高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题及详细答案
高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题及详细答案
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
离子方程式为：()-23-
2Al OH +OH =lO +H A O ；
II ．（5）非金属性N>Si ，因此Si 3N 4中N 元素化合价为-3价；该反应中N 元素化合价从0价降低至-3价，N 元素被还原；
（6）Si 3N 4陶瓷材料硬度大、熔点高，晶体中只有极性共价键，说明Si 3N 4为原子晶体，C 3N 4的结构与Si 3N 4相似，说明C 3N 4为原子晶体，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；
（7）该反应中Si 元素化合价不变，N 元素化合价从0价降低至-3价，C 元素化合价从0价升高至+2价，根据得失电子关系以及原子守恒配平方程式以及单线桥为：
；
（8）气体密度增加了2.8g/L ，说明气体质量增加了2.8g/L ×10L=28g ，
2234=3SiO +6C +2N Si N +6CO 140g 112g
28g
m
?高温
气体质量变化 因此生成的Si 3N 4质量为28g
140g 112g
?
=35g 。
2．下表为元素周期表的粗表，①～⑧分别表示元素周期表中对应位置的元素 ①
⑧
③ ⑤
②
④
⑥
⑦
(1)用电子式表示①与②形成化合物A 的过程：________
(2)已知⑥原子的最外层有2个电子，请画出⑥原子的结构示意图：______________
(3)含有④元素的某种18 电子的离子与H+及OH－均可发生反应，请写出该离子的电子式
______
(4)元素③④⑤的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是_________(用化学式表示)，其沸点由高到低的顺序是_______ (用化学式表示)
(5)已知⑦的稳定化合态为+2 价，且⑦与③可按3:4 形成某化合物,该化合物具有较强氧化性，可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体，请写出该化学方程式：
_________________
(6)①与③，①与④能形成18个电子的化合物，此两种化合物在溶液中发生反应的化学方程式为_________。
(7)⑧的一种氧化物为无色气体，在空气中能迅速变成红棕色。在一定条件下，2L的该无色气体与0.5 L 的氧气混合，该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，则所生成的一种含氧酸盐的化学式是_________。
(8)两种均含①与②③④四种元素的化合物相互反应放出气体的离子方程式为_________。【答案】 HF>H2O>H2S
H2O>HF>H2S Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O H2S+H2O2=S+H2O NaNO2 HSO3-+H+=
H2O+SO2↑
【解析】
【分析】
根据题干图表分析可知，①元素位于元素周期表的第一周期第ⅠA族，为H元素，②元素位于元素周期表的第三周期第ⅠA族，为Na元素，③元素位于元素周期表的第二周期第ⅥA族，为O元素，④元素位于元素周期表的第三周期第ⅥA族，为S元素，⑤元素位于元素周期表的第二周期第ⅦA族，为F元素，⑥元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，为26号元素Fe，⑦元素位于元素周期表的第六周期第ⅣA族，为Pb元素，⑧元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，为N元素，据此分析解答问题。
【详解】
(1)由上述分析可知，①为H元素，②为Na元素，两者形成的化合物A为离子化合物NaH，用电子式表示其形成过程为，故答案为：
；
(2)⑥为Fe元素，核外共有26个电子，原子的最外层有2个电子，则其原子结构示意图为
，故答案为：；
(3)含有S元素的某种18电子的离子与H+及OH－均可发生反应，该离子为HS-，电子式为
，故答案为：；
(4)非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，由于非金属性：F>O>S，则气态氢化物
的稳定性：HF>H2O>H2S，因为H2O和HF分子中含有氢键，故沸点均大于H2S，且一个
H2O分子中可形成两个氢键，故沸点：H2O>HF，则H2O>HF>H2S，故答案为：
HF>H2O>H2S；H2O>HF>H2S；
(5)由题干已知，Pb的稳定化合态为+2价，且Pb与O可按3:4形成某化合物Pb3O4，该化合物具有较强氧化性，可以与浓盐酸反应并释放出一种黄绿色的气体Cl2，根据氧化还原反应规律可得出其化学反应方程式为：Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O，故答案为：
Pb3O4+8HCl(浓)=3PbCl2+Cl2↑+4H2O；
(6)H与O形成的18电子的化合物为H2O2，H与S形成的18电子的化合物为H2S，H2S在溶液中可被H2O2氧化生成S单质，反应方程式为H2S+H2O2=S+H2O，故答案为：
H2S+H2O2=S+H2O；
(7)⑧为N元素，N的某种氧化物是一种无色气体，该气体在空气中迅速变成红棕色，则该气体为NO，2L的NO与0.5LO2相混合，该混合气体被足量NaOH溶液全吸收后没有气体残留，生成C的含氧酸盐只有一种，设含氧酸盐中N的化合价为x，根据得失电子守恒，2L×[x-(+2)]=0.5L×4，解得x=+3，所得含氧酸盐的化学式为NaNO2，故答案为：NaNO2；(8)两种均含H、Na、O、S四种元素的化合物可相互反应放出气体，可以是硫酸氢钠与亚硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，离子反应方程式为HSO3-+H+= H2O+SO2↑，故答案为：HSO3-+H+= H2O+SO2↑。
【点睛】
解答本题的关键在于熟悉元素周期表的结构以及元素在元素周期表中位置，从而推出相应的元素，同时要能够对物质结构的基础知识进行迁移运用，综合度较高，解答时要注意元素及其化合物的性质的综合运用。
3．已知A、B、C三种元素的原子中，质于数：A (1)写出三种元素的名称和符号：A______，B______，C______。 (2)画出三种元素的原子结构示意图：A______，B______，C______。 【答案】碳C 硅Si 氯Cl 【解析】 【分析】 A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A原子核外电子排布为2、4，A是C元素；B元素的原子核外M层电子数是L层电子数的一半，则B原子核外电子排布为2、8、4，B为Si元素；C元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个，且原子序数大于B小于18，所以C原子核外电子排布为2、8、7，C是Cl元素，据此答题。 【详解】 根据上述分析可知A是C元素，B是Si元素，C是Cl元素。 (1)A为碳元素，元素符号为C；B为硅元素，元素符号为Si；C为氯元素，元素符号为Cl； (2)碳原子的结构示意图为，硅原子的结构示意图为，氯原子的结构示意图为。 【点睛】 本题主要考查了根据原子核外各层电子数的关系，确定元素的种类，解题时要熟悉常见元素的核外电子排布，注意规范书写结构示意图。 4．A、B、C为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数，B原子核内质子数和中子数相等。 (1)写出A、B、C的名称:A_____、B_____、C_____。 (2)C在元素周期表中的位置是_____。 (3)B的原子结构示意图为_____,C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序> (填化学式)。_______ (4)比较A、C的原子半径:A_____(填“>”“<”或“=”)C。 【答案】氮硫氟第二周期ⅦA HF>H2S > 【解析】 【分析】 A、B、C为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A、C处于第二周期，B处于第三周期，令A原子核外电子为x，则B质子数为x+9，C核外电子数为x+2，则：x+x+2=x+9，解得x=7，故A为N元素、B为S元素、C为F元素，据此解答。 【详解】 A、B、C为短周期元素，由它们在周期表中的位置，可知A.C处于第二周期，B处于第三周期，令A原子核外电子为x，则B质子数为x+9，C核外电子数为x+2，则：x+x+2=x+9，解得x=7，故A为N元素、B为S元素、C为F元素， (1)由上述分析可知，A为氮、B为硫、C为氟； (2)C为氟，处于周期表中第二周期Ⅶ A族； (3)B为S元素，原子结构示意图为；非金属性：F＞S，非金属性越强其对应简单 气态氢化物的稳定性越大，故氢化物稳定性：HF＞H2S； (4) A为N、C为F，同一周期，自左至右，元素的原子半径减小，故原子半径：N＞F。5．如表所示为元素周期表的一部分，参照元素①～⑩在表中的位置，请回答下列问题： (1)写出①和④两种元素原子按1：1组成的常见化合物的电子式______。 (2)用电子式表示⑥和⑨形成化合物的过程：______。 (3)③、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 ______(用化学式表示)。 (4)已知周期表中存在对角相似规则，如②与⑦在周期表中处于对角线位置则化学性质相似，②的氧化物、氢氧化物也有两性，写出②的氢氧化物与⑥的氢氧化物反应的化学方程式 ______。 (5)⑤、⑥、⑩的离子半径由大到小的顺序为 ______(用离子符号表示)。 【答案】 HClO4>HNO3>H3PO4 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O Cl->F->Na+ 【解析】 【分析】 由元素在周期表中位置，可知①是H，②是Be，③是N，④是O，⑤是F，⑥是Na，⑦是Al，⑧是P，⑨是S，⑩是Cl。 (1)①和④两种元素原子按1：1组成的常见化合物为过氧化氢； (2)⑥和⑨形成化合物为硫化钠，为离子化合物； (3)非金属性越强，对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强； (4)②的氢氧化物与⑥的氢氧化物反应，生成偏铍酸钠、水； (5)离子核外电子层越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。 【详解】 由元素在周期表中位置，可知①是H，②是Be，③是N，④是O，⑤是F，⑥是Na，⑦是Al，⑧是P，⑨是S，⑩是Cl。 (1)①和④两种元素原子按1：1组成的常见化合物为过氧化氢，分子式是H2O2，在该分子中2个O原子形成一个共价键，每个O原子分别与H原子形成1个共价键，因此H2O2的电子式为； (2)⑥和⑨形成化合物为硫化钠，Na2S为离子化合物，Na+与S2-之间通过离子键结合，用电子式表示Na2S形成化合物的过程为：；(3)元素的非金属性越强，其对应最高价氧化物对应水化物的酸性越强，③、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物分别是HNO3、H3PO4、HClO4，三种酸的酸性由强到弱的顺序为 HClO4>HNO3>H3PO4； (4)②的氢氧化物Be(OH)2是两性氢氧化物，可以与⑥的氢氧化物NaOH反应，生成偏铍酸钠和水，反应方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O； (5)离子核外电子层数越大，离子半径越大；对于电子层结构相同的离子来说，离子核外电子层数越多，离子半径越大；具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小。所以⑤、⑥、⑩三种元素的离子F-、Na+、Cl-的离子半径由大到小的顺序为Cl->F->Na+。 【点睛】 本题考查了元素及化合物的推断及元素周期律的应用。掌握元素的位置、结构与性质的关系、元素化合物知识为解答的关键。注重原子结构与元素化合物知识相结合的训练，侧重考查学生的分析与应用能力。 6．A、B、C、D为原子序数依次增大短周期元素，A的最外层电子数是其电子层数2倍；B 的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E；D的L层电子数等于其它电子层上的电子数之和。 (1)A元素名称为______，D在周期表中的位置________，离子半径大小B___C(填“>”“<”或“=”)。 (2)B的两种单质在常温下都是气体，它们互为____________。比较B的氢化物和D的氢化物沸点：B___D（填“＞”“＜”或“=”），原因是_________________。 (3)E中含有化学键类型：_________，属于___________化合物（填“离子化合物”或“共价化合物”）。 (4)用电子式表示C与D的二元化合物的形成过程：_____________________。 (5)氢原子与B分别形成10电子和18电子分子，写出18电子分子转化成10电子分子的化学方程式__________________。 【答案】碳第三周期第VIA > 同素异形体 > 水分子间存在氢键离子键和非极性共价键离子化合物 2H2O22H2O+O2↑【解析】 【分析】 短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，A的最外层电子数是其电子层数2倍，则A 原子核外有2个电子层，核外电子排布是2、4，A是C元素；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体E，淡黄色固体E是Na2O2，则B是O元素、C是Na元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，则D原子M层电子数为6，则D为S元素。然后根据元素的原子结构及形成的化合物的性质，结合元素周期律分析解答。 【详解】 根据上述分析可知：A是C元素，B是O元素，C是Na元素，D是S元素，淡黄色的固体E是Na2O2。 (1)A是C元素，元素名称为碳；D是S元素，原子核外电子排布为2、8、6，则S在元素周期表中位于第三周期第VIA族；O2-、Na+核外电子排布是2、8，二者电子层结构相同， 对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径O2- >Na+； (2)氧元素形成的单质有O2、O3，二者是由同一元素形成的不同性质的单质，互为同素异形体；B的氢化物H2O和D的氢化物H2S结构相似，由于在H2O分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使得物质的熔沸点升高，故物质的沸点：H2O>H2S； (3)E是Na2O2，该物质是离子化合物，2个Na+与O22-之间通过离子键结合，在阴离子O22-中2个O原子之间通过共价键结合； (4)C与D的二元化合物Na2S是离子化合物，Na+与S2-通过离子键结合，用电子式表示其形成过程为：。 (5)H与O分别形成10电子分子是H2O，形成的18电子分子是H2O2，18电子分子H2O2不稳定，容易分解为H2O和O2，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。 【点睛】 本题考查位置结构性质的相互关系及应用，涉及原子结构、元素周期表结构、物质性质等知识点，熟练掌握元素化合物、元素周期律等知识点，侧重考查学生分析与应用能力。 7．X、Z、Q、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大。X和Q属同族元素，X和R可形成化合物XR4；R2为黄绿色气体；Z与X同周期且基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T2+的3d 轨道中有5个电子。请回答下列问题： (1)Z基态原子的电子排布式是______；Z所在周期元素中，最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是______（填化学式）。 (2)利用价层电子对互斥理论判断 RZ3-的立体构型是______；RZ3-的中心原子的杂化轨道类型为______。 (3)水中T含量超标，容易使洁具和衣物染色．RZ2可以用来除去水中超标的T2+，生成黑色沉淀TZ2，当消耗0.2molRZ2时，共转移了1mol电子，则反应的离子方程式为 ___________。 【答案】1s22s22p4 HNO3三角锥形 sp3杂化 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+【解析】 【分析】 X、Z、Q、R、T为前四周期元素，且原子序数依次增大，R2为黄绿色气体，则R为Cl；X 和R可形成化合物XR4，则X为+4价，处于IVA族，X和Q属同族元素，可推知X为C元素、Q为Si；Z与X同周期且基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等，则Z核外电子排布为1s22s22p4，因此Z为O元素；T2+的3d轨道中有5个电子，原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2，则T为Mn，据此解答。 【详解】 根据上述分析可知：X是C元素，Z是O元素，Q是Si元素，R是Cl元素，T是Mn元素。 (1)Z是O元素，O基态原子的电子排布式是1s22s22p4；Z所在周期元素中，元素最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HNO3； (2) RZ3-是ClO3-，ClO3-离子中中心原子Cl原子孤电子对数=7123 2 +-? =1，价层电子对数为 3+1=4，则ClO3-立体构型是三角锥形，其中心原子Cl原子的杂化轨道类型为sp3 杂化；(3)水中Mn含量超标，容易使洁具和衣物染色，ClO2可以用来除去水中超标的Mn2+，生成黑色沉淀MnO2，当消耗0.2molClO2时，共转移了1mol电子，假设Cl元素在还原产物中化合价为a，则0.2mol×(4-a)=1mol，解得a=-1，即ClO2被还原变为Cl-，根据电荷守恒可知，还产生了H+，则反应的离子方程式为：2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl﹣+12H+。 【点睛】 本题考查结构、性质、位置关系应用、核外电子排布、杂化方式判断、氧化还原反应等，较为全面的考查了元素化合物、物质结构理论及氧化还原反应的分析与判断能力，是对学生对知识的迁移运用能力的综合考查。 8．下表是元素周期表的一部分，表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。 (1)①—⑩中，最活泼的金属元素是___________________(写元素符号)；最不活泼的元素是_______(写元素符号)。 (2)④、⑤的简单离子，其半径更大的是________(写离子符号)。 (3)⑧、⑨的气态氢化物，更稳定的是_________(填化学式)。 (4)元素的非金属性：①_______⑦(填“>”或“<”)。 (5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中：酸性最强的是___________(填化学式)，既能与酸反应又能与碱反应的是___________(填化学式)． 【答案】Na Ar F-HCl>HClO4Al（OH）3 【解析】 【分析】 由元素在周期表中位置可知，①为C元素、②为N元素、③为O元素、④为F元素、⑤为Na元素、⑥为Al元素、⑦为Si元素、⑧为S元素、⑨为Cl元素、⑩为Ar元素。 【详解】 （1）①—⑩中，最活泼的金属元素是左下角的Na元素，最不活泼的元素为0族元素Ar 元素，故答案为：Na；Ar； （2）氟离子和钠离子电子层结构相同，电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则氟离子半径大于钠离子，故答案为：F-； （3）元素的非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氯元素的非金属性强于硫元素，则氯化氢的稳定性强于硫化氢，故答案为：HCl； （4）同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则碳元素的非金属性强于硅元素，故答案 为：>； (5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是高氯酸；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应，故答案为：HClO4；Al（OH）3。 【点睛】 注意对元素周期表的整体把握，注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。 9．下表是元素周期表的一部分，对于表中元素①～⑧，填空回答： 族 ⅠAⅡAⅢA ⅣAⅤAⅥAⅤⅡA 0周期 二①②③④ 三⑤⑥⑦⑧ (1)地壳中含量最多的元素是______，非金属性最强的元素是______。 (2)写出①的最简单的气态氢化物的电子式______。 (3)在第三周期主族元素中，单质氧化性最强的是_____，能形成的二元强酸是________。 (4)写出②的气态氢化物与②的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_____。 【答案】O F Cl2 H2SO4 NH3+HNO3=NH4NO3 【解析】 【分析】 由元素在周期表的位置可知，元素①～⑧分别为C、N、O、F、Na、Al、S、Cl，然后结合元素的性质与原子结构的知识分析解答。 【详解】 由元素在周期表的位置可知，元素①～⑧分别为C、N、O、F、Na、Al、S、Cl。 (1)地壳中含量最高的元素为O，非金属性最强的元素为F； (2)①的最简单的气态氢化物为甲烷，分子中C原子与4个H原子形成四对共用电子对，其电子式为； (3)第三周期主族元素中Cl的非金属性最强，单质氧化性最强的是Cl2，S对应的硫酸为二元强酸，能形成的二元强酸是H2SO4； (4)②的气态氢化物为NH3，②的最高价氧化物对应水化物为HNO3，二者反应生成 NH4NO3，反应方程式为NH3+HNO3=NH4NO3。 【点睛】 本题考查位置、结构与性质关系的应用，把握元素周期表结构、元素周期律内容为解答的关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力。 10．现有下列9种微粒：11H 、21H 、136C 、146C 、14 7N 、56226Fe +、56326Fe +、1682O 、1683O 。按要求完成以下各题： （1）11H 、2 1H 分别是氢元素的一种______，它们互为______。 （2）互为同素异形体的微粒是______。 （3）56 226Fe +的中子数为______，核外电子数为______。 （4）形成上述9种微粒的核素有______种、元素有______种。 【答案】核素 同位素 1682O 和16 83O 30 24 7 5 【解析】 【分析】 结合核素的结构分析即可。 【详解】 (1)11H 、2 1H 的质子数均为1，中子数分别为0、1，分别是氢元素的一种核素，它们互为同位素； (2)16 82O 和1683O 是由O 元素组成的两种不同单质，互为同素异形体； (3)56 226Fe + 的质子数为26，质量数为56，中子数为562630-=，核外电子数为 26224-=； (4)9种微粒中含有H 、C 、N 、Fe 和O 5种元素，含有11H 、21H 、136C 、146C 、147N 、 5626Fe 、168O 7种核素。 11．按要求回答下列问题： （1）某种粒子有1个原子核，核中有17个质子，20个中子，核外有18个电子，该粒子的化学符号是__。 （2）下列关于化学键的说法正确的是____。 ① 含有金属元素的化合物一定是离子化合物 ② 第IA 族和第ⅦA 族元素原子化合时，一定生成离子键 ③ 由非金属元素形成的化合物一定不是离子化合物 ④ 活泼金属与非金属化合时，能形成离子键 ⑤ 离子键就是阴、阳离子间的相互引力 ⑥离子化合物中可能含有非极性共价键 （3）写出下列物质的电子式：Mg(OH)2：____， N 2：_______，NH 4I ：_______。 （4）用电子式表示下列化合物的形成过程：Na 2S ：_______；H 2O ：_______。 【答案】37 17Cl - ④⑥ 【解析】 【详解】 （1）某种粒子有1个原子核，核中有17个质子，20个中子，核外有18个电子，该粒子 Cl ；电子数比质子数多1个，为带1个单位负电荷的阴离子，核中有17个质子，则为37 17（2）①含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3为共价化合物，①错误； ②第IA族和第ⅦA族元素原子化合时，不一定生成离子键，如HCl，②错误； ③由非金属元素形成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl，③错误； ④活泼金属与非金属化合时，能形成离子键，如NaCl、KI等，④正确； ⑤离子键就是阴、阳离子间的相互作用，既有引力又有斥力，⑤错误； ⑥离子化合物中可能含有非极性共价键，如Na2O2，⑥正确； 故答案为：④⑥； （3）Mg(OH)2：由Mg2+和OH-构成，电子式为； N2：两个N原子间形成三对共用电子，电子式为； NH4I：由NH4+和I-构成，电子式为； （4）Na2S：； H2O：。 【点睛】 在书写电子式时，首先应确定物质所属类别，弄清它是非金属单质，还是离子化合物或共价化合物。离子化合物，由阴、阳离子构成；共价单质或共价化合物，由原子构成。对于离子化合物，要确定离子尤其是阴离子的组成，若阴离子是原子团，则还要确定阴离子内原子间的共价键数目；对于共价化合物，既要确定原子的相对位置，又要确定原子间的共用电子对数目等。对于一般的非金属原子来说，共用电子对数目=8一最外层电子数。对于H来说，只能形成一对共用电子。 12．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。如图是模拟工业制备氢溴酸的流程图： 回答下列问题: (1)混合①中发生反应的离子方程式为____。 (2)混合②中加入试剂a是____。 (3)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是:①含Fe3+，②含Br2，③含Fe3+和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因，该试剂是_____(填写字母)。 a.KMnO4溶液 b.NaOH溶液 c.KSCN溶液 d.淀粉KI溶液 https://www.360docs.net/doc/c73511657.html,l4 (4)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是____(请用离子方程式表示)。 (5)实验室制取Br2的反应为：2NaBr+3H2SO4+MnO2Δ 2NaHSO4+MnSO4+Br2↑+2H2O，制取 Br2最好选用如图装置中的____(填写字母，固定和加热装置均已省略)。简述检验图所选装置气密性的方法_____。 【答案】SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42- BaCl2溶液 e SO32-+2H+=SO2↑+H2O C 关闭分液漏斗活塞，将烧瓶上的导气管连接一段橡皮管并伸入水中，用手焐热烧瓶，若导管末端有气泡产生，冷却后导管中上升一段水柱，证明装置气密性良好 【解析】 【分析】 Br2具有强氧化性，SO2具有还原性，两者反应放出热量，溴单质、氢溴酸易挥发，使用冰水降低温度，防止Br2、HBr挥发，然后蒸馏得到硫酸和氢溴酸粗品。粗品中可能含有挥发出的Br2，加入Na2SO3，除去粗品中未反应的溴单质。再加入氯化钡，使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，再进行过滤分离，无色溶液中含有HBr和NaCl，再蒸馏得到精制的氢溴酸。 【详解】 (1) Br2与SO2反应生成氢溴酸和硫酸，发生的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-。 (2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故钡离子、氯离子应是加入试剂a引入的，试剂a是BaCl2溶液。 (3) CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则原因为①；若有机层为橙色，水层为无色，则原因为②；若有机层为橙色、水层为黄色，则原因为③；故答案选e。 (4)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，离子反应方程式为SO32- +2H+=SO2↑+H2O。 (5)实验室制取Br2的反应为：2NaBr+3H2SO4+MnO2Δ 2NaHSO4+MnSO4+Br2↑+2H2O，该反应 为固体、液体混合加热制备气体，应选择装置C；该装置检查气密性的方法为关闭分液漏斗活塞，将烧瓶上的导气管连接一段橡皮管并伸入水中，用手焐热烧瓶，若导管末端有气 泡产生，冷却后导管中上升一段水柱，证明装置气密性良好。 13．二氧化碳是造成大气污染的主要有害气体之一，二氧化硫尾气处理的方法之一是采用钠—钙联合处理法。 第一步：用NaOH 溶液吸收SO 2。2NaOH+SO 2→Na 2SO 3+H 2O 第二步：将所得的Na 2SO 3溶液与生石灰反应。Na 2SO 3+CaO+H 2O→CaSO 3↓+2NaOH 完成下列填空： (1)在上述两步反应所涉及的短周期元素中，原子半径由小到大的顺序是__________。 (2)氧和硫属于同族元素，该族元素的原子最外层电子排布可表示为__________。写出一个能比较氧元素和硫元素非金属性强弱的化学反应方程式：_______________ (3)NaOH 的电子式为_____________。 (4)若在第一步吸收SO 2后得到的NaOH 和Na 2SO 3混合溶液中，加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，生成Na 2SO 4和NaBr 。写出发生反应的化学方程式。_____________ (5)钠—钙联合处理法的优点有__________、____________。（任写两点） 【答案】H →点燃2S+2H 2O 2NaOH+Na 2SO 3+Br 2→Na 2SO 4+2NaBr+H 2O NaOH 吸收SO 2的效率高 NaOH 能循环利用，生 石灰价格较低，成本低 【解析】 【分析】 (1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫，根据元素周期律的知识解答； (2)根据构造原理书写O 、S 元素的原子最外层电子排布式；非金属强的能将非金属弱的元素置换出来，由此书写化学方程式； (3)NaOH 是离子化合物，Na +、OH -通过离子键结合； (4)向烧碱和Na 2SO 3混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，说明亚硫酸根离子被溴单质氧化为硫酸根离子； (5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高，原料氢氧化钠可以循环利用，而生石灰的价格低。 【详解】 (1)上述两步反应所涉及的短周期元素有氢、氧、钠、硫四种元素，钠和硫原子核外有三个电子层，而氧原子核外只有2个电子层，氢原子核外只有1个电子层，由于原子核外电子层数越多，原子半径越大；当原子核外电子层数相同时，原子序数越大，原子半径就越小，所以半径由小到大的顺序是：H (2)O 、S 原子核外最外层都具有6个电子，根据构造原理，可知该族元素的原子最外层电子排布式为ns 2np 4；非金属强的元素的单质能将非金属弱的元素的单质从化合物中置换出来，如硫化氢与氧气反应生成单质硫，反应的化学方程式为：2H 2S+O 2 ???? →点燃2S+2H 2O ； (3)NaOH 是离子化合物，阳离子Na +与阴离子OH -之间通过离子键结合，OH -内H 、O 原子之间通过共价键结合，故NaOH 的电子式为： ； (4)向NaOH和Na2SO3混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色，说明SO32-离子被 溴单质氧化为SO42-离子，反应的化学方程式为：2NaOH+Na2SO3+Br2→Na2SO4+2NaBr+H2O； (5)二氧化硫与氢氧化钠反应吸收率高，原料氢氧化钠可以循环利用，而生石灰的价格低， 从而可降低生产成本。 【点睛】 本题综合考查了原子结构、元素周期律、化学实验方案的评价等知识，注意相关物质的性 质的异同，把握实验方案的严密性，侧重考查学生的实验能力和评价能力。 14．工业上常用如下的方法从海水中提溴： 浓缩海水粗产品溴溴蒸气物质X 产品溴 完成下列填空： （1）上述流程中有两步都涉及到氯气。氯气分子中所含的化学键名称是：_____，溴单质 的电子式是_________，溴和氯气态氢化物的沸点比较：___________>___________（填写 化学式），写出一种含氯元素的化合物且属于非极性分子的化学式_____。 （2）步骤②中体现了溴单质具有的性质是_____。 （3）写出步骤③中反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。（说明：反应有水参与且有硫酸生成）：_____；在该反应中被氧化的元素是：_____。 （4）工业上利用海水还有一个重要的反应就是电解饱和食盐水，此反应中的阴极产物是：_____和______________（写化学式）。 【答案】共价键 HBr HCl CCl4沸点低 S NaOH H2 【解析】 【分析】 （1）卤素单质属于共价分子，分子中存在共价键；卤族元素从氯到碘，其气态氢化物的沸点逐渐升高；CCl4属于非极性分子； （2）溴具有沸点低，易挥发的性质； （3）溴蒸气和二氧化硫反应生成硫酸和氢溴酸；根据反应中1molSO2完全被氧化成硫酸可知，转移2mol电子，标出该反应中电子转移的方向和数目；反应过程中硫元素化合价升高，发生了氧化反应； （4）电解饱和食盐水的反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+ H2↑，阴极发生还原反应，据此分析阴极的产物。 【详解】 （1）氯气是由非金属元素组成，氯原子和氯原子之间存在的是共价键；依据8电子稳定结构可以得出，溴单质的电子式为；卤族元素从氯到碘，其气态氢化物的沸点逐渐 升高，故沸点HB r >HCl ，CCl 4是含氯元素的化合物且属于非极性分子； 故答案是：共价键；；HB r ；HCl ；CCl 4； （2）步骤②通过通入空气和水蒸气，把液态溴变成溴蒸气，体现了溴沸点低，易挥发的性 质。 故答案是：沸点低； （3）步骤③是溴蒸气和二氧化硫反应，其化学方程式为：Br 2+SO 2+2H 2O=2HBr+H 2SO 4；+4价硫升高到+6价，所以1molSO 2完全被氧化转移2mol 电子，电子转移的方向和数目为： ；在该反应中S 元素的化合价发生了变化，由二氧化硫中 的+4升到硫酸中的+6价，因此被氧化的元素是S ； 故答案是： ；S ； （4）电解饱和食盐水的反应为：2NaCl+2H 2O 2NaOH+Cl 2↑+ H 2↑，阴极发生还原反 应，所以在阴极发生的电极方程式：2H 2O+2e ﹣ =H 2↑+2OH - ，氢离子浓度减小，氢氧根离子 与钠离子生成氢氧化钠，故阴极产物为NaOH 和H 2； 故答案是：NaOH ；H 2。 15．在玻璃生产中，熔炉里原料发生的主要反应为：2Na 2CO 3+CaCO 3+3SiO 2 2Na 2SiO 3+CaSiO 3+3CO 2↑。 (1)某反应物在熔融状态下不导电，它属于______晶体。 (2)上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为________。 (3)碳和硅属于同族元素，该族元素的原子最外层电子的价层电子表示式为________。 (4)写一个能比较碳元素和氧元素非金属性强弱的化学反应方程式：________。 (5)CO 2的电子式为_______。 (6)反应物Na 2CO 3与CaCO 3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，请说明理由。______ 【答案】原子 Na>Si>C>O ns 2 np 2 2 2C+O CO 点燃 CaCO 3与稀硫酸反 应生成的CaSO 4微溶于水，会附着在CaCO 3表面阻止反应进一步进行 【解析】 【分析】 (1)反应物中Na 2CO 3、CaCO 3为离子晶体，SiO 2为原子晶体； (2)反应中涉及Na 、C 、Si 、O 、Ca 五种元素，根据它们在周期中的位置及元素周期律分析； (3)C 、Si 位于第IVA ，最外层有4个电子，根据核外电子排布规律书写； (4)根据二者形成化合物中元素化合价的正负判断； (5)C 原子与2个O 原子形成4个共用电子对； (6)根据反应产物的溶解性、反应进行的快慢分析。 【详解】 (1)反应物中Na2CO3、CaCO3是盐，属于离子晶体，离子晶体在熔融状态时电离产生自由移动的离子，因此能导电，而SiO2为原子晶体，原子之间通过共价键结合形成晶体，原子晶体在熔融状态下不导电； (2)在上述反应中涉及Na、C、Si、O、Ca五种元素，Ca位于第四周期，Na、Si位于第三周期，C、O位于第二周期，由于同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以上述反应里所涉及的短周期元素原子半径由大到小的顺序为Na>Si>C>O； (3)碳和硅属于同一族元素，该族元素的原子最外层电子数为4个，根据核外电子排布规律可得该族元素的价层电子排布式为ns2np2； (4)C与O2在点燃条件下发生反应产生CO2气体，在该反应产生的CO2中，C为+4价，O为-2价，表明O吸引电子能力强，共用电子对偏小O原子，偏离C原子，从而证明元素的非金属性O>C； (5)在CO2分子中，C原子与2个O原子形成4个共用电子对，从而使分子中每个原子都达到8个电子的稳定结构，电子式为； (6)从理论上可知反应物Na2CO3与CaCO3均能制备二氧化碳，但是往往不是都能使用稀硫酸，Na2CO3与硫酸反应产生Na2SO4具有可溶性，对反应无影响，而CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，会附着在CaCO3表面阻止反应进一步进行，因此就不能使用H2SO4制备CO2。 【点睛】 本题考查了晶体的类型、元素周期表的应用、电子式、气体飞制取方法等，把握原子的电子排布与元素的位置关系为解答的关键，要注重基础知识的学习，从物质的溶解性等分析气体制备试剂的使用情况。 专题13.1 原子结构与性质 （测试时间45分钟，满分100分） 姓名：班级：得分：一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．【2017届福建省华安一中高三上学期开学考试】若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p X23P Y1，它违背了（） A．能量守恒原理 B．洪特规则 C．能量最低原理 D．泡利不相容原理 【答案】B 【解析】 试题分析：P原子3p能级上有3个轨道，3p能级上有3个电子，3个电子应该排在3个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p x23p y1，它违背了洪特规则，故选B。 考点：考查了原子核外电子排布的相关知识。 2．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是（） A．碱性：NaOH＜Mg（OH）2＜Al（OH）3 B．第一电离能：Na＜Mg＜Al C．电负性：Na＞Mg＞Al D．还原性：Na＞Mg＞Al 【答案】D 考点：考查元素周期律应用 3．下列说法或有关化学用语的表达正确的是（） A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B．核外电子排布由1s22s22p63s1―→1s22s22p6的变化需要吸收能量 C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素 【答案】B 考点：考查物质的结构与性质相关知识 4．外围电子排布为3s23p5的元素在周期表中的位置是（） A．第三周期ⅦA族p区 B．第三周期ⅦB族p区 C．第三周期ⅦA族s区 D．第四周期ⅢB族s区 【答案】A 【解析】 试题分析：区的名称来自于按照构造原理最后通入电子的轨道名称，外围电子排布为3s23p5的元素是氯元素，位于元素周期表的第三周期ⅦA族p区，答案选A。 考点：考查元素周期表的结构 5．下列各项叙述中，说法不正确的是（） A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同 B．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态 C．最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大 D．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素 【答案】D 【解析】 试题解析：A．所有原子任一能层的S电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，故A正确；B．基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故B正确；C．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，所以最外层电子排布为ns2np6（当只有K层时为1s2）的原子，第一电离能较大，故C正确；D．价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在P轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是P区元素，故D错误。 考点：原子核外电子排布 6．肯定属于同族元素且性质相似的是（） 2014高考化学必备专题——原子结构 核外电子排布 【考纲解读】 【高考预测】《物质结构》可谓中学化学之灵魂，高考重现率几乎为100%，且常考常新，现将近两年全国各地高考试题中有关考点试题分类如下： 一、以等电子微粒结构为基点考查常见微粒的性质 二、以原子构成为切入点考查同素异形体的性质 三、以元素周期表的结构为载体考查简单推理能力 四、以元素周期律为指导考查分析判断能力 五、以分子结构与分子组成考查观察能力 六、借助微粒结构考查审题能力 一、原子的构成 质子 → 决定元素种类 原子核 → 质量数 1．原子A ZX 中子 → 决定同位素 电子数 → 最外层电子数 → 化学性质 核外电子 电子排布 → 电子层数 2．原子结构的表示方法 （1）原子结构示意图：表示原子的核电荷数和核外电子数在各电子层排布的图示（圆圈表示原子核，圆圈里面的数字表示核电荷数，“+”表示质子带正电，半弧表示电子层，半弧上的数字表示该层上的电子数）。如Cl 原子： （2）原子组成表示式：A ZX ，其中X 为原子符号，A 为质量数，Z 为质子数，A-Z 为中子数。 （3）电子式：在元素符号周围用“· ”或“×”表示最外层电子的图示。 3．构成原子或离子微粒间的数量关系： （1）质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 （2）质量数=质子数+中子数 （3）质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带电荷数 （4）质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带电荷数 （5）原子的质量数≈该同位素原子的相对原子量 （6）元素的质量数≈该元素的平均相对原子量 例1.（2013·上海化学·3）230Th 和232Th 是钍的两种同位素，232Th 可以转化成233U 。下列有关Th 的说法正确的是 A. Th 元素的质量数是232 B. Th 元素的相对原子质量是231 C. 232Th 转换成233U 是化学变化 D. 230Th 和232Th 的化学性质相同 【答案】D 二、元素、核素、同位素 1.元素、核素、同位素的区别与联系 元素是具有 的同一类原子的总称 核素是具有 和 的一种原子 同一元素的不同 之间互称为同位素 元素、核素、同位素间的关系可用右图表示： 2.原子中各粒子的作用 ① 数决定元素种类，同种元素的不同 ，其 数相同 数不同， ② 数和 数共同决定了原子(核素)的种类 元素 同位素 核素 核素 最新整理高一化学教案原子结构教案知识目标： 1、认识原子核的结构 2、理解质量数和AZX的含义， 3、掌握质量数、质子数、中子数、电子数间的关系。能进行质量数、质子数、中子数、电子数间的简单计算 4、理解元素、核素、同位素的含义，会判断同位素 能力情感目标： 1、培养学生对数据的分析处理、概括总结能力 2、尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工 3、通过假说、模型等科学研究方法培养学生科学的学习方法和科学的学习态度 4、通过放射性同位素作用的自学和查阅，激发学生学习的热情 学习重点： 原子核的结构，构成原子的各微粒间的关系及同位素的判断 难点：原子核的结构及构成原子的各微粒间的关系 教法:模型展示、多媒体动画模拟、问题推进、对比归纳 学法:交流研讨、比较归纳、练习巩固 [引入]初中我们学习了原子结构的初步知识，原子由原子核和核外电子构成。那么原子核和核外电子在原子中的相对关系是怎样的呢？下面我们重温一下著名的卢瑟福实验。 [多媒体动画演示1]卢瑟福的α粒子散射实验及实验现象2· [学生活动]学生观看实验，总结现象，分析现象并思考问题： 1、大部分粒子穿过金箔不偏转，说明了什么？ 2、少数粒子被偏转，个别粒子被反射分别说明了什么？ 3、试想象推测原子的结构模型 [多媒体演示2]展示卢瑟福的解释：原子：原子核（带正电）；核外电子（带负电）在此实验的基础上，卢瑟福提出了“核式原子模型”，较好的解释了原子核与核外电子的关系，那么，原子核内部的结构又是怎样的？ 多媒体演示3学习目标1· 一、原子核核素 1、原子核的构成 [交流研讨]9·阅读P3表格，分析电子、质子、中子的基本数据表,思考讨论以下问题 微粒 电子 质子 中子 质量（Kg） 9.109×10-31 1.673×10-27 1.675×10-27 相对质量 0.000548 1.007 1.008 2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题汇编 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。 (1)基态Mn2+的价电子排布式为____；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的___区。 (2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示： N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示： 元素I1/kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1 X737.71450.77732.7 Y1313.93388.35300.5 Z1402.32856.04578.1 ①X、Y、Z中为N元素的是____，判断理由是__________。 ②从作用力类型看，Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。 ③N5-为平面正五边形，N原子的杂化类型是_______。科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大π键，可用符号πn m 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66)，则N4-中的大π键应表示为_________。 (3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示，Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm，N A表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5的密度可表示为 _____g?cm-3（用含a、N A的代数式表示）。 【答案】3d5 ds Z X最外层为2个电子，X为镁；N的2p轨道处于半充满的稳定状态， 其失去第一个电子较难，I1较大，则Z为氮元素配位键氢键 sp254π 12 22 3 A 8.910 N a ? ? 高考化学原子结构与元素周期表综合题含答案 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5，目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。 (1)基态Mn2+的价电子排布式为____；银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的___区。 (2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示： N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示： 元素I1/kJ?mol-1I2/kJ?mol-1I3/kJ?mol-1 X737.71450.77732.7 Y1313.93388.35300.5 Z1402.32856.04578.1 ①X、Y、Z中为N元素的是____，判断理由是__________。 ②从作用力类型看，Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。 ③N5-为平面正五边形，N原子的杂化类型是_______。科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐，这一类离子中都存在大π键，可用符号πn m 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66)，则N4-中的大π键应表示为_________。 (3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示，Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为a nm，N A表示阿伏加德罗常数的值，则AgN5的密度可表示为 _____g?cm-3（用含a、N A的代数式表示）。 【答案】3d5 ds Z X最外层为2个电子，X为镁；N的2p轨道处于半充满的稳定状态， 其失去第一个电子较难，I1较大，则Z为氮元素配位键氢键 sp254π 12 22 3 A 8.910 N a ? ? 原子结构 [考纲要求] 1.掌握元素、核素、同位素、相对原子质量、相对分子质量、原子构成、原子核外电子排布的含义。2.掌握原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。3.掌握1～18号元素的原子结构示意图的表示方法。 考点一原子构成 1．构成原子的微粒及作用 2．微粒之间的关系 (1)质子数(Z)＝核电荷数＝核外电子数； (2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)； (3)阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数； (4)阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。 3．一个信息丰富的符号 深度思考 18□、4019□＋、4020□2＋、4120□(“□”内元素符号1．有5种单核粒子，它们分别是4019□、40 未写出)，则它们所属元素的种类有________种。 答案 3 解析质子数决定元素种类，质子数有19、18、20共3种，所以B正确。 2．(1)4822Ti的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。 (2)27Al3＋的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。 (3)35Cl－的质子数为________、中子数为________、电子数为________、质量数为________。答案(1)22 26 22 48 (2)13 14 10 27 (3)17 18 18 35 题组一粒子中微粒关系的判断 1．下列离子中，电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( ) A ．D3O ＋ B ．Li ＋ C ．O D － D ．OH － 答案 D 2．现有bXn －和aYm ＋两种离子，它们的电子层结构相同，则a 与下列式子有相等关系的是 ( ) A ．b －m －n B ．b ＋m ＋n C ．b －m ＋n D ．b ＋m －n 答案 B 规避3个易失分点 (1)任何微粒中，质量数＝质子数＋中子数，但质子数与电子数不一定相等，如阴、阳离子中；(2)有质子的微粒不一定有中子，如1H ，有质子的微粒不一定有电子，如H ＋；(3)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F 与OH －。 题组二 物质中某种微粒量的计算 3．已知阴离子R2－的原子核内有n 个中子，R 原子的质量数为m ，则ω g R 原子完全转化为R2－时，含有电子的物质的量是 ( ) A.m －n －2ω·m mol B.ωm －n n mol C ．ω(m －n －2m ) mol D ．ω(m －n ＋2m ) mol 答案 D 解析 R 原子的质子数为(m －n)，其核外电子数也为(m －n)，所以R2－的核外电子数为(m －n ＋2)，而ω g R 原子的物质的量为ωm mol ，所以形成的R2－含有的电子为ω m (m －n ＋2)mol ， 故选D 。 4．某元素的一种同位素X 的原子质量数为A ，含N 个中子，它与1H 原子组成HmX 分子，在a g HmX 中所含质子的物质的量是 ( ) A.a A ＋m (A －N ＋m)mol B.a A (A －N)mol C. a A ＋m (A －N)mol D.a A (A －N ＋m)mol 答案 A 解析 X 原子的质子数为(A －N)，一个HmX 中所含的质子数为(A －N ＋m)，HmX 的摩尔质量为(A ＋m)g·mol－1，所以a g HmX 中所含质子的物质的量为a A ＋m (A －N ＋m)mol 。 求一定质量的某物质中微粒数的答题模板 物质的质量―――――――――→ ÷摩尔质量来自质量数物质的量――――――――――――――→×一个分子或离子中含某粒子个数 指 定粒子的物质 的量――→×NA 粒子数 高考化学原子结构与元素周期表(大题培优)附详细答案 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．我国科学家受中医启发，发现As2O3（俗称砒霜）对白血病有疗效。氮、磷、砷（As）是VA族、第二至第四周期的元素，这些元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。 完成下列填空： （1）As原子最外层电子的轨道表示式为_____________；砷蒸气的分子式：As4，其分子结构与白磷（P4）相似，也是正四面体，则As4中砷砷键的键角是__________。 （2）P的非金属性比As强，从原子结构的角度解释其原因_______；如图是元素周期表的一部分，请推测砷的单质或其化合物可能具有的性质_______________（写出两条即可）（3）NH4NO3可做化肥，但易爆，300℃发生爆炸：2NH4NO3→2N2↑+O2↑+4H2O。每生成2molN2，反应中转移的电子为_____mol，氧化产物与还原产物的质量 ．．之比为_____。（4）发电厂常用氨气吸收烟气中的CO2。常温下，当CO2不断通入pH=11的氨水中时会产生微量的新离子：NH2COO-。 （i）写出NH2COO-的电子式___________。 （ii）计算原氨水中c（NH4+）=_______mol/L。 【答案】 60o P原子核外有三个电子层，As原子核外有四个电子层，P的原子半径＜As，P吸引电子的能力更强，所以P的非金属性更强砷是半导体，砷的氧化物是两性氧化物、砷的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物等 10 15:7 10-3-10-11（或10-3） 【解析】 【分析】 【详解】 (1)As的最外层有5个电子，As原子最外层电子的轨道表示式为 ；As4分子结构与白磷(P4)相似，也是正四面体，键角为60o； (2)由于为P原子核外有三个电子层，As原子核外有四个电子层，P的原子半径小于As，P 第一章原子结构与性质 课标要求 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素的（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 要点精讲 一.原子结构 1.能级与能层 2.原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。 说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli ）原理。 （4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是。 洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ 物质结构、元素周期律讲座 一、疑点、难点、关键点 疑点：化学键与晶体；共价化合物与分子晶体、原子晶体。分子结构及组成分子的元素在周期表位置关系。非金属元素的含氧酸根。 难点：原子结构和该元素在周期表位置间的关系及递变规律；元素性质递变规律。元素的推断，根据事实和数据，归纳物质变化规律；结合周期表的应用，培养学生推理能力。 关键点：搞清物质结构与化学键、晶体的关系。搞清原子结构、周期表位置及元素性质关系。 二、示例 例1 下列说法正确的是（）。 A．元素相对原子质量是该元素的一个原子的质量与碳-12原子质量1 / 12的 比值。 B．具有相同质量的原子，其化学性质基本相同。 C．具有相同质子数的微粒不一定属于同一种元素。 D．同种元素组成的物质一定是单质。 [辨析] 元素的相对原子质量是该元素各同位素相对原子质量的平均值，某元素的一个原子的质量与碳-12原子质量的1 / 12的比值是某元素的一种同位素相对原子质量。 互为同位素的原子的化学性质几乎相同，而质量数相同的原子可能是不同元素的原子，例1940K和2040Ca 其性质不同。 微粒包括原子、分子、离子等，只有质子数相同的原子属于同一种元素，有些微粒具有相同的质子数，但不属于同一种元素，如：水分子，氟化氢分子和氖原子等的质子数相同，但它们不属于同一种元素。 同种元素组成的纯净物才是单质，两种同素异形体组成的物质是混合物。 [解答] C [小结] 分清质量数、同位素相对原子质量、元素相对原子质量、近似相对原子质量的不同概念。分子是保持物质化学性质的一种微粒。原子是化学反应中的最小微粒，但不是构成物质的最小微粒，原子可由更小的微粒（如：质子、中子、电子等）构成。 例2 下列叙述中，正确的是（）。 A．两种元素构成的共价化合物中的化学键都是极性键 B．任何元素的原子都是由质子、中子、电子构成的 C．由强酸和强碱形成的盐，其水溶液一定呈中性 D．由非金属元素组成的化合物不一定都是共价化合物 E．只要是离子化合物，其熔点一定高于共价化合物 [辨析] 过氧化氢中的氧氧键属于非极性键；氢有一种同位素没有中子；硫酸氢钠显酸性；铵盐是由非金属元素组成的离子化合物；原子晶体属于共价化合物，它的熔点一般高于离子化合物。 [解答] D 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含答案 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题: （1）Zn 原子核外电子排布式为__________洪特规则内容_____________ 泡利不相容原理内容______________________ （2）黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn 和Cu 组成。第一电离能 I 1(Zn)__________I 1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是__________ （3）ZnF 2具有较高的熔点(872℃ ),其化学键类型是__________;ZnF 2不溶于有机溶剂而ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________ （4）金属Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________,配位数为____ 六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A ，Zn 的密度为__________g· cm -3(列出计算式)。 【答案】1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar ]3d 104s 2 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低 每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 离子键 ZnF 2为离子化合物，ZnCl 2、ZnBr 2、ZnI 2的化学键以共价键为 主、极性较小 六方最密堆积(A 3型2A 3N 6a c ??? 【解析】 【分析】 【详解】 (1)Zn 原子核外有30个电子，分别分布在1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 能级上，其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2，洪特规则是指原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低，而泡利原理是指每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子，故答案为：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2或[Ar]3d 104s 2；原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低；每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子； (2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大，Zn 原子轨道中电子处于全满状态，Cu 失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，所以Cu 较Zn 易失电 高考化学原子结构与元素周期表的综合热点考点难点附答案解析 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就，被誉为“稀土界的袁隆平”。稀土元素包括钪、钇和镧系元素。请回答下列问题： (1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____，其中电子占据的轨道数为 ____。 (2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时，总是使之先转换成草酸盐，然后经过灼烧而得其氧化物，如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3?nH2O+6HCl。 ①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____；1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。 ②H2O的VSEPR模型为 ___；写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。 ③HCI和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体，如HCl?2H2O，HCl?2H2O中含有 H5O2+，结构为，在该离子中，存在的作用力有___________ a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.金属键 f氢键 g.范德华力h.π键i.σ键 (3)表中列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价： 元素名称钪钛钒铬锰 元素符号Sc Ti V Cr Mn 核电荷数2122232425 最高正价+3+4+5+6+7 对比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，你发现的规律是 ___________ (4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm，则该晶体的密度为_____g?cm-3(用N A表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。 【答案】1s22s22p63s23p63d1 10 sp2杂化 7:2 四面体形 NH2- abfi 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电子和次高能层d电子数目之和() 3 -10 A 4141+162 3 4a10 N ?? ? ??? ?? 【解析】 《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。 备战高考化学原子结构与元素周期表(大题培优易错试卷)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 ； 高一化学原子结构试题 1、简单原子的原子结构可用下图形象地表示( ) 其中表示质子或电子，表示中子。则下列有关①②③的叙述中，正确的是 A．①②③互为同位素 B．①②③互为同素异形体 C．①②③是三种物理性质相同的粒子 D．①②③具有相同的质量数 2、下列说法中肯定错误的是( ) A.某原子K层上只有一个电子 B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍 C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍 D.某离子的核电荷数与最外层电子数相等 3、已知R2+核外有a个电子，b个中子，表示R原子符号正确的是（） A. B. C. D. . 4、16O和18O是氧元素的两种核素, N A表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A．16O2与18O2互为同分异构体 B．16O与18O核外电子排布方式不同 C．通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化 D．标准状况下，1.12 L16O2和1.12 L18O2均含0.1N A个氧原子 5、质子数和中子数相同的原子A，其阳离子A n+核外共有X个电子，则A的质量数为（） A．2（x+n） B．2（x-n） C．2x D．n+2 6、核电荷数为1~18的元素中，下列叙述正确的是( ) A最外层只有1个电子的原子一定是金属元素的原子 B最外层只有2个电子的原子一定是金属元素的原子 C原子核外各电子层电子数相等的原子一定是金属元素的原子 D最外层电子数最多的原子最容易获得电子 7、下列说法中正确的是( ) A．某微粒核外电子排布为2、8、8，则该微粒一定是氩原子 B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体元素的原子C．F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子 D．既不容易获得电子形成阴离子，也不容易失去电子形成阳离子的原子，最外层电子已达稳定结构 8、某元素的一种同位素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中所含质子的物质的量是( ) A.a A+m (A-N+m) mol B. a A (A-N) C. a A+m (A-N) D. a A (A-N+m) 9、有a X n-和b Y m+两种简单离子(a、b均小于18)，已知a X n-比b Y m+多两个电子层，下列关系和说法正确的是 A.X只能是含有三个电子层的元素 B.a-b+n+m等于10或等于16 C.Y是质子数不小于5的元素 D.Y不可能是含有两个电子层的元素 10、下列说法中不正确的是( ) ①质子数相同的粒子一定属于同一种元素②同位素的性质几乎相同③质子数相同电子数也相同的两种粒子，不可能是一种分子和一种离子④同一种元素的核素种类由中子数决定 专题5 微观结构与物质的多样性 第1讲原子结构 一、单项选择题(本题包括6个小题，每小题3分，共18分) 1．不具有放射性的同位素称之为稳定同位素，稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中，2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是() A．34S原子核内中子数为16 B．1H162O和1H182O的相对分子质量不同 C．13C和15N原子的原子序数相差2 D．2H＋结合OH－的能力比1H＋的更强 2．下列叙述错误的是() A．13C和14C属于同一种元素，它们互为同位素 B．1H和2H是不同的核素，它们的质子数相等 C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等 D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等 3．氢化锂(LiH)、氘化锂(LiD)、氚化锂(LiT)在一定条件下都可产生极高的能量，被广泛应用在火箭推进剂和核反应中。下列有关说法中，正确的是() A．LiH、LiD、LiT是同一种物质 B．LiH、LiD、LiT中氢元素的化合价均为＋1 C．H、D、T之间互称为同位素 D．LiH、LiD、LiT在反应中常作氧化剂 4．X、Y均为元素周期表中前20号元素，其简单离子的电子层结构相同，下列说法正确的是() A．由m X a＋与n Y b－(电子层结构相同)得m＋a＝n－b B．X2－的还原性一定大于Y－ C.X、Y一定不是同周期元素 D．若X的原子半径大于Y，则气态氢化物的稳定性H m X一定大于H n Y 5．下列有关化学用语使用正确的是() A．硫原子的原子结构示意图： B．氚原子可表示为21H C．原子核内有10个中子的氧原子：188O D．铁位于周期表第4周期第ⅧB族 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； 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 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”中高考化学复习专题.原子结构与性质
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