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 ＝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：

114221510167.6)4

121(10289.3-?=-?=S ν ν

λC = nm m s

s m 4861086.410167.610371141

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

νλνhC 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 91

834106.12110310626.6---??????= J 181063.1-?=

λhC

E E E =-=?232

m

S m S J 91

834103.65610310626.6---??????= 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 8.971007.31031007.310626.610603.17.12115181153419=????==?=????=?=-----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 12

-=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 z 2、d x 2–y 2原子轨道角度分布图

(2) s 、p y 、p x 、p z 、d xy 、d yz 、d xz 、d z 2、d x 2–y 2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。

3s

3p

3d

r

r r 3d 4s

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。

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 V A +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。

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。

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。

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。

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。

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

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=6．626X10–34 10－10kg×·s－1=×10-22 m (单位运算：λ＝ h/ m v = =

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()

元素周期表各原子结构示意图

元素周期表各原子结 构示意图 第1周期 [1] K 氢1 [2] He 氦2 第2周期 [3] Li 锂2 1 [4] Be 铍2 2 [5] B 硼2 3 [6] C 碳2 4 [8] O 氧2 6 [9] F 氟2 7 [10]Ne 氖2 8 第3周期 [11]Na 钠2 8 1 [12]Mg 镁2 8 2 [13]Al 铝2 8 3 [14]Si 硅2 8 4 [15] P 磷2 8 5 [16] S 硫2 8 6 [17]Cl 氯2 8 7 [18]Ar 氩2 8 8 第4周期 [19]K 钾2 8 8 1 [20]Ca 钙2 8 8 2 [21]Sc 钪2 8 9 2 [22]Ti 钛2 8 10 2 [23]V 钒2 8 11 2 [24]Cr 铬2 8 13 1 [25]Mn 锰2 8 13 2 [26]Fe 铁2 8 14 2 [27]Co 钴2 8 15 2 [28]Ni 镍2 8 16 2 [29]Cu 铜2 8 18 1 [30]Zn 锌2 8 18 2 [31]Ga 镓2 8 18 3 [32]Ge 锗2 8 18 4 [33]As 砷2 8 18 5 [34]Se 硒2 8 18 6 [35]Br 溴2 8 18 7 [36]Kr 氪2 8 18 8 第5周期 [37]Rb 铷2 8 18 8 1 [38]Sr 锶2 8 18 8 2 [40]Zr 锆2 8 18 10 2 [41]Nb 铌2 8 18 12 1 [42]Mo 钼2 8 18 13 1 [43]Tc 锝2 8 18 13 2 [44]Ru 钌2 8 18 15 1 [45]Rh 铑2 8 18 16 1 [46]Pd 钯2 8 18 18 [47]Ag 银2 8 18 18 1 [48]Cd 镉2 8 18 18 2 [49]In 铟2 8 18 18 3 [50]Sn 锡2 8 18 18 4 [51]Sb 锑2 8 18 18 5 [52]Te 碲2 8 18 18 6 [53]I 碘2 8 18 18 7 [54]Xe 氙2 8 18 18 8 第6周期 [55]Cs 铯2 8 18 18 8 1 [56]Ba 钡2 8 18 18 8 2 [57]La 镧2 8 18 18 9 2 [58]Ce 铈2 8 18 19 9 2 [59]Pr 镨2 8 18 21 8 2 [60]Nd 钕2 8 18 22 8 2 [61]Pm 钷2 8 18 23 8 2 [62]Sm 钐2 8 18 24 8 2 [63]Eu 铕2 8 18 25 8 2 [64]Gd 钆2 8 18 25 9 2 [65]Tb 铽2 8 18 27 8 2 [66]Dy 镝2 8 18 28 8 2 [67]Ho 钬2 8 18 29 8 2 [68]Er 铒2 8 18 30 8 2 [69]Tm 铥2 8 18 31 8 2 [70]Yb 镱2 8 18 32 8 2 [71]Lu 镥2 8 18 32 9 2 [72]Hf 铪2 8 18 32 10 2 [73]Ta 钽2 8 18 32 11 2 [74]W 钨2 8 18 32 12 2 [75]Re 铼2 8 18 32 13 2 [76]Os 锇2 8 18 32 14 2 [77]Ir 铱2 8 18 32 15 2 [78]Pt 铂2 8 18 32 17 1 [79]Au 金2 8 18 32 18 1 [81]Tl 铊2 8 18 32 18 3 [82]Pb 铅2 8 18 32 18 4 [83]Bi 铋2 8 18 32 18 5 [84]Po 钋2 8 18 32 18 6 [85]A 砹2 8 18 32 18 7 [86]Rn 氡2 8 18 32 18 8 第7周期 [87]Pr 钫2 8 18 32 18 8 1 [88]Ra 镭2 8 18 32 18 8 2 [89]Ac 锕2 8 18 32 18 9 2 [90]Th 钍2 8 18 32 18 10 2 [91]Pa 镤2 8 18 32 20 9 2 [92]U 铀2 8 18 32 21 9 2 [93]Np 镎2 8 18 32 22 9 2 [94]Pu 钚2 8 18 32 24 8 2 [95]Am 镅*2 8 18 32 25 8 2 [96]Cm 锔*2 8 18 32 25 9 2 [97]Bk 锫*2 8 18 32 27 8 2 [98]Cf 锎*2 8 18 32 28 8 2 [99]Es 锿*2 8 18 32 29 8 2 [100]Fm 镄* 2 8 18 32 30 8 2 [101]Md 钔* 2 8 18 32 31 8 2 [102]No 锘* 2 8 18 32 32 8 2 [103]Lr 铹* 2 8 18 32 32 9 2 [104]Rf* [105]Db* [106]Sg* [107]Bh* [108]Hs* [109]Mt* [110]Ds* [111]Rg* [112]Uub* 104-112号暂未列出 57-71号为镧系元素 89-103号为锕系元素 红色（深红色）为放射性元素 带*号为人造元素

原子结构元素周期律知识点

元素周期律 1.元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素原子核外．．．．．．．．．电子排布的周期性变化．．．．．．．．．． 的必然结果。 表左下方） 第ⅦA 族卤族元素：F Cl Br I At （F 是非金属性最强的元素，位于周期表右上方） ★判断元素金属性和非金属性强弱的方法： （1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱性强（弱）；③相互置换反应（强制弱）Fe ＋CuSO 4＝FeSO 4＋Cu 。 （2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱）2NaBr ＋Cl 2＝2NaCl ＋Br 2。

）先比较电子层数，电子层数多的半径大。 （2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。 《元素周期律》练习题 1 ．下列关于元素周期律的叙述正确的是 A ．随着元素原子序数的递增，原子最外层电子总是从1到8重复出现 B ．随着元素原子序数的递增，元素最高正价从＋1到＋7、负价从－7到－1重复出现 C ．随着元素原子序数的递增，原子半径从小到大（稀有气体除外）发生周期性变化 D ．元素性质的周期性变化是指原子核外电子排布、原子半径及元素主要化合价的周期性变化 2．下列说法正确的是 A ．NaCl 固体中含有共价键 B ．CO 2分子中含有离子键 C ．12 6C 、13 6C 、14 6C 是碳的三种核素 D ．16 8O 、17 8O 、18 8O 含有相同的中子数 3.已知元素的原子序数，可以推知原子的①原子数 ②核电荷数 ③核外电子数 ④在周期表中的位置，其中正确的是( ) A.①③ B.②③ C.①②③ D.②③④ 4. A 、B 、C 、D 、E 是同一周期的五种主族元素，A 和B 的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B ＞A ，C 和D 的气态氢化物的稳定性C ＞D ；E 是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是( ) A.A 、B 、C 、D 、E B.E 、C 、D 、B 、A C.B 、A 、D 、C 、E D.C 、D 、A 、B 、E 5.下列各组顺序的排列不正确．．．的是( ) A.离子半径：Na +＞Mg 2+＞Al 3+＞F B.热稳定性：HCl ＞H 2S ＞PH 3＞AsH 3 C.酸性强弱：H 2AlO 3＜H 2SiO 4＜H 2CO 3＜H 3PO 4 D.溶点：金刚石＞Na ＞SiO 2＞CO 2 6.某元素原子的质量数为A ，它的阴离子X n-核外有x 个电子，w 克这种元素的原子核内中子数为( ) A. mol w n x A A )(+- B ．mol A n x A w ) (-+ C ． mol A n x A w )(+- D.mol A n x A w ) (-- 7.某主族元素R 的最高正价与最低负化合价的代数和为4，由此可以判断( ) A.R 一定是第四周期元素 B.R 一定是ⅣA 族元素