2

答：（1）硼(ls)2(2s)3，违背保里不相容原理，应为(ls)2(2s)2(2p)1

（2）违背洪特规则，应为(ls)2(2s)2(2p x)1(2p y)1(2p z)1

（3）违背能量最低原理，应为(ls)2(2s)2

6．已知某元素在氪前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的轨道内电子恰巧为半充满，试推断该元素的名称。

答：角量子数为2对应的是d轨道，半充满时有5个电子，该元素3价离子的核外电子排布式为[ 1s22s22p63s2 3p6 3d5 ]，可推断该元素是第26号元素Fe [ 1s22s22p6 3s2 3p6 3d6 4s2 ]。

7．试讨论Se、Sb和Te三元素在下列性质方面的递变规律：

（1）金属性；（2）电负性；（3）原子半径；（4）第一电离能。

答：由元素在周期表中的相对位置可以推断：

（1）金属性Sb > Te > Se；（2）电负性Se > Te > Sb；

（3）原子半径Sb > Te > Se；（4）第一电离能Se>Te>Sb。

8．设有元素A、B、C、D、E、G、L和M，试按下列所给予的条件，推断出它们的符号及在周期表中的位置（周期、族），并写出它们的外层电子构型。

（1）A、B、C为同一周期的金属元素，已知C有三个电子层，它们的原子半径在所属周期中为最大，且A > B > C；

（2）D、E为非金属元素，与氢化合生成HD和HE，在室温时D的单质为液态，E的单质为固体；

（3）G是所有元素中电负性最大的元素；

（4）L单质在常温下是气态，性质很稳定，是除氢以外最轻的气体；

（5）M为金属元素，它有四个电子层，它的最高化合价与氯的最高化合价相同。

答：（1）有三个电子层，半径最大是第三周期的前三个元素，

A：Na，IA族,3s1；B：Mg, IIA族, 3s2；C：Al, IIIA族, 3s23p1；

（2）由题意分析，D和E为VIIA元素，D室温液态为Br, 第三周期，VIIA族, 3s23p5；而E室温固态为碘（I）, 第四周期,VIIA族,4s24p5。

（3）G：电负性最大是氟（F）, 第二周, VIIA族, 2s22p5。

（4）L：He, 第一周期, 零族, 1s2。

（5）M：金属，第四周期，可显七价，只有锰（Mn）, VIIB族, 3d54s2。

9．填充下表

10．今有A 、B 、C 、D 四种原子，已知 （1）它们最外层电子数相应为2、2、1、7；

（2）A 、B 、C 、D 四元素处于同一周期，此周期的稀有气体最外层电子构型为4s 24p 6； （3）A 、C 原子的次外层电子数均为8，B 、D 原子的次外层电子数均为18。

问：（1）A 、B 、C 、D 四元素所处周期？ （2）A 、B 、C 、D 四元素所处的族？ （3）A

、B 、C 、D 分别是什么元素？

答：

11．填空题

（1）氧的电离能稍低于氮，这是因为______________________________。 （2）副族元素都是金属，这是因为________________________________.。 （3）如果氢原子的一个电子处于ψ2Px 1/2状态，则该电子处于第_______

电子层，_________亚层，________轨道，其波函数角度分布图为_______，电子云角度分布图的图形为________，电子云图的图形为_________，该电子离核的平均距离用_________图来描述，

该电子具有的能量为___________，自旋状态用__________来描述。

答：（1）氮为半充满，氧去掉一个电子达到半充满结构。

（2）副族元素的有效核电荷都较小，一般最外层最多只有2个电子。 （3）（氢）处于第二电子层，2p 亚层，2x p 轨道，波函数角度分布图形为

； 电子云角度分布图形为

电子云的图形为

该电子离核的平均距离用径向分布函数[D(r)]图来描述， 该电子具有的能量为

E = －2

22

13121 = －328 kJ·mol –1； 自旋状态+1/ 2来描述。

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

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+。

第六章原子结构与周期系

第六章 原子结构与周期系 内容 1．量子力学的提出； 2．原子中电子运动状态的描述；3．氢原子波函数和电子云图；4．量子数n 、l 、m 的物理意义； 5．多电子原子结构和元素周期表。 知识点与考核点 1． 微观粒子的波粒二象性 微观粒子（电子、原子、分子等静止质量不为零的实物粒子）集波动性（概 率波）与粒子性为一体的特性。 2． 概率波 微观粒子在空间某处出现的可能性，具有统计意义，不是物理学中的经典波， 而是波强与微粒出现概率成正比的概率波。 3． 粒子运动状态的描述 宏观物体的运动状态可以同时用准确的坐标．．和动量．． 来描述；但是对微观粒子 （例如电子）却不能同时准确地确定坐标和动量。量子力学对微观粒子的运动状态是用描述概率波的波函数来描述的。 4． 波函数 描述概率波的波函数ψ。一个ψ是描述微观粒子一种状态的某种数 学函数式。通过解薛定谔方程可以得到波函数的具体形式。氢原子定态的薛定谔方程为 )xyz (E )xyz (V )xyz ()z y x (m h ψψψπ=+??+??+??-22 2222228 m 是电子的质量，x 、y 、z 是电子的坐标，V 是势能，E 是总能量， h 是普朗克常数，)xyz (ψ是波函数。 5． 主量子数（n ） 它决定轨道的能量，可反映电子在原子核外空间出现区域离原子核平均距 离的量子数。 n = 0， 1， 2， 3， 4， 5 6… 光谱学符号为K ， L ， M ， N ， O ， P ， Q …。 n 相同则处于同一电子层。 6． 角量子数（l ） 决定电子运动角动量的量子数，也决定电子在空间角度分布的情况，与电 子云的形状密切相关，多电子体系中l 和能量有关。l 可取值为：0，1，2，3，…（n –1）。当n 一定时，共有n 个l 数值。例如当n=3时，l 可取0，1，2（三个数值）。n 、l 相同时的电子归为同一亚层。例如5个3d 轨道（n=3，l =2）属于同一d 亚层。 与l 取值对应的符号及轨道形状如下：

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。

5.原子结构与周期系

第5章原子结构与周期系 5课时 教学目标及基本要求 1. 了解原子核外电子运动的特征(量子化、波粒二象性、统计性)，了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念，了解S，P，d原子轨道和电子云的角度分布示意图。 2. 掌握周期系元素的原子的核外电子分布的一般规律及与周期表的关系，明确原子的外层电子分布和元素按S，P，d，d s，f分区的情况。 3. 联系原子结构了解元素的某些性质的一般递变情况。 教学重点 1. 核外电子的运动特征及其运动状态描述 2. 核外电子分布规律与周期系 3. 元素基本性质的周期性 教学难点 1. 核外电子运动特征波函数、电子云角度分布图 2. 四个量子数核外电子分布及周期系教学方式（手段） 教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题 教学方式：以多媒体教学为主，讲述法、模型演示、动画模拟、课堂讨论相结合 注意问题：本章内容从微观角度阐述，非常抽象，要通过多媒体形象、生动的演示使不同理解能力的同学都能逐步掌握本章知识。 主要教学内容 5.1 氢原子结构的近代概念 5.1.1 核外电子的运动状态 (1) 氢原子光谱和玻尔理论 连续光谱——按一定顺序连续分布的不同波长的光谱。 原子光镨（线光谱）——原子受激发后从原子内部辐射出来的光谱。 氢原子光谱 红色镨线λ =656.3nm Hα 蓝绿色谱线λ =486.1nm Hβ

兰色谱线λ =434.1nm Hγ 紫色谱线λ =410.1nm Hδ 玻尔理论 ?定态轨道的概念 ?轨道能级的概念及轨道能级量子化的概念 氢原子核外电子的轨道能量为： n= 1. 2. 3 . 4. … 正整数 n 值越大，能量越高，离核越远。反之n 值越小，能量越低，离核越近。能量最低的状态叫基态，其余的叫激发态。 当氢原子核外电子在n=1 的轨道上运动时，半径a0 =52.9pm——玻尔半径 ?激发态原子发光的原因 玻尔理论成功的解释了氢原子光谱产生的原因及规律性，解决了以下几个问题： ?氢原子为什麽是线光谱，是由于轨道的能量是量子化的，发射光的频率也是量子化的，因此氢原子光谱不是连续光谱，而是线光谱。 ?提出了电子运动能量量子化的概念。 ?对氢原子光谱频率的计算结果与实验结果十分吻和 玻尔理论的局限性： ?不能解释氢原子光谱的精细结构。 ?不能解释多电子原子的光谱。 ?不能解决化学键形成的本质原因 （2）微观粒子的波粒二象性 德布罗意假设。

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表》教案

《原子结构与元素周期表》教案 第二节原子结构与元素周期表 【教学目标】 . 理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则，能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布； 2. 能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布； 【教学重难点】 解释1~36号元素基态原子的核外电子排布； 【教师具备】 多媒体 【教学方法】 引导式 启发式教学 【教学过程】 【知识回顾】 .原子核外空间由里向外划分为不同的电子层? 2.同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动? 3.比较下列轨道能量的高低（幻灯片展示）

【联想质疑】 为什么第一层最多只能容纳两个电子，第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢？第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子？原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系？ 【引入新课】通过上一节的学习，我们知道：电子在原子核外是按能量高低分层排布的，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，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布，在化学上我们称为构造原理。下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。 【板书】一、基态原子的核外电子排布 【交流与讨论】（幻灯片展示） 【讲授】通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的，然后到能量较高的电子层，逐层递增的。也就是说要遵循能量最低原则的。比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2px、2py、2pz等，其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上，电子排布式为1s1。也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层，用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数（通式为：nlx）。例如，原子c的电子排布式为1s2s22p2。

原子结构与元素周期表教(学)案

原子结构与元素周期表教案 一教学目标 1.知识与技能目标： ①使学生理解能量最低原则，泡利不相容原理，洪特规则等核外电子排布的原则。 ②使学生能完成１－３６号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。 ③使学生知道核外电子排布与周期表中周期，族划分的关系。 ④使学生了解原子半径的周期性变化，并能用原子结构知识解释主族元素原子半径周期性变化的原因 2.过程与方法目标： 通过学习，使学生明确原子结构的量子力学模型的建立使元素周期表的建立有了理论基础。 3.情感态度与价值观 通过微观世界中核外电子所奉行的“法律”---电子排布原则的认识，发展学生学习化学的兴趣，感受微观世界的奇妙与和谐。 二教学重点和难点： 原子核外电子排布三原则，核外电子排布与原子半径，周期表中周期，族划分的关系。核外电子排布式，价电子排布式，轨道表示式的书写。 三教学方法： 活动·探究法，学案导学法，联想对比法，自学阅读法，图表法等 四教学过程 （第1课时） [新课引入]俗话说，没有规矩不成方圆，不管是自然界还是人类社会，都有自己的规律和规则，我们可以简单看这几图片，交通有交通规则，停车场有停车场的规矩，就连一个小小的鞋盒，也有自己的规矩。通过第一节“原子结构模型”的学习，我们知道原子核外有不同的原子轨道，那么电子在这些原子轨道上是如何排布的呢？有没有自己的规则和规矩呢？当然有，是什么呢？通过我们教材第二节《原子结构与元素周期表》，大

家就会了解这一微观世界的“法律”。 [活动探究] 1-18号元素的基态原子的电子排布 [提问]为什么你的基态原子的核外电子是这样排布的，排布原则是什么？ [自学阅读]阅读基态原子的核外电子排布三原则5分钟。 [学案导学]见附页 [设问]为什么基态原子的核外电子排布要符合此三原则呢 [师讲]自然界有一普遍规律：能量越低越稳定，不管是能量最低原理还是泡利不相容原理，洪特规则，它们的基本要求还是稳定。 [投影]耸入云天的浮天阁 [师讲]通过这图片，我们可以很清楚的看出生活中随处都有类似的例子，和我们微观世界的规则不谋而合。浮天阁台阶对应能量最低原理，想休息，想稳定，在这高高的楼梯上，你最愿意选择什么地方呢？当然是最低处的台阶。基态原子的电子同样也是能量越低越稳定，为了稳定它们总是尽可能把原子排在能量低的电子层里。如氢原子的电子排布式为1s1.那多电子原子的电子如何排布呢？ [生答]按能量由低到高的顺序排布 [师讲]那么原子轨道的能量高低顺序是什么呢？ [投影]展示原子轨道能量高低顺序图，并指出能级交错现象。 [师讲]装有鞋子的鞋盒可以直观的看为泡利不相容原理，一个鞋盒最多容纳两个鞋子，且方向相反。井然有序的停车场，你看车辆尽可能分占不同的车位，方向相同，这样才能使整个停车场稳定有序，多像洪特规则。 [投影] 自选相反的鞋子,井然有序的停车场 [归纳总结] 1.基态原子:处于能量最低状态下的原子 2、基态原子的核外电子排布 原子核外电子的排布所遵循的三大原则：①能量最低原则 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相反的电子 ③洪特规则 电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同 [思考]请写出氯原子的原子结构示意图，根据你的书写请思考，该示意图能否清楚表示各原子轨道电子排布情况？如不能，用什么样的方法才能清楚表示呢？ [师讲]电子排布式可简单写为nlx，其中n为电子层数，x为电子数，角量子数l用其对应的符号表示。 轨道表示式用小圆圈表示一个给定量子数n,l,m的原子轨道，用箭头来区别ms不同的电子，如：氦原子的轨道表示式 [练习]书写1~18号元素的基态原子的电子排布式 以氯原子为例比较电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图书写的不同 [过渡]在以上书写家肯定有一种感觉，写着麻烦，有没有简单点的表示方法呢？ [师讲] 33号砷As：[Ar]3d104s24p3；34号硒Se：[Ar]3d104s24p4；

原子结构和元素周期系习题及参考答案Yao

第五章 原子结构和元素周期系 1) 氢原子的可见光谱中有一条谱线，是电子从n =4跳回n =2的轨道时放出的辐射能所产生的，试计算该谱线的波长。 解: 18422.1810=J 4E -?—，18 22 2.1810=J 2E -?— 1818181922222.1810 2.181011=()()=2.1810 4.08710J 4224E ----?????---?-=? ??? ∵=E h ν? ∴ 191914134 4.08710 4.08710J ==6.16910s 6.62610J s h ν----??=?? 817141 310m s ==4.86310m=486.3nm 6.16910s c λν----?=?? 2) 下列的电子运动状态是否存在？为什么？ ① n =2，l =2, m =0, m s =+2 1; ② n =3, l =2, m =2, m s =+ 2 1; ③ n =4，l =1, m =－3, m s =+2 1; ④ n =3，l =2, m =0, m s =+ 2 1。 解：① 不存在，因为 l = n 。 ②、④ 存在。 ③ 不存在。因为m > l 3) 对下列各组轨道，填充合适的量子数： ① n =?，l =2, m =0, m s =+2 1; ② n =2，l =?, m =－1, m s =－2 1; ③ n =4，l =2, m =0，m s =?; ④ n =2，l =0, m =?, m s =+ 2 1。 解：① n ≥3；② l = 1； ③m s = +1 2 或 -1 2; ④ m = 0。 4) 试用s, p, d, f 符号表示下列各元素原子的电子分布式，并分别指出它们各属于第几周期、 第几族？① 18Ar ； ② 26Fe ； ③ 29Cu ； ④ 35Br 。 解: ① 18Ar 1s 22s 22p 63s 23p 6 第三周期 ⅧA 族 ② 26Fe 1s 2 2s 22p 63s 23p 63d 64s 2 第四周期 ⅧB 族 ③ 29Cu 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 第四周期 ⅠB 族

原子结构与元素周期表.doc

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

培优原子结构与元素周期表辅导专题训练附答案

培优原子结构与元素周期表辅导专题训练附答案 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+。

原子结构与元素周期表习题及答案1

原子结构与元素周期表 基础题 一、选择题 1．下列用四个量子数标记某基态原子的电子在原子轨道上的运动状态，其中合理的是 A. 2，2，1，+2 1 B. 2，1，2，-2 1 C. ３，2，-2，+2 1 D. ３，-2，２，-2 1 2．基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系不正确的是（ ） A. 3s ＞2s B. ３p ＞3s C. 4s ＞3d D. 3d ＞3s 3．下列符合泡利不相容原理的是（ ） 4．下列哪个选项可以更贴切地展现洪特规则的内容（ ） 5．关于价电子的描述正确的是（ ） A.价电子就是元素原子最外层的电子 B.元素的物理性质与价电子的数目密切相关 C.从价电子中可以研究并推测出元素可能具有的价态 D.价电子能量都比较低，较稳定 6．根据鲍林近似能级图，理解正确的是（ ） A.从能级组中我们可以推测对应周期包含元素的种数 B.相邻能级组之间的能量差较小，不相邻的能级组之间的能量差才较大 C.归为一组的能级用线框框在一起，表示其中能级的能量由于相互影响形成能量相同的能级 D.每个能级组中所示的能级，其主量子数都相同 7．下列关于核外电子排布的说法不合理的是（ ） A.族的划分与原子的价电子数目和价电子的排布密切相关 B.周期中元素的种数与原子的能级组最多容纳的电子有关 C.稀有气体元素原子的最外层电子排布ns 2np 6的全充满结构，所以具有特殊稳定性 D.同一副族内不同元素原子的电子层数不同，其价电子排布一定也完全不同 8．指定化合物中两个相邻原子的核间距为两个原子的半径之和，再通过实验来测定分子或固体中原子的

核间距，从而求得相关原子的原子半径。不属于这种方法测得的半径是（ ） A.玻尔半径 B.金属半径 C.共价半径 D.范德华半径 9．下列关于原子半径的周期性变化描述不严谨的是（ ） A.元素的原子半径随元素原子序数的递增呈周期性变化 B.同周期元素随着原子序数的递增，元素的原子半径自左到右逐渐减小 C.同主族元素随着原子序数的递增，元素的原子半径自上而下逐渐增大 D.电子层数相同时，有效核电荷数越大，对外层电子的吸引作用越强 10、假定有下列电子的各套量子数，指出可能存在的是（ ） A 、13222,,,+ B 、13012 ,,,-- C 、2222,,, D 、1000,,, 11、下列各组元素，按照原子半径依次减小、第一电离能依次增大的顺序排列的是 A 、K 、Na 、Li B 、Al 、Mg 、Na C 、N 、O 、C D 、P 、S 、Cl 12、已知某原子的各级电离能数值如下：11 12I 588kJ mol ,I 1817kJ mol ,--=?=? 1134I 2745kJ mol ,I 11578kJ mol --=?=?，则该原子形成离子的化合价为（ ） A 、+1 B 、+2 C 、+3 D 、+4 13、下列说法中正确的是 A 、所有的电子在同一区域里运动 B 、能量低的电子在离核远的区域运动，能量高的电子在离核近的区域运动 C 、处于最低能量的原子叫基态原子 D 、同一原子中，1s 、2s 、3s 所能容纳的电子数越来越多 14、元素X 、Y 、Z 均为主族元素，已知元素X 、Y 的正离子与元素Z 的负离子具有相同的电子层结构，且Y 的原子半径大于X 的原子半径，则此三元素原子序数的大小关系是： A X ＞Y ＞Z B Y ＞X ＞Z C Y ＞Z ＞X D Z ＞Y ＞X 15、下列各原子或离子的电子排列式错误的是 （ ） A. Na + 1s 22s 22p 6 B. F ˉ 1s 22s 22p 6 C N 3+ 1s 22s 22p 6 D. O 2ˉ 1s 22s 22p 6 16、一个价电子构型为2s 22p 5的元素，下列有关它的描述正确的有： A 原子序数为8 B 电负性最大 C 原子半径最大 D 第一电离能最大 17、下列有关认识正确的是（ ） A ．各能级的原子轨道数按s 、p 、d 、f 的顺序分别为1、3、5、7 B ．各能层的能级都是从s 能级开始至f 能级结束 C ．各能层含有的能级数为n —1 D ．各能层含有的电子数为2n 2 18、短周期的三种元素分别为X 、Y 和Z ，已知X 元素的原子最外层只有一个电子，Y 元素原子的M 电子层上的电子数是它的K 层和L 层电子总数的一半，Z 元素原子的L 电子层上的电子数比Y 元素原子的L 电子层上电子数少2个，则这三种元素所组成的化合物的分子式不可能是 A ．X 2YZ 4 B ．XYZ 3 C ．X 3YZ 4 D ．X 4Y 2Z 7 19、以下能级符号不正确的是 （ ） A. 3s B. 3p C . 3d D. 3f 20、下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 （ ）

第1课时 原子结构与元素周期表

第1章第2节第1课时 (本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．下列有关元素周期表的叙述正确的是() A．元素周期表是由苏联化学家门捷列夫初绘 B．门捷列夫是在梦中想到的周期表 C．最初的元素周期表是按原子内质子数由少到多排的 D．初排元素周期表时共有元素92种 解析：A是错误的，元素周期表由门捷列夫排列，他是俄国人；C是错误的，初排元素周期表是按相对原子质量由小到多排列的；D是错误的，初排元素周期表时共有元素63种；B正确，多日研究导致了梦中的图象。 答案： B 2．核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数或中子数为奇数的原子核有NMR现象，试判断下列原子均可产生NMR现象的一组是() A．18O、31P、119Sn B．27Al、19F、12C C．元素周期表中ⅤA族所有元素的原子 D．元素周期表中第1周期所有元素的原子 解析：A项中18O的质子数和中子数均为偶数；B项中12C的质子数和中子数均为偶数；C项中元素周期表中ⅤA族所有元素的原子的质子数均为奇数；D项中的4He质子数和中子数均为偶数。故只有C项符合题意。 答案： C 3．下列元素中，基态原子的最外层电子排布式不正确的是() A．As4s24p3B．Cr3d44s2 C．Ar3s23p6D．Ni3d84s2 解析：能量相同的原子轨道在全充满(p6和d10)、半充满(p3和d5)和全空(p0和d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。故B项中Cr原子的最外层电子排布式应为3d54s1。 答案： B 4．国际无机化学命名委员会在1989年做出决定：把长式周期表原先的主、副族及族序号取消，从左到右改为第1～18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列，按这个规定，下列说法不正确的是()

全国高考化学原子结构与元素周期表的综合高考真题汇总附答案解析

全国高考化学原子结构与元素周期表的综合高考真题汇总附答案解 析 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空： I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M 2O·R 2O 3·2SiO 2·nH 2O ，已知元素M 、R 均位于元素周期表的第3周期。两元素原子的质子数之和为24。 （1）该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为________________； （2）写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式：__________________； （3）常温下，不能与R 单质发生反应的是___________（选填序号）； a ．CuCl 2溶液 b ．Fe 2O 3 c ．浓硫酸 d ．Na 2CO 3溶液 （4）写出M 、R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：____________________________________________。 II.氮化硅（Si 3N 4）陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得： SiO 2+C+N 2???→高温Si 3N 4+CO （5）Si 3N 4晶体中只有极性共价键，则氮原子的化合价为______，被还原的元素为______________。 （6）C 3N 4的结构与Si 3N 4相似。请比较二者熔点高低。并说明理由： _____________________。 （7）配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的数目和方向。_________________ （8）如果上述反应在10L 的密闭容器中进行，一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ，则制得的Si 3N 4质量为_____________。 【答案】Na >Al>Si 3s 1 bd ()-23- 2Al OH +OH =lO +H A O -3 N 2中氮元素 两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高 35g 【解析】 【分析】 【详解】 I ．（1）化合物的化合价代数和为0，因此M 呈+1价，R 呈+3价，M 、R 均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24，则M 为Na ，R 为Al ，该硅酸盐中Na 、Al 、Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na >Al>Si ； （2）M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为：3s 1； （3）常温下，Al 与CuCl 2溶液反应能将铜置换出来；Al 与Fe 2O 3在高温反应；Al 与浓硫酸发生钝化；Al 与Na 2CO 3溶液在常温下不发生反应； 故答案为：bd ；

第一章 原子结构与元素周期系

第一章原子结构与元素周期系 1、原子核外电子运动有什么特性？ 解:原子核外电子得运动与光子得运动一样,具有波粒二象性。不能同时准确测定它得位置与速度,即服从测不准关系,因而电子得运动不遵循经典力学,无确定得运动轨道,而就是服从量子力学,需用统计规律来描述。也就就是说量子力学研究得只就是电子在核外空间某地方出现得可能性,即出现得几率大小。 2、氢光谱为什么可以得到线状光谱？谱线得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 谱线之长。 β 解:在通常情况下,氢原子得电子在特定得稳定轨道上运动不会放出能量。因此在通常条件下氢原子就是不会发光得。但就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得能级跃迁到较高得能级,电子处于激发态,处于激发态得电子不稳定,它会迅速地跳回到能量较底得能级,并将多余得能量以光得形式放出,放出光得频率(或波长)大小决定于电子跃迁时两个能级得能量差,即: 由于轨道能量得量子化,即不连续得,所以激发态得电子由较高能级跳回到较低能级时,放出光得频率(或波长)也就是不连续得,这就是氢原子光谱就是线状光谱得原因。 谱线得波长与能量得关系为: ＝3、289×1015() 电子从第四轨道跳回第二轨道时,H B谱线得波长为: 3、当氢原子得一个电子从第二能级跃迁至第一能级,发射出光子得得波长为121、6nm,当电子从第三能级跃迁至第二能级,发射出光子得得波长为656、3nm。试通过计算回答: (1) 哪一种光子得能量大？ (2) 求氢原子中电子得第三与第二能级得能量差,以及第二与第一能级得能量差。 解:(1) 由于能量与波长有如下关系 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得光子能量大。

原子结构和元素周期表

原子结构和元素周期表知识点一：原子核外排布 1.能层、能级和最多容纳电子数之间的关系 2.基态原子核外电子排布的表示方法： 3s23p4

【练习1】写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式 【练习2】 (1)基态镓(Ga)原子的电子排布式：________。 (2)Fe3＋的电子排布式为________。 (3)基态Mn2＋的核外电子排布式为________。 (4)基态氮原子的价电子排布式是________。 (5)Ni2＋的价层电子排布图为________。 (6)基态Fe原子有________个未成对电子，Fe3＋的电子排布式为________。 3.周期表的分区与原子的价电子排布的关系 3.

知识二：电离能和电负性 1.电离能及其应用 1．判断元素金属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。 2．判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能) 如果某元素的I n＋1?I n，则该元素的常见化合价为＋n。如钠元素I2?I1，所以钠元素的化合价为＋1。 3．判断核外电子的分层排布情况 多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。 4．反映元素原子的核外电子排布特点 同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。 2、电负性的应用 【练习1】电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是( ) A．元素周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大 B．元素周期表从上到下，元素的电负性逐渐变大 C．电负性越大，金属性越强 D．电负性越小，非金属性越强

高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题附答案

高考化学原子结构与元素周期表-经典压轴题附答案 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空： I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M 2O·R 2O 3·2SiO 2·nH 2O ，已知元素M 、R 均位于元素周期表的第3周期。两元素原子的质子数之和为24。 （1）该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为________________； （2）写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式：__________________； （3）常温下，不能与R 单质发生反应的是___________（选填序号）； a ．CuCl 2溶液 b ．Fe 2O 3 c ．浓硫酸 d ．Na 2CO 3溶液 （4）写出M 、R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：____________________________________________。 II.氮化硅（Si 3N 4）陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得： SiO 2+C+N 2???→高温Si 3N 4+CO （5）Si 3N 4晶体中只有极性共价键，则氮原子的化合价为______，被还原的元素为______________。 （6）C 3N 4的结构与Si 3N 4相似。请比较二者熔点高低。并说明理由： _____________________。 （7）配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的数目和方向。_________________ （8）如果上述反应在10L 的密闭容器中进行，一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ，则制得的Si 3N 4质量为_____________。 【答案】Na >Al>Si 3s 1 bd ()-23- 2Al OH +OH =lO +H A O -3 N 2中氮元素 两者均为原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高 35g 【解析】 【分析】 【详解】 I ．（1）化合物的化合价代数和为0，因此M 呈+1价，R 呈+3价，M 、R 均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24，则M 为Na ，R 为Al ，该硅酸盐中Na 、Al 、Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na >Al>Si ； （2）M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为：3s 1； （3）常温下，Al 与CuCl 2溶液反应能将铜置换出来；Al 与Fe 2O 3在高温反应；Al 与浓硫酸发生钝化；Al 与Na 2CO 3溶液在常温下不发生反应； 故答案为：bd ； （4）Na 、Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH 、Al(OH)3，二者反应的