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。

（2）在多电子原子中，电子的能量只取决于主量子数n。

（3）3个p轨道的能量形状大小都相同，不同的是在空间的取向。

（4）波函数Ψ是描述微观粒子运动的数学函数式。

（5）电子云的黑点表示电子可能出现的位置，疏密程度表示电子出现在该范围的机会大小。

（6）电子具有波粒二象性，就是说它一会儿是粒子，一会儿是波动。

解1错；2错；3对；4对；5对；6错。

6．下列说法是否正确？应如何改正？

（1）s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子的轨道是‘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4时，有4s、4p、4d、4f四条轨道。

（4）主量子数为4时，其轨道总数为16，电子层最大容量为32。

解：（1）错。改为：s原子轨道的角度分布图为一个以原子核为球心的球面。p原子轨道的角度分布图为两个在原点相切的球面。

（2）错。改为：主量子数为1时，只有一条轨道，可容纳自旋相反的两个电子。

（3）错。改为：主量子数为4时，有4s、4p、4d、4f四个亚层，共有16条轨道(1+3+5+7=16)。

（4）正确。

7．指出下列叙述是否正确。

（1）最外电子层排布为n s1的元素是碱金属元素；

（2）ⅧB族元素的价电子层排布为(n–1)d6n s2；

（3）过渡元素的原子填充电子时是先填3d然后填4s，所以失去电子时，也按这个次序进行；

（4）因为镧系收缩，第六周期元素的原子半径全比第五周期同族元素半径小；

（5）O(g)+e–→O–(g)、O–(g)+e–→O2–(g)都是放热过程。

（6）氟是最活泼的非金属元素，故其电子亲和能也最大。

解：（1）不正确。因价电子层含有n s1的元素除碱金属元素外，还有?B族(n-1)d10 n s1的铜、银、金，VIB族(n-1)d5 n s1的铬、钼等元素。

（2）不正确。ⅧB族元素的价电子层排布为(n–1) d 6–10 n s0-2 。

（3）不正确。过渡元素的原子填充电子时是先填4s然后填3d，但失去电子时也是先失去4s后失3d。

（4）不正确。由于镧系收缩，使第六周期元素的原子半径与第五周期同族元素的原子半径相近。

（5）不正确。应是O(g)+e–→O–(g)放热过程，O–(g)+e–→O2–(g)是吸热过程。

（6）不正确。氟是最活泼的非金属元素，但电子亲和能不是最大。虽然氟有强的接受电子倾向，但由于原子半径最小，加入电子后负电荷密集，电子间的排斥作用剧增，反而导致电子亲和能比它同族下面的一个元素氯的为小，即具有最大电子亲和能的元素是氯。

8．选择题

（1）量子力学的一个轨道（ ）。

A ．与玻尔理论中的原子轨道等同；

B ．指n 具有一定数值时的一个波函数；

C ．指n 、l 具有一定数值时的一个波函数；

D ．指n 、l 、m 三个量子数具有一定数值时的一个波函数

（2）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，–1，21

B ． 2，0，0，–21

C ． 3，1，1，–

21 D ． 3，2，–1，2

1 （3）当基态原子的第六电子层只有两个电子时，原子的第五电子层的电子数为（ ）

A ．肯定为8个电子

B ．肯定为18个电子

C ．肯定为8～18个电子

D ．肯定为8～32个电子 （4）钻穿效应使屏蔽效应（ ）

A ．增强

B ．减弱

C ．无影响

D ．不确定 （5）以下元素的原子半径递变规律正确的是（ ）

A ．Be ＜

B ＜Na ＜Mg B ．B ＜Be ＜Mg ＜Na

C ．Be ＜B ＜Mg ＜Na

D ．B ＜Be ＜Na ＜Mg

解： 1D 2D 3C 4B 5B

9．填空题

（1）微观粒子运动的特征是 和 。

（2）当n = 4时，电子层的最大电子容量为 。其各轨道能级的顺序为 。实际上第一个4f 电子将在周期表中第 周期、 元素中的第 个元素中出现。该元素的名称为 。

（3）按核外电子构型可将元素周期表分为 、 、 、 、 五个区，其各区的价电子通式为 、 、 、 、 。 （4）原子最外层电子数最多是 ；原子次外层电子数最多是 ；已填满的各周期所包含元素的数目分别是 ；镧系元素包括原子序数从 至 共 个。

（5）基态电子构型如下的原子中， 半径最大， 电离能最小，电负性最大的是 。

(A) 1s 2 2s 2 (B) 1s 2 2s 2 2p 5 (C) 1s 2 2s 22 p 1 (D) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 (E) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 解：（1）波动性；微粒性

（2）32；E 4s < E 4p < E 4d < E 4f ; 第六周期；La 系；2；铈(Ce)

（3）s区、p区、d区、ds区、f区

n s1-2、n s2n p1-6、(n– 1 )d0-10 n s0-2、(n– 1 )d10n s1-2、(n– 2 ) f0-14 (n – 1 ) d0-2n s2（4）8；18；2、8、8、18、18、32；57、71、15

（5）(D)；(D)；(B)

10．判定下列各对原子或离子哪个半径大，并说明理由。

（1）H 与He; （2）Ba 与Sr; （3）Sc 与Ca; （4）Cu 与Ni; （5）Zr 与Hf; （6）La 与Ce; （7）S2-与S; （8）Na+与Al3+; （9）Fe2+ 与Fe3+; （10）Pb2+与Sn2+解：（1）r( He) > r( H) r( He) 是范氏半径。

（2）r( Ba) > r(Sr) 二者同一主族，但Ba比Sr 多一电子层。

（3）r( Ca) > r(Sc) 二者同一周期，但Sc的核电荷大。

（4）r( Cu) > r(Ni) 二者同一周期，但Cu次外层电子为18，屏蔽作用大，核电荷对s 电子的引力小，半径稍大。

（5）r( Zr) ≈r( Hf) 镧系收缩的结果。

（6）r( La) > r( Ce) 同一层，Ce的核电荷大。

（7）r( S2-) > r( S) 同一元素，S2-的电子数大于S。

（8）r( Na+) > r( Al3+) 同一族，Al3+ 核电荷多，外层电子少。

（9）r( Fe2+) > r(Fe3+) 同一元素，电子数少者，半径小。

（10）r( Pb2+) > r( Sn2+) 同一族，Pb2+ 比Sn2+ 多一电子层。

注意：决定离子半径大小因素有如下几条：

（1）一般正离子半径小，负离子半径大。

（2）同一元素的正离子中，电核越多半径越小。

（3）同一周期的正离子中，半径随电荷增加而减小。

（4）同族元素同价离子的半径自上而下增加。

（5）镧系和锕系元素的同价离子半径随原子序数增加而缓慢减小。

习题

1．下列各组量子数哪些是不合理的？为什么？

n l m

（1）2 1 0

（2）2 2 -1

（3）3 0 +1

解：（2）、（3）不合理。当n = 2时，l只能是0、1；当l = 0时，m只能是0。

2. 用下列各组量子数表示电子运动状态时，请补上所缺少的量子数：

(1) n = 3, l = 2, m = ?, m s = +21 (2) n = 4, l = ?, m = –1, m s = –21 (3) n = ?, l = 2, m = 1, m s = +

2

1

(4) n = 2, l = 1, m = 0, m s = ? 解：（1）m = 0，±1，±2; （2）l = 1，2，3；（3）n = 3，4, …… （4）m s = ±21

3．在下列各组电子分布中哪种属于原子的基态？哪种属于原子的激发态？哪种纯属错误？ （1）1s 2 2s 1 ; （2）1s 2

2s 2 2d 1 ;

（3）1s 2 2s 2 2p 4 3s 1; （4） 1s 2 2s 4 2p 2 （5）[Ar] 3d 10 4s 2 4p 4 （6）[Ar] 3d 9 4s 2 4p 3 解：（1）、（5）属于原子的基态；

（3）、（6）属于原子的激发态； （2）、(4) 纯属错误。

4. 当主量子数n = 4时，有几个能级？各能级有几个轨道，最多各容纳多少电子？

解: n = 4时，该电子层有4个能级，相应的每一能级的轨道数为1、3、5、7，最多各容纳2、6、10、14个电子。 具体见下表：

主量子数n 相应角

量子数l 相应能级符号

相应磁量 子数m 各能级轨道数 各能级可容纳电子数

共容纳电子数 n = 4 0 1 2 3

4s 4p 4d 4f

0 +1,0,–1 +2,+1,0,–1,–2 +3,+2,+1,0,–1,–2,–3

1 3 5 7

2 6 10 14

32

5. 写出下述原子的电子排布式。

(1) 8O (2) 18Ar (3) 25Mn (4) 71Lu 解：

序号 元素

电子排布式 （1） 8O [He]2s 22p 4 （2） 18Ar [Ne]3s 23p 6 （3） 25Mn [Ar]3d 5 4s 2 （4）

71Lu

[Xe]4f 145d 16s 2

6. 以（1）为例，完成下列（2）～（6）题。

（1）Na (Z =11) 1s2 2s2 2p6 3s1

（2）_________ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

（3）Ca(Z =20) _____________

（4）____ (Z =24) [ ? ] 3d5 4s1

（5）_________ [ Ar ] 3d10 4s1

（6）Kr(Z =36) [ ? ] 3d? 4s? 4p?

解：（2）P (Z =15)

（3）ls22s22p63s23p64s2

（4）Cr [ Ar ]

（5）Cu (Z =29)

（6）[ Ar ] 3d104s24p6

7.（1）试写出s区、p区、d区及ds区元素的价层电子构型。

（2）具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区？它们各是金属还是非金属？

n s2n s2n p5 (n–1)d2n s2 (n– 1)d10n s2

解：（1）所在区价层电子构型

s n s 1-2

p n s2n p 1-6

d ( n-1)d1-10 n s0-2

ds ( n-1)d 10 n s1-2

（2）价层电子构型n s2 n s2n p5 (n–1)d2n s2 (n– 1)d10n s2

所在区s p d ds

金属还是非金属金属非金属金属金属

8. 写出下列离子的电子排布式。

S2- K+Pb2+ Ag+Mn2+Co2+ N3–Al3+ Ce4+

解：S2- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6K+ 1s2 2s2 2p6 3s 23p6

Pb2+[Xe] 4f14 5d10 6s2Ag+ [Kr]4d10

Mn2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 Co2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7

N3-[Ne] = [He] 2s2 2p6Al3+[Ne] = [He] 2s2 2p6

Ce4+[Xe] = [Kr]4d10 5s2 5p6

9．试写出下列原子的电子层结构，并指明它们的电子总数及所在的周期、族和分区。

（1）Zn （2）Mn （3）As （4）Rb （5）F

解：

序号元素电子层结构电子总数周期族分区

（1）Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s230 四ⅡB ds

（2）Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s225 四ⅦB d

（3）As 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 33 四ⅤA p

（4）Rb 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s1 37 五ⅠA s

（5） F 1s2 2s2 2p59 二ⅦA p

10. 元素原子的最外层仅有一个电子，该电子的量子数是n = 4、l = 0 、m = 0、m s =+1/2，试问：

（1）符合上述条件的元素可以有几种？原子序数是多少？

（2）写出相应元素原子的电子排布式，并指出在周期表中的位置。

解：（1）有三种，原子序数分别为19、24与29；

（2）原子序数元素电子分布式周期族区

19 K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1四lA s

24 Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 四VlB d

29 Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 四lB ds

11．根据下述各组的原子序数，比较其原子半径，列出大小顺序。

（1）12，56，38；（2）15，83，51；

（3）72，22，40；（4）20，28，36，23

解：（1）12Mg < 38Sr < 56Ba (160, 215, 217 pm)

（2）15P < 51Sb < 83Bi (110, 141, 155 pm)

（3）22Ti < 72Hf < 40Zr (145, 156, 160 pm)

（4）28Ni < 23V < 20Ca <36Kr (125, 132, 197, 198 pm)

12. 不参看周期表，试推测下列每一对原子中哪一个原子具有较高的第一电离能和较大的电负性？

（1）19和29号原子；（2）37和38号原子。

解：（1）电子分布式周期族

K 〔Ar〕4s1四ⅠA

19

Cu〔Ar〕3d10 4s1 四ⅠB

29

29号元素具有较高的第一电离能和较大的电负性；

（2）电子分布式周期族

Rb 〔Kr〕5s1 五ⅠA

37

Sr 〔Kr〕5s2 五ⅡA

38

38号元素具有较高的第一电离能和较大的电负性。

13. 试填出下表空白。

解

14．已知元素的原子序数，试填出下表空白

解：

原子序数价层电子分布式各层电子数周期族区金属还是非金属11 Na [Ne]3s12，8，1 三I A s 金属

21 Sc [Ar]3d14s22，8，9，2 四IIIB d 金属

53 I [Kr]4d105s25p52，8，18，18，7，五ⅦA p 非金属

60 Nd [Xe]4f4 6s22，8，18，22，8，2 六IIIB f 金属

80 Hg [Xe]4f145d106s22，8，18，32，18，2 六ⅡB ds 金属

15. 指出第四周期中具有下列性质的元素。

（1）非金属性最强的元素；（2）金属性最强的元素；

（3）具有最高电离能的元素；（4）具有最高电子亲和能的元素；

（5）原子半径最大的元素；（6）化学性质最不活泼的元素。

解: （1）Br （2）K （3）Kr （4）Br （5）K （6）Kr

16．已知某元素原子序数为34，则：

（1）其电子总数为多少？（2）有几个电子层？每层电子数为多少？

（3）价电子总数为多少？（4）属第几周期，哪个族和哪个区？

（5）最高正氧化态为多少？（6）此元素属金属还是非金属？写出元素符号。

解：（1）电子总数为34个；（2）有四个电子层，每层电子数为，2，8，18，6；

（3）价电子总数为6；（4）属第四周期，第ⅥA族，p区.

（5）最高正氧化态为+6；（6）属非金属（[Ar] 3d10 4s2 4p4），元素符号Se。

17. 已知某副族元素的A原子，电子最后填入3d，最高氧化数为+4；元素B的原子，电子最后填入4p，最高氧化数为+5。回答下列问题：

（1）写出A 、B元素原子的电子的排布式与元素符号；

（2）根据电子排布，指出它们在周期表中的位置（周期、区族）。

解：（1）A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 （Ti）

B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3（As）

（2）A：四周期、d区、ⅣB族

B：四周期、p区、ⅤA族

18．铬（Ⅳ）的氧化物可用于制作录音磁带，因为它具有顺磁性。这种氧化物可以认为由Cr4+ 和O2-离子构成。写出Cr原子与Cr4+ 离子的电子构型，并确定其中的不成对电子数。

解: Cr原子: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1, 不成对电子数: 6

Cr4+ 离子: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2, 不成对电子数: 2。

19．A，B，C，D四种元素。其中A属第五周期ⅡA族，与D可形成原子个数比为1:1的化合物。B为第四周期d区元素，最高氧化数为7。C和B是同周期的元素，具有相同的最高氧化数。D的电负性仅小于氟。给出A、B、C、D四种元素的元素符号，并按电负性由大到小的顺序排列之。

解：A：Sr，B：Mn，C：Br，D：O。

电负性由大到小的顺序：D＞C＞B＞A

20. 已知某元素的原子序数小于36，该元素的原子失去3个电子后，在其l = 2的轨道内电子恰为半充满。试推断此元素为何元素？

解：元素的原子序数小于36，则该元素位于第四周期或第四周期之前；l = 2的轨道为3d，半充满为3d5，则该元素的原子失去3个电子后的电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5；

该元素的原子在失去3个电子前的电子排布应为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2;

所以，该元素为Fe，原子序数为26。

第一章 原子结构与元素周期律知识点复习

第一章物质结构元素周期律 一、原子结构 1、原子组成微粒 2、基本关系 数量关系：质子数=核电荷数=核外电子数（原子） 质量关系：质量数=质子数+中子数 2.原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电子层最多容纳的电子数是2n2；③最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层电子数不超过32个。 电子层：一（能量最低）二三四五六七对应表示符号： K L M N O P Q ★熟背前20号元素，熟悉1～20号元素原子核外电子的排布： H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 3.元素、核素、同位素 元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。(对于原子来说) 4、微粒半径大小的比较 一看层二看核三看价 二、元素周期表

1.编排原则： ①按原子序数递增的顺序从左到右排列 ②将电子层数相同．．．．．．的各元素从左到右排成一横行．．。（周期序数＝原子的电子层数） ③把最外层电子数相同．．．．．．．．的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行．．。 主族序数＝原子最外层电子数 2.结构特点： 核外电子层数 元素种类 第一周期 1 2种元素 短周期 第二周期 2 8种元素 周期 第三周期 3 8种元素 元 （7个横行） 第四周期 4 18种元素 素 （7个周期） 第五周期 5 18种元素 周 长周期 第六周期 6 32种元素 期 第七周期 7 未填满（已有26种元素） 表 主族：ⅠA ～ⅦA 共7个主族 族 副族：ⅢB ～ⅦB 、ⅠB ～ⅡB ，共7个副族 （18个纵行） 第Ⅷ族：三个纵行，位于ⅦB 和ⅠB 之间 （16个族） 零族：稀有气体 三、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。 2.同周期元素性质递变规律

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

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
[TOP]
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

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+。

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。

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：

物质结构与元素周期律专题复习教案

物质结构与元素周期律 一、原子的构成 1、原子： 2、两个关系式： （1）核电荷数＝核内质子数＝原子核外电子数＝原子序数。 （2）质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。 【例 1】某元素的一种核素X的原子质量数为A，含N个中子，它与1H原子组成H m X分子，在a g H m X分子中含质子的物质的量是() 二、核外电子排布 1、电子运动特点：①较小空间；②高速；③无确定轨道。 2、电子云：表示电子在核外单位体积内出现几率的大小，而非表示核外电子的多少。 3、电子层：根据电子能量高低及其运动区域不同，将核外空间分成个电子层。 表示：层数 1 2 3 4 5 6 7 符号K L M N O P Q n值越大，电子运动离核越远，电子能量越高。电子层实际上并不存在。 4、能量最低原理：电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后排布在能量稍 高的电子层，即电子由内而外逐层排布。 5、排布规律：①各电子层最多容纳的电子数目是个。 ②最外层电子数不超过个。（K层为最外层时不超过2个） ③次外层电子数不超过个，倒数第三层电子数不超过32个。 6、表示方法： ①原子、离子结构示意图。 ②原子、离子的电子式。

三、电子式的书写 【例 2】下列化学用语中，书写错误的是( )

根据元素周期律，把相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行，再把不同横行中相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行， 这样得到的表就叫做元素周期表。 1、编排依据 （1）按原子序数递增的顺序从左到右排列。 （2）将电子层数相同的元素排成一个横行，得到。 （3）把最外层电子数相同的元素排成一个纵行，得到。 2、结构 短周期：1、2、3 周期（7个横行）长周期：4、5、6 不完全周期：7 7个主族：ⅠA～ⅦA 族（18个纵行）7个副族：ⅠB～ⅦB 16个族第Ⅷ族 零族（稀有气体） 【例 3】甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数不可能是() A．x＋2B．x＋4 C．x＋8 D．x＋18 【例 4】若甲、乙分别是同一周期的ⅡA和ⅢA元素，原子序数分别为m和n，则下列关于m 和n的关系不正确的是 ( ) A．n＝m＋1 B．n＝m＋18 C．n＝m＋25 D．n＝m＋11 【例 5】下列叙述中正确的是() A．除零族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B．除短周期外，其他周期均有18种元素 C．副族元素中没有非金属元素 D．碱金属元素是指第ⅠA族的所有元素

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。

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。

2014原子结构与元素周期律单元测试含答案

原子结构与元素周期律单元测试 （时间：60分钟满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Ba-137 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分。每小题只有一个选项符合题意）1．下列说法正确的是() A．所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子 B．两种微粒如果核外电子排布相同，化学性质就一定相同 C．质量数相同的原子其化学性质一定相同 D．具有相同核电荷数的原子或单核离子一定是同种元素 2. 下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是() A ． B ． C ． D ． 3．一定量的锎(252 98Cf)是医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源，1 mg(252 98Cf)每秒约放出2.34×109个中子。下列有关锎的说法错误的是() A．(252 98Cf)原子中，中子数为154 B．锎元素的相对原子质量为252 C．(252 98Cf)原子中，电子数为98 D．(252 98Cf)原子中，质子数为98 4．最新科技报道，美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒，这种新微粒是由3个氢原子核(只含质子)和2个电子构成的。对于这种微粒，下列说法中正确的是() A．是氢的一种新的同素异形体B．是氢的一种新的同位素 C．它比一个普通H2分子多一个氢原子核D．它的组成可用H3—表示 5．下列说法正确的是() A ．某单核微粒的核外电子排布为，则该微粒一定是氩原子 B．原子最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 C．N H＋4与H3O＋具有相同的质子数和电子数 D．最外层电子数是次外层电子数2倍的元素原子容易失去电子成为阳离子 6．下列叙述正确的是() A．在多电子原子里，能量高的电子通常在离核近的区域内运动 B．核外电子总是尽先排在能量低的电子层上 C．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等 D．微粒的最外层只能是8个电子才稳定 7．下列事实一般不能用于判断金属性强弱的是() A．金属间发生的置换反应 B．1 mol金属单质在反应中失去电子的多少 C．金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱 D．金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气的难易程度 8．如图为元素周期表前4周期一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素。下列说法中正确的是() A．五种元素一定都是非金属元素 B．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2 C．X的氢化物的沸点一定比Z的氢化物高D．R的最高价氧化物对应水化物一定是强酸 X Y Z R W

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。

原子结构和元素周期律

第一章物质及其变化 第一节物质的聚集状态 体系：被研究的对象，例如一个烧杯中的溶液 一、物质的聚集状态： 各种物质总是以一定的聚集状态存在的 气、液、固为三种聚集状态，各具特征，在一定条件下可相互转化。 1、气体（g）：扩散性和可压缩性 2、液体（l）：流动性、无固定形状、一定条件下有一定体积 3、固体（s）：具有一定体积、一定形状及一定程度的刚性。 二、物质的聚集状态和相： 相：在体系中任何具有相同的物理性质和化学性质的部分称为相。 相与相之间有界面隔开。 g-s，l-s，s-s一般为两相 g-g混合物为一相 l-l混合物： 一相：如5%HCl溶液，HCl以分子或离子形式分散在水中 两相：如油和水组成的体系，O/W，O以较多分子聚成粒子，以一定的界面和周围的水分开，是不连续的相，W是连续相。 g-L混合物：也存在如上关系：H2S溶于水为一相 S-S混合物制成合金时为一相。 物质的聚集状态或相可以相互变化，亦可共存。 如： S-L相平衡这一点温度即为凝固点。 气体的存在状态主要决定于四个因素：P、V、T、n，而几乎与它们的化学组成无关。反映这四个物理量之间关系的式子叫气体状态方程式。 理想气体：分子间完全没有作用力，分子只是一个几何点，没有体积。 实际上所碰到的气体都是真实气体，只有在温度不太低，压力不太高时，实际气体的存在状态才接近于理想气体，可以用理想气体的定律进行计算。

三、理想气体状态方程： R：常数，可由实验测得： 1 mol气体在273.15K（0℃），101.325kPa下测得其体积22.4×10-3m3 这是理想气体的状态方程式，而实际上气体分子本身必然占有体积，分子之间也具有引力，因此应用该方程进行计算时，不可避免地存在偏差。对于常温常压下的气体，这种偏差很小，随着温度的降低和压力的增大，偏差逐渐增大。 四、混合气体分压定律： 1、混合气体分压定律： 1801年，由Dalton（道尔顿）总结实验结果提出，因此又称为Dalton分压定律。 两种或两种以上不会发生化学反应的气体混合，混合气体的总压力等于各组分气体的分压力之和。 A、容器中注入30mL N2，压力为300mmHg B、容器中注入20mL O2，压力为200mmHg C、容器中注入30mL N2 + 20mL O2，压力为500mmHg 即：P总= ∑Pi Pi：分压力（简称分压），气体混合物中各组分气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 理想气体定律同样适用于混合气体： PiV = niRT ， P总V = n总RT ====> ∑PiV = ∑niRT Pi：分压； V：总体积 2、分压的计算： P总可通过压力表测出，Pi则很难被直接测出，可通过分析、计算求得： PiV = niRT （1） P总V = n总RT （2） 由（1）÷（2），得： Pi / P总 = ni / n总 = Xi（摩尔分数） ∴Pi = Xi P总 计算分压的关键在于如何求得组分气体的摩尔分数。 求混合气体的摩尔分数，常用的方法是通过混合气体进行气体分析，测得各组分气体的体积分数：Vi / V总。 例1-1： 已知在250℃时PCl5能全部气化，并部分离解为PCl3和Cl2。现将2.98gPCl5置于1.00L容器中，在250℃时全部气化后，测定其总压力为113.4kPa。其中有哪几种气体？它们的分压各是多少？

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 = =

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

元素周期表和元素周期律练习题答案

元素周期表及元素周期律 1.元素X、Y、Z原子序数之和为36，X、Y在同一周期，X＋与Z2－具有相同 的核外电子层结构。下列推测不正确的是( )。 A．同周期元素中X的金属性最强 B．原子半径X>Y，离子半径X＋>Z2－ C．同族元素中Z的氢化物稳定性最高 D．同周期元素中Y的最高价含氧酸的酸性最强 【点评】在周期表中，元素的原子序数差因周期表结构出现以下两种情况：(1)同主族，相邻周期元素原子序数之差的判断。①第ⅠA、ⅡA族元素，相差上一周期元素所在周期所含元素的种数。②第ⅢA～ⅦA族元素，相差下一周期元素所在周期含有的元素的种数。 (2)同周期相邻主族元素原子序数之差的判断。①ⅠA、ⅡA元素或ⅢA～ⅦA相邻元素相差1。②ⅡA、ⅢA元素：若为第二或第三周期则相差1，若为第四或第五周期相差11，若为第六或第七周期则相差25。 2.A、B、C为三种短周期元素，A、B在同周期，A、C的最低价离子分别为 A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )。A．原子序数：AB>C C．离子半径：A2－>C－>B2＋

D．原子核外最外层电子数：A>C>B 3.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键 时共价键成分最少的是( ) A．Li，F B．Na，F C．Na，Cl D．Mg，O 4.下列说法正确的是( )。 ①非金属元素不可能组成离子化合物②构成分子的粒子一定含有共价键③共价化合物中可能含有离子键④离子化合物中可能含有共价键⑤非极性键只存在于双原子单质分子里⑥不同元素组成的多原子分子里的化学键一定都是极性键 A．①②④⑥ B．②④⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．只有④

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；