2022年选修3第一章第一节--原子结构-习题 .pdf
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1、终极教育江油总校初升高专用教案1 老师寄语 : 成功之处并不在于别人对自我的看法, 而在于自我的发奋。就算没有人为你鼓掌,至少我还能够自我欣赏第一章原子结构与性质第一节原子结构【学海导航】一、能层与能级对多电子原子的核外电子,按能量的差异将其分成不同的能层(n);各能层最多容纳的电子数为2n2。对于同一能层里能量不同的电子,将其分成不同的能级(l);能级类型的种类数与能层数相对应;同一能层里,能级的能量按s、p、d、f 的顺序升高,即E(s)E(p)E(d) E(f)。各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:能层(n) 一二三四五六七符号K L M N O P Q 能级(l
2、) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多电 子 数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 2 8 18 32 2n2二、电子云与原子轨道1电子云:电子在原子核外出现的概率密度分布。电子云是核外电子运动状态的形象化描述。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。s电子的原子轨道呈球形对称,ns能级各有1 个原子轨道; p 电子的原子轨道呈纺锤形,np能级各有3 个原子轨道, 相互垂直 用 px、py、pz表示 ;nd 能级各有5 个原子轨道;nf 能级各有7 个原子轨道。三、核外电子排布规律1构造原理:绝大多数基态原子核外电子的
3、排布都遵循以下顺序:1s、2s、2p、 3s、3p、4s、3d、 4p、5s、4d、5p、 6s、4f构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。从中可以看出,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。构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子电子排布图即轨道表示式的主要依据之一。2能量最低原理:原子核外电子遵循构造原理排布时,原子的能量处于最低状态。即在基态原子里,电子优先排布在能量最低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。3泡利原理:每个原子轨道里最多只能
4、容纳2 个自旋方向相反的电子。4洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不同的轨道,且自旋方向相同。四、基态、激发态、光谱1基态:最低能量状态。如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。如基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级成为激发态原子。3光谱:不同元素的原子发生跃迁时会吸收基态激发态和放出基态激发态能量,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。【例题解析】例 1 以下有关电子云和原子轨道的说法正确的选项是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
5、 -第 1 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案2 A原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云Bs能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动Cp 能级的原子轨道呈纺锤形,随着能层的增加,p 能级原子轨道也在增多D与 s 电子原子轨道相同,p 电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大分析电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所包裹,故选项 A 错误。 原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓, 它说明电子在这一区域内出现的时机大,在此区域外出现的时机少,故选项B 错误。无论能层序数n 怎样变化,每个p 能
6、级都是 3 个原子轨道且相互垂直,故选项C 错误。由于按1p、2p、 3p的顺序,电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大。答案D 例 2 已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式即电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是A B C D 分析由构造原理可知E(4s)E(3d),而选项A、B 中 E(3d)E(4s)。洪特规则指出: “电子排布在同一能级的不同轨道时优单独占据一个轨道,且自旋方向相同” 而选项 A 中未单独占据一个轨道,选项 C 中虽然单独占据一个轨道但
7、自旋方向不相同。根据泡利原理: “1个原子轨道里最多可容纳2 个自旋方向相反的电子”而选项B 中的 s轨道的自旋方向相同。答案D 例 3 假设某基态原子的外围电子排布为4d15s2,则以下说法正确的选项是A该元素基态原子中共有3 个电子B该元素原子核外有5 个电子层C该元素原子最外层共有3 个电子D该元素原子M 能层共有8 个电子分析根据核外电子排布规律,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可见:该元素原子中共有39 个电子,分5 个电子层,其中M 能层上有18 个电子,最外层上有2 个电子。答案B精选学习资料 - - - - - -
8、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案3 【习题精练】1以下说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是A我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子2以下有关认识正确的选项是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n1 D各能层含有的电子数为2n23以下对核外电子运动状况的描述正确的选项是A电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上
9、高速旋转B能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f 轨道上运动C能层序数越大,s 原子轨道的半径越大D在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定不同4以下图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是A B C D5按能量由低 到 高 的 顺序排列,正确的 一 组 是A1s、2p、3d、4s B1s、2s、3s、 2p C2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3p 6当镁原子由1s22s22p63s2 1s22s22p63p2时,以下认识正确的选项是A镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量B镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C转化后位于p 能级上的两个电子处于同一轨道,且
10、自旋方向相同D转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似7假设 n=3,以下能级符号错误的选项是Anp B nf Cnd D ns 8基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的选项是A B CD 9写出以下元素基态原子的电子排布式: 1 N 2Ne 3S 4Ca 529Cu 632Ge 10按照以下元素基态原子的电子排布特征判断元素,并答复以下问题。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案4 A 的原子中只有一个能层且只含1 个电子; B 的原子 3p 轨道上得到1 个电子后
11、不能再容纳外来电子;C 的原子的2p 轨道上有 1 个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;D 的原子第三能层上有 8 个电子,第四能层上只有1 个电子; E 原子的外围电子排布为3s23p6。1写出由A、B、C、D 中的三种元素组成的化合物的化学式至少写出5 个 :;2写出用上述元素组成的物质制得A 的单质的化学方程式至少写出2 个 :、;3检验某溶液中是否含有D+的离子,可通过_反应来实现;检验某溶液中是否含有B的离子,通常所用的试是_和_。 4写出E 的元素符号_ ,要证明太阳上是否含有E 元素,可采用的方法是_。11思思同学在总结“构造原理、能量最低原理、泡利原理、洪特规则”后得出了
12、:“在同一原子里,没有运动状态完全相同的电子存在”的结论。你认为此结论是否正确,请说明理由。12下表列出了核电荷数为2125 的元素的最高正化合价,答复以下问题:元素名称钪钛钒铬锰元素符号Sc Ti V Cr Mn 核电荷数21 22 23 24 25 最高正价+3 +4 +5 +6 +7 1写出以下元素基态原子的核外电子排布式:Sc_ Ti_ V _ Mn _ 2已知基态铬原子的电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1,并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题,当你遇到这样的问题时,你的态度是:_ _ 。3比照上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价
13、,你发现的规律是 _ _;出现这一现象的原因是 _ 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案5 第一节原子结构导学习题精练1B 2 A 3CD 4D 5C 6A 7B 8C 9 11s22s22p321s22s22p631s22s22p63s23p441s22s22p63s23p64s2 51s22s22p63s23p63d104s1 61s22s22p63s23p63d104s2 4p210 1KOH 、KClO 、KClO3、HClO 、HClO3等22H2O2H2+O22K+2H2O
14、=2KOH+H23焰色AgNO3、稀 HNO34Ar 对太阳光进行光谱分析11正确。因为不同能层、不同能级、不同轨道上的电子运动状态不同;在同一轨道上运动的两个电子,因自旋方向相反,其电子运动状态也不相同。12 1Sc: 1s22s22p63s23p63d14s2或Ar3d14s2Ti:1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2V:1s22s22p63s23p63d34s2或Ar3d34s2Mn: 1s22s22p63s23p63d14s23d54s2或 Ar3d54s22尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例3五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s 电子
15、和次高能层d 电子数目之和;能量交错使得d 电子也参与了化学反应。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案6 老师寄语 : 成功之处并不在于别人对自我的看法, 而在于自我的发奋。就算没有人为你鼓掌,至少我还能够自我欣赏课时 2 基态、激发态、光谱与能量最低原理1以下说法正确的选项是A自然界中的所有原子都处于基态B同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的复原性2以下能级的能量大
16、小比较,正确的选项是AE(4s)E(3d) B E(6p)E(5f) CE(6s) E(5p) DE(4d)E(5p) 3对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应4与 Ne 核外电子排布相同的离子跟与Ar 核外电子排布相同的离子形成的化合物是A MgBr2BNa2S CKCl D KF 5科学研究证明:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离
17、子的核外电子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。以下说法正确的选项是A两粒子的1s 能级上电子的能量相同B两粒子的3p 能级上的电子离核的距离相同C两粒子的电子发生跃迁时,产生的光谱不同D两粒子都达8 电子稳定结构,化学性质相同6以下现象与核外电子的跃迁有关的是霓虹灯发出有色光棱镜分光激光器产生激光石油蒸馏凸透镜聚光燃放的焰火,在夜空中呈现五彩缤纷的礼花日光灯通电发光冷却结晶ABCD7A 原子的结构示意图为。则 X、Y及该原子3p 能级上的电子数分别为A 18、6、 4 B20、8、6 C 18、8、 6 D1520、38、16 8电子由3d 能级跃迁至4p 能级时,可通过光谱仪直接
18、摄取A电子的运动轨迹图像B原子的吸收光谱C电子体积大小的图像D原子的发射光谱9化以下学史中的事件,不符合科学是A牛顿通过类比音阶提出光谱一词B玻尔通过理论计算得出光谱谱线波长C普鲁特通过思辨性推测作出预言D布朗通过实验观察的方法发现布朗运动10以下电子排布式表示基态原子电子排布的是A1s22s22p63s13p3 B1s22s22p63s23p63d104s1 4p1C1s22s22p63s23p63d24s1 D1s22s22p63s23p63d104s2 4p111对照元素周期表,填写下表:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页
19、,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案7 元素符号核电荷数基态原子的简化电子排布式周期表中的位置周期表中的位置与外围电子层排布的关系周期族Na 周期数等于电子层数Ca Si As Cl Ti Cr Mn Cu Zn 12已知元素X、Y 的核电荷数小于31,且能形成XY2型的化合物。答复以下问题:1假设 X、Y 均为非金属元素,写出你所知道的XY2的化学式 _、_、_、_ 等。2假设 X 原子的外围电子层排布为3d104s2,Y 可能是 _元素或_ 元素 (写元素符号 )。3假设 Y 的阴离子与Ar 有相同的电子层结构,则X 的原子外围电子层排布构型有:_、_、 _、_、_、 _。13以下
20、图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_是原子由基态转化为激发态时的光谱,图 _是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同,请在以下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。13针对核电荷数为120 的元素,有人说: “元素的最高正化合价数值与元素原子的最外层电子数相等”。这一说法是否适用于除稀有气体元素以外的所有元素?请举例说明。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案8 课时 2 能量最低原理、基态、激发态、光谱1B 2 D 3A 4BD 5C 6A 7
21、B 8B 9C 10 D 11元素符号核电荷数基态原子的简化电子排布式周期表中的位置周期表中的位置与外围电子层排布的关系周期族11 Ne3s1三A 主族元素的族序数等于s能级与 p能级电子数的和20 Ar4s2四A 14 Ne3s23p2三A 33 Ar4s24p3四A 17 Ne3s23p5三A 22 Ar3d24s2四B d 电子数小于8 时,副族元素的族序数等于ns 能级与 (n-1)d 能级电子数的和24 Ar3d54s1四B 25 Ar3d54s2四B 29 Ar3d104s1四B (n-1)d 能级上电子数等于10 时,副族元素的族序数等于 ns 能级电子数30 Ar3d104s2
22、四B 12 1CO2SO2SiO2CS2 (2)F、 Cl 31s22s23s24s23d64s23d94s2 3d104s21314以上说法只适用于主族元素,不适用于过渡元素。如锰元素最外电子层上只有2 个电子,而它的最高正化合价为 +7 价;铜元素最外电子层上只有1 个电子,而铜的常见化合价却是+2 价。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案9 老师寄语 : 成功之处并不在于别人对自我的看法, 而在于自我的发奋。就算没有人为你鼓掌,至少我还能够自我欣赏课时 3 电子云、原子轨道与泡利原
23、理、洪特规则1图 1 和图 2 分别是 1s 电子的概率概率分布图和原子轨道图。以下有关认识正确的选项是A图 1 中的每个小黑点表示1 个电子B图 2 表示 1s 电子只能在球体内出现C图 2 说明 1s 轨道呈圆形,有无数对称轴D图 1 中的小黑点表示某一时刻,电子在核外所处的位置2 “各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的二倍”,支撑这一结论的理论是A构造原理B泡利原理C洪特规则D能量最低原理3电子排布在同一能级时,总是A优先单独占据不同轨道,且自旋方向相同B优先单独占据不同轨道,且自旋方向相反C自由配对,优先占据同一轨道,且自旋方向相同D自由配对,优先占据同一轨道,且自旋方向相反4
24、基态原子的4s 能级中只有1 个电子的元素共有A1 种B2 种C3 种D8 种5以下图中,能正确表示基态硅原子的是A B C D 6人们常将在同一原子轨道上运动的,自旋方向相反的2 个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法,错误的选项是A核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”B核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子”C核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含有“未成对电子”D核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”7当碳原子的核外电子排布由转
25、变为时,以下说法正确的选项是A碳原子由基态变为激发态B碳原子由激发态变为基态C碳原子要从外界环境中吸收能量D碳原子要向外界环境释放能量8化合物 YX2、ZX2中, X、Y、Z的核电荷数小于18;X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子, Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,且X和Y具有相同的电子层;Z与X在周期表中位于同一主族。答复以下问题: 1X的电子排布式为, Y的轨道表示式为;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页终极教育江油总校初升高专用教案10 2ZX2的分子式是,YX2电子式是; 3
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