物质结构与性质习题.pdf
《物质结构与性质习题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物质结构与性质习题.pdf(74页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、选修三物质结构与性质第1章原子结构第1节原子结构模型【目标聚焦】1 .了解原子核外电子的运动状态,学会用四个量子数来表示核外电子的运动状态;2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,知道原子核外电子跃迁会吸收或放出光子,并了解其应用。3.了解原子吸收和发射光谱分析。知道原子核外电子的能量是量子化的,了解原子核外电子的排布规律。4.了解人类探索物质结构的历程,认识从原子、分子等层次研究物质的意义。讨论模型方法在探索原子结构中的应用。5 .知道物质是由微粒构成的,了解研究物质结构的基本方法和实验手段。【学海导航】1 .所谓连续光谱是指_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
2、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,例如;而线 状 光 谱 是指,例如。2.为了解释原子的稳定性和的实验事实,丹麦科学家波尔在 原子模型的基础上提出了 的原子结构模型,该理论的重大贡献在于指出了原子光谱源 自 在不同能量的上的跃迁,而电子所处的 的能量是。3.光的频率与能量的关系式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,其中各物理量的含 义 是E,h,P,v波动性的频率,z o这样通过这个关系式就将微观粒子的 和波动性统一起来了。4.求解原子中电子运动的,就能得到描述单个电子
3、运动状态的,人们就将描述单电子运动状态的 称为原子轨道,称 为(原子)轨道能。5 .p轨道的在三维空间的轮廓图形是在空间的极大值沿某个 的方向伸展,有人形象地称p轨道为。6 .4 p轨道的主量子数为,角量子数为,该亚层的轨道最多可以有 种空间取向,最多可容纳个电子。7.核外电子的运动状态是由四个量子数决定的。其中,主量子数n决定,n的取值为,对应的符号为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,并将值所表示的电子运动状态称为。角量子数/决定,在多
4、电子原子中,角量子数/与 一起决定着原子轨道的能量,对于确定的值,/的取值共个,分别是,对应的符号为。磁量子数%决定,对每一个确定的/,,值可取,,共 个值;电子的 具有角动量,相应地有。处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有种,分别用 来表示。8.认同“物质结构的探索是无止境的”观点。收集有关2 0 世纪科学家在物质结构探索方面的资料。【思维点拨】【例 题 1】下列各电子层中不包含d亚层的是A.N电子层 B.M 电子层C.L电子层 D.K电子层【解答】本题考查学生对四个量子数的掌握情况。在一个多电子的原子中,若两个电子所占据原子轨道的、/相同,就表明这两个电子具有相同的能量,我们就用电子亚层(
5、或能级)来表达n、I相同电子运动状态。对于确定的值,1 的取值就有个:0、1、2、3、(M-1),对应符号为 s、p、d、f-o所以,当 =1(K 电子层)时,1=0,即为s 亚层;当=2(L 电子层)时,/=0,1,即 为 s亚层和p 亚层;当=3(M 电子层)时,1=0,1,2,即为s 亚层、p 亚层和d亚层;当=4(N电子层)时,/=0,1,2,3,即为s 亚层、p 亚层、d亚层和f 亚层。【答案】CD 例 题 2 下列说法是否正确?如不正确,应如何改正?(1)s电子绕核旋转,其轨道为一圆圈,而 P 电子是走8 字形。(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
6、.3 s、3 p、3 d、3 f四条轨道。【解答】本题是涉及电子云及量子数的概念题。必须从基本概念出发,判断正误。(1)不正确,因为电子运动并无固定轨道。应改为:s 电子在核外运动电子云图像或概率分布呈球型对称,其剖面图是个圆。而 p 电子云图或概率分布呈哑铃型,其剖面图是8 形。(2)不正确,因为=1,1=0,7=0,只有一个 1 s 原子轨道。应改为主量子数为1 时,在1 s 原子轨道中有两个自旋相反的电子。(3)不正确,因为=3时,/只能取0、1、2,所以没有3 f。另外3 s、3 p、3 d 的电子云形状不同,3 P还有机=0、1 三种空间取向不同的运动状态,有 3 个原子轨道,3 d
7、 有 m=0、1、2 五种空间取向,有 5个原子轨道。因此应改为:主量子数为3时,有 9 个原子轨道。【知能达标】1 .下列电子层中,原子轨道的数目为4的是()A.K 层 B.L 层C.M 层 D.N 层2.下列关于电子云的说法不正确的是()A.电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念;B.电子云是电子在核内外空间出现的几率和几率密度C.电子云有多种图形,黑点图只是其中一 种;D,电子就象云雾一样在原子核周围运动,故称为电子云.3.描述一确定的原子轨道(即一个空间运动状态),需用以下参数()A.、/B.、/、mC.、/、m、msD.只需n4.N=4 时,朋的最大取值为()A.4 B.4C
8、.3 D.05.原子中电子的描述不可能的量子数组合是()八 八 1A.1,0,0,+21B.3,1,1,-21C.2,2,0,-21D.4,3,3,-26.多电子原子中,在主量子数为,角量子数为/的分层上,原子轨道数为()A.2/+1B.M-1C.一/+1D.2/-17.玻尔理论不能解释()A.H 原子光谱为线状光谱B.在一给定的稳定轨道上,运动的核外电子不发射能量-电磁波C.H 原子的可见光区谱线D.H 原子光谱的精细结构8.P 轨道电子云形状正确叙述为()A.球形对称;B.对顶双球;C.极大值在X.Y.Z轴上的双梨形;D.互相垂直的梅花瓣形.9.首次将量子化概念应用到原子结构,并解释了原子
9、的稳定性的科学家是()A.道尔顿B.爱因斯坦C.玻尔D.普朗克10.在多电子原子中,具有自下列各组量子数的电子中能量最高的是()A.3,2,+1 f+2B.2,1,+1,-21C.3,1,0,-21D.3,1,-1,11.写出具有下列指定量子数的原子轨道符号:A.n=4,l=l_B.n=5,l=2_1 2.3 d亚层中原子轨道的主量子数为,角量子数为,该亚层的原子轨道最多可以有 种空间取向,最多可容纳 个电子。1 3 .写出具有下列指定量子数的原子轨道符号:(1)=2,I 1;(2)=3,10;(3)n=5,1=2;(4)=4,13 o1 4.当n=4时,L的可能值是多少?2.当n=4时,轨道
10、的总数是多少?各轨道的量子数取值是什么?1 5.宏观物体相对于微观粒子而言,它的运动特点是、。而微观粒子的、,这就使它与宏观物体具有截然不同的性质同时具有和,并且微观粒子的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _可以通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 实验得到了证明。探 索 提 高1 6.对于原子中的电子,数组是容许的?A.=3,/=1,w=1B.=3,1=1,m=2C.=2,/=2,tn-1D.n=6,1=0,m=0下面哪些量子()A,电子的自旋量子数
11、是出在某一个轨道中有两个电子,所以总自旋量子数是1或是0B.磁 量 子 数m=0的轨道都是球形的轨道C.角量子数1的可能取值是从0到n的正整数D.多电子原子中,电子的能量决定于主量子数n和角量子数11 8 .2p轨道的磁量子数可能有()A.1,2B.0,1,2C.1,2,3D.0,+1,-11 9.n.l.m确定后,仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的()A.数目 B.形状C.能量 D.所填充的电子数目20.简述主量子数的意义.21.简述角量子数的意义.22.简述磁量子数的意义.23 .假定有下列电子的各组量子数,其中正确,请指出哪儿组不能存在,为什么?X123456n133224I112
12、0-13m121012加s-1+1/2-1/20+1/221 7.关于下列对四个量子数的说法正确的是()24.(1)当=4时,/的可能值是多少?(2)当=4时,轨道的总数是多少?各轨道的量子数取值是什么?1.基态原子核外电子排布要遵循的三个原则是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _第 2 节原子结构与元素周期表【目标聚焦】1 .了解原子核外电子的能级分布。2.能用电子排布式表示常见元素(1-3 6号)原子核外电子的排布。3 .理解核外电子排布与周期、族的划分与周期表的分区。4.认识原子半径的周
13、期性变化。5.体会元素周期律蕴涵的辩证唯物主义思想以及对认识物质世界的指导作用。【学海导航】原子结构与周期表关系:(1)原子在周期表中的序数=核电荷数=核外电子数(2)周期数=能级组数=最大主量子数n(3)周期内的元素个数=相应能级组所能容纳的电子数(4)主 族 元 素的族数=原子最外层(n s+n p)电子数=元素最高氧化数(5)副族元素的族数I I I B-V I I B 族 族数=(n-1)d+n S 的电子数I B、I I B 族 族数=n S 的电子数I B、HB族与IA、HA族的区别在于:IB、I L 族的外层电子构型中次外层d 轨道有1 0个电子,最外层S轨道有1-2个电子,即:
14、(n-l)d1 0 n S1-2;而 IA、UA族的外层电子构型中只有最外层S轨道有1-2个电子。2.基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序是1 s,3 s,3 d,_ _ _ _,5p,5d,5f,6 d,7p,-o3 .角量子数/相同的能级,其能量次序由主量 子 数 力决定,n值越,其能量越。如 E 2P E3P E4P E$po主量子数n相同,角量子数不同的能级,其能 量 随/的 增 大 而,即发生“能级分裂”现象。如 E4s E4P E 4 d 主量子数和角量子数同时变化时,情况较复杂。如E4s%一J p,这种现象称为“能级交错”。4 .洪特规则的特例:能级相同的原子轨道中,电子处于
15、、或 状态时,体系的能量较低,原子较稳定。5 .在原子中,每个电子层最多容纳电子的数目是 个,每个电子亚层最多容纳电子的数目是 个。6.价电子指的是,元素的化学性质与 的性质和数目密切相关。基 态 铁 原 子 的 价 电 子 排 布 为。7.一个能级组最多所容纳的电子数等于,-6 周期所包含的元素种数分别是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _第7周期为不完全周期。周期与 有关,即周期数=o8.族的划分与原子的 和密切相关,同族元素的价电子数目。主族和副族I B、H B的族序数=:副族HIB-VI1B的族序数=;加族的族序数=+次 外 层d电 子 数(部分)
16、之和;零族的最外层电子数等于8或2。9.填表分区族 数价电子排布S区P区d区ds区f 区10.同周期中,除稀有气体元素外,随着 原 子 序 数 的 增 大,元 素 的 原 子 半径,原因是增加电子产生的小于核电荷数增加导致。11.同主族元素,随着原子序数的逐渐增大,原子半径,因为电子层的增加使核电荷数增加对电子所施加的影响处于次要地位,占了主要地位。12.同一周期的过渡元素,自左到右原子半径的减小幅度越来越小,因为增加的电子都分布在内层d轨道上,它对_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _与_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
17、 _大致相当,使 的变化幅度不大。13.原子核外电子排布主要遵循的三个原理是什么?14.写出元素周期表中前3 6号元素的名称和元素符号。用电子排布式表示常见元素(1 36号)原子核外电子的排布。【思维点拨】【例 题1】甲元素是第3周期p区元素,其最低化合价为-1价;乙元素是第4周 期d区元素,其最高化合价为+4价,填写下表:元素价电子排布周期族金属或非金属甲乙【解答】根据题意,甲元素处于周期表p区,为主族元素,其最低化合价为一1价,则它的价电子排布为3s23PM所以甲为第3周期VDA的非金属元素;乙元素处于第4周 期d区,其最高化合价为+4价,所以它的价电子排布为3d24s2,是W B的金属元
18、素。【答案】元素价电子排布周期族金属或非金属甲3 s23 p3VHA非金属乙3 d2 4 s 24IVB金属 例题2 某元素原子共有3个价电子,其中一个价电子的四个量子数为=3,/=2,m2,W s=+l/2。试回答:(1)写出该元素原子核外电子排布式。(2)指出该元素的原子序数,在周期表中所处的分区、周期数和族序数,是金属还是非金属以及最高正化合价。【解答】本题关键是根据量子数推出价电子排布,由此即可写出核外电子排布式及回答问题。由一个价电子的量子数可知,该电子为3 d 电子,则其它两个电子必为4 s 电子(因 为 E 3 dE 4 s =,所以价电子排布为3 dzs 2 ,核外电子排布式为
19、1 s 2 2 s 2 2 P6 3 s 2 3 P6 3 dzs 2。从而知原子序数为2 1 ,处于周期表中的d 区第4周 期 I I I B 族,是金属元素,最高正价为+3。【例题3 现有A、B、C、D 四种元素,A是第5 周 期 I A族元素,B是第3 周期元素。B、C、D 的价电子分别为2、2和 7个。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A已知C和 D的次外层电子均为1 8个。(1)判断A、B、C、D是什么元素?(2)写出B、C的核外电子排布及A、D的价电子排布。(3)写出碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式。化物的化学式。【解答】本题是一道“位一构一性”的综合题,根 据 A
20、 在周期表的位置可知为Rb,价电子排布为5 s%由 B是第3周期元素,价电子为2个,所 以 是 Mg,核外电子排布为Is 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2;C、D的价电子分别为2 和 7 个,且知C和 D的次外层电子均为1 8个,所以C为30号Zn,核 外 电 子 排 布 为Is 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 di 4 s 2,D 为 3 5 号 B r,价电子排布为4 s 2 4 P 5。碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为RbO H,酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为HB r O4o【例题4】写出原子序数分别为3 3.5 2.7 4三种元素原子的电
21、子排布,并判断它们在周期表中的位置(区.周期.族)及元素名称.【解答】3 3 号 A r 3 d4 s 2 4 P V A 族,础(A s)5 2 号 Kr 4 d 0 5 s25 p4A族,磁(Te)7 4 号 X e 4 f14 5 d4 6 s 2族,鸨(W)p区,第四周期,p区,第五周期,V Id 区,第六周期,V IB【例 5】不同元素的气态原子失去最外层一个电子所需要的能量(设其为E)如下图所示。试根据元素在周期表中的位置,分析图中曲线的变化特点,并回答下列问题。(4)写出酸性最强的最高价领化物的水1至19就 祭 寺 蹒 书 法 最 外 层 T电子所需f瞳(1)同主族内不同元素的E
22、 值变化的特点是:.各主族中E 值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律.(2)同周期内,随原子序数增大,E 值增大.但个别元素的E 值出现反常现象.试预测下列关系中正确的是(填写编号,多选倒扣)E(碑)E(硒)E(珅)E(硒)E(溟)E(硒)E(溟)E(硒)(3)估 计 1 mol气态C a 原子失去最外层一个电子所需能量E 值的范围E。(4)1 0 号元素E值 较 大 的 原因 O【解析】横坐标表示原子序数,纵坐标表示气态原子失去一个最外层电子所需要的能量。同一周期,从 3 10号和从1118号,随着原子序数的递增E 值增大,到稀有气体达本周期的最大值。但同 周 期 中 5号和8 号、13
23、号 和 16号两处出现了反常,是第HIA族 的 E 值小于同周期第IIA 族的;第VIA族的E 值小于同周期第V A 族的。同主族的E 值的特点,分析3、11和 19号元素(或其他主族),得出E 值是降低的。答案:随着原子序数的增大,E 值变小。周期性。(3)419,738(4)10号元素是须,其最外层电子的排布已达8 电子稳定结构。【知能达标】1.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是()A.原子含有未成对电子最多的第二周期元素B.位于周期表中第三周期IUA族的元素C.原子最外电子层排布为2s22P6的元素D.原子最外电子层排布为3s23P5 的元素2.某元素有6 个电子处于=3,7=2的能级
24、上,根据洪特规则推测它在d 轨道上未成对电子数为()A.3 B.4C.5 D.23.在多电子原子中,各电子具有下列量子数,其中能量最高的电子是()A.2,1,1,1 B.2,0,0,1c.3,1,1,:D,3,2,1,:4.在多电子原子中,轨道能量是由谁决定。()A.n B.和加C.和/D.、/、m5.以下元素的原子半径递变规律是()A.BeBNa M gB.BBeM gNaC,Be B M g N aD.B Be N a M g6.价电子满足4 s和3 d为半满的元素是()A.C a B.VC.C r D.C u7.写出下列基态原子的核外电子排布(1)1 7c l ;(2)2 4C r;(3
25、)3 4 5 e ;(4)81 T l o8.指出下列元素是主族元素还是副族元素?位于周期表中第儿周期?第几族?Is2 2 s2 2 P 63 s2 3 P 4素?(1)ws2 _(2)ws2n p4:(3)(l)d5n s2;(4)(w-l)dx s2 o1 2.填写下表原子序数元素符号电.J,I Z;外俏周期族最高正价未成对电子数金属或非金属9/3V A245d106s2(2)Kr 4 d 1 5 s2 5 P 2(3)Ar 3 d 3 4 s21 3.在氢原子中和多电子原子中,3 s、3 p、3 d轨道的能量是否相等?(4)Ar 3 d 1 4 sl9 .氢原子的电子能级由 决定,而锂原
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物质 结构 性质 习题
限制150内