第一章《原子结构与性质知识点和练习》含答案.

1、第一章原子结构与性质一一.原子结构1. 能级与能层能层（口）二三四五A七符号KLN:o:pQ能级Is2s2p3s3d4s4p4d4f5s.,最多电子数226261026101斗2281832:7n?2. 原子轨道'电子的原子轨道呈球形对称轨道形%电子的原子轨道呈哑铃形加能级上1个“P能级上3个各能级上的原子轨道数目负I能级上去个"f能级上?个 相同能层上原子轨道能量的高低：«s<7（p<7id<7if 形状相同的原子轨道能量的髙低：能量关系r考查点一能层ls<2s<3s<4s 同一能层内形状相同而伸展方向逐同的原子轨道的能量相等，

2、如、能後2p严2p揪道的能量相等1. 下列说法中正确的是（）。A. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C. 能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D. 各能层含有的能级数为n（n为能层序数）解析同一原子中能层序数越大，能量越高，离核越远，A、C项均错误；在同一能级中，其轨道数是一定的，不论其在哪一能层中，B项错误；D项正确。答案D2. 下列说法中正确的是（）。A. Is22si2pi表示的是激发态原子的电子排布B. 3p2表示3p能级有两个轨道C. 同一原子中，3d轨道的能量小于4s轨道的能量D. 同一原

3、子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐减小解析A项中1个2s电子被激发到2p能级上，表示的是激发态原子，正确；B项中3p2表示3p能级上填充2个电子，错误；C项中由于能级交错，3d轨道的能量大于4s轨道的能量，错误；D项，同一原子中电子层数越大，能量也就越高，离核越远，故2p、3p、4p电子的能量增大，错误；故选Ao答案A3. 比较下列多电子原子的能级的能量高低(1) 2s3s(3)3p3s(2) 2s3d(4)4f6f10解析相同能层上不同能级的能量高低：nsvnpvndvnf，不同能层上符号相同的能级的能量高低：1sv2sv3sv4s答案(1)<(2)<(3)>(4)<

4、;3. 原子核外电子排布规律构造原理：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。>*%.7dIs能级交错: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，简称能量说明：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

5、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。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f，而不是|f|。充满洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全时，原子处于较稳定的状态。即pO、dO、fO、p3、d5、f7、p6、dlO、f14时，是较稳定状态。前36号元素中，全空状态的有4Be2s22p0、12Mg3s23

6、p0、20Ca4s23d0；半充满状态的有：7N2s22p3、15P3s23p3、24Cr3d54sl、25Mn3d54s2、33As4s24p3；全充满状态的有10Ne2s22p6、18Ar3s23p6、29Cu3d104s1、30Zn3dl04s2、36Kr4s24p6。4. 基态原子核外电子排布的表示方法（1）电子排布式 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：Is22s22p63s23p64sl。 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相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：Ar4sl。电子排布图（轨道表示式

7、）每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如基态硫原子的轨道表示式为?、Is2s2p3s3p考查点二核外电子排布规律4. 主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）。A.Ca2+：Is22s22p63s23p6B.O2-：ls22s22p4C.Cl-：1s22s22p63s23p6D.Ar：1s22s22p63s23p6解析本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式，已知氧原子的电子排布式为1s22s22p4，故O2一的电子排布式应为1s22s22p6,B错，A、C、D均确。答案B5. 铁是常见金属，

8、它在元素周期表中位于第四周期训族，原子序数为26,则Fe2+的结构示意图为（）。解析根据轨道能量顺序图，电子首先进入能量低的原子轨道，铁原子中的电子在填满K层和L层及3s、3p原子轨道后，接着在4s原子轨道上填2电子，然后在3d原子轨道上填6个电子，则铁元素的基态原子的核外电子布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即铁原子的结构示意图是Fe-Fe2+,Fe原子首先失去的是最外层4s原子轨道上的电子，而不是失3d原子轨道上的电子。所以，Fe2+的电子排布式为Is22s22p63s23p63d6,Fe2+的结构示意图为“最外层不超过8个电子，次外层不超过18个电子，倒数第三层不超过32

9、个电子”是针对原子而言的，不适用于离子。故选C。答案C考查点三原子光谱、电子云与原子轨道6. 以下电子排布式是基态原子的电子排布的是（）。ls】2sils22s】2pils22s22p63s2ls22s22p63s23piA. B.C.D.解析根据构造原理，核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道，当能量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道，此时整个原子能量最低，处于基态。中ls轨道未填满就进入2s轨道属于激发态，中2s轨道未填满就进入2p轨道也属于激发态。只有属于基态原子的电子排布。答案D7. 下列有关电子云和原子轨道的说法中正确的是（）。A. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电

10、子云B. s能级原子轨道呈球形，处于该轨道上的电子只能在球壳内运动C. p能级原子轨道呈哑铃状，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多D. p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大解析电子云表示电子在核外某一区域出现的概率，故A项错误；原子轨道是电子出现概率为90%的电子云空间，只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大，在此空间区域外出现的机会少，故B项错误；无论能层序数n如何变化，每个p能级都有3个原子轨道且相互垂直，故C项错误；电子的能量越高，电子在离核更远的区域出现的机会越大，电子云将向更大的空间扩展，原子轨道半径会逐渐增大。答案D8. X元素原子的最外层电子排布

11、式为nsnnpn屮，试回答下列问题：(1) 电子排布式中的n=；原子中能量最高的是电子，其电子云在空间有方向，呈现形。X元素的名称是;它的氢化物的电子式是。解析(1)根据构造原理，先填满ns能级，而s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n二2,所以X元素原子的最外层电子排布式为2s22p3,由此可知X是氮元素；根据电子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高，p电子云呈现哑铃形，在空间伸展为三种互相垂直的方向。HiHX(2) X是氮元素，则其氢化物的分子式为NH3，所以其电子式是H答案(1)22p(写成np也可以)三种互相垂直的哑铃HxH氮H9. 有A、B、C、

12、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布式为nsi。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)A是，B是，C是，D是，E是。由这5种元素组成的一种化合物是(写化学式)。写出该物质的一种主要用途:。(3) 写出C元素基态原子的电子排布式:。(4) 用电子排布图表示D元素原子的最外层电子排布：。解析B和D属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，所以可得B、D的最外层电子排布式为ns2np4，所以B为氧元素、

13、D为硫元素；而A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布式为nsi，所以A为氢元素，E为钾元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，所以C的最外层电子排布式为ns2npi，即C为铝元素。I3p答案HOAlSK（写元素名称也可）KA1（SO4）212H2O净水剂3spn（3）1s22s22p63s23pi（4）10. 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素原子基态时的电子排布式为，该元素的符号是。，（2）Y元

14、素原子的价层电子的电子排布图为，该兀素的名称是。，（3）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是。，解析（1）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第四周期第VA族元素，即X为As，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3o,（2）Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，且As跟Y可形成化合物As2Y3，可推知Y为O；又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z为Ho,（3）X2Y3为As2O3,XZ3为AsH3，则As2O3与稀硫酸和Zn反应的化学方程式为As2O3+6Zn+6H

15、2SO4=2AsHt+6ZnSO4+3H2O。,答案1）1s22s22p63s23p63d104s24p3As2s2p（2）个/Wtt氧（3）As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH+6ZnSO4+3H2O二.原子结构与元素周期表1. 原子的电子构型与周期的关系(1) 每周期第一种元素的最外层电子的排布式为nsl。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为ns2np6。He核外只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。(2)个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相

16、近的能级。2. 元素周期表的分区(1) 根据核外电子排布 分区IA0IUL1KAIVAVAVIA114IUBVIBwIB務P区d区da各区元素化fl元素化性质1及原子L最外层电子排布特点分区元索分布外围电子排布元素性质特点S区IA、|A族及He元索127ZS除氢、氮外都是活泼金屈元索；通常是最外层屯子参与反应P区川A族WA族、0族(除氮外)216nsnp通常是最外层电子参与反应d区III”族応”族、川族(除斓系、舸系外(nDdJ-SHfi-£a轨逬可以不同程度地参与化学键的形成山区匕族.B族(H-“屮加心金属元素J区斓系、制系(n-l)d°8n醐系元素化学性质相近-舸系元素

17、化学性质相近若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期WA族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素（副族与第训族）的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数（镧系、锕系除外）。三.元素周期律1. 电离能、电负性（1）电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低能量，第一电离能是指电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。第一电离能数值越小，原子越容易失去1个电子。在同一周期的元素中，碱金属（或第IA族）第一电离能最小，稀有气体（

18、或0族）第一电离能最大，从左到右总体呈现增大趋势。同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。同一原子的第二电离能比第一电离能要大（2）元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。以氟的电负性为4.0，锂的电负性为1.0作为相对标准，得出了各元素的电负性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于18,非金属的电负性一般大于18,而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。它们既有金属性，又有非金属性。（3）电负性的应用 判断元素的金属性和非金属性及其强弱 金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的

19、“类金属”（如锗、锑等）的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 同周期自左到右，电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小。2. 原子结构与元素性质的递变规律性质同周期（从左往右）同主族.自上而下）.能层数相同从I谨増到，【或7）（2）最外层电子数从t谨増到頼第-调期例岁卜y相同耳瘵子半径减水£稀有气体除外）增强増犬减弱（斗）金属性（原子失电子能丈1）减弱増强菲金属性1碉子得电子能力增强减弱僅）电负性増强减弱第一电离能増大的趋势减小（g）单质还原性减弱増强卩）单质量优性増强减弱（10

20、）梟高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱？駿性增强碱性増强$酸性减弱（11）非金属形成气态氢化物的难易程度由难到易由易到难（12）气态氢化物的稳定性増强减弱（13）主要化合你"最高正扮夙列递電到+了（6F例外银低负价从第IVA族吆覷到-1相同14漓子半径1阴离子）减小F日禽”己）减小rr（阴离子匚5”阳离子）増大3. 对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如叫Mg$A1Si【学以致用】1、短周期元素R的原子核外电子数等于核内中子数，该元素单质7.8g与氧气充分反应可生成13g化合物RO，则该元素的价电子层是（）A、1s2B、2s2C、3s2D、4

21、s22、下列关于稀有气体的叙述不正确的是（）A、原子的电子排布最外层都是以p6结束（除He外）；B、其原子与同周期IA、IIA族阳离子具有相同电子排布式C、化学性质非常不活泼D、原子半径比同周期WA族元素原子的大3、居里夫人发现的镭是元素周期表的第七周期的IIA族，下列关于镭的性质的16描述中不正确的是（）A、在化合物中呈+2价B、氢氧化物呈两性4、5、6、C、单质能与水反应，放出氢气在下列所示的微粒中，氧化性最强的是A、Is22s22p2B、Is22s22p5C、元素电负性随原子序数的递增而增强的是A、Na,K,RbB、N,P,AsC、D、碳酸盐难溶于水Is22s22p63siO,S,Cl根

22、据对角线规则，下列物质的性质具有相似性的是（A、硼和硅B、铝和铁C、碳和氯D、D、Is22s22p6D、Si,P,Cl铜和金7、按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于p区的是（）A、KB、MgC、PD、Fe8、以下能级符号不正确的是（A、3sB、3pC、3dD、3f9、下列各原子或离子的电子排列式错误的是（A、Na+1s22s22p6B、F-Is22s22p6C、N3+Is22s22p6D、O2-1S22S22P610、以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）A、HO+B、BFC、CClD、HCl33411、氢原子的电子云图中的小黑点表示的意义是（）A、一个小黑

23、点表示一个电子B、黑点的多少表示电子个数的多少C、表示电子运动的轨迹D、电子在核外空间出现机会的多少12、下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是（）A、1111B、11t1C、Is2s却D、Is2st1t1丄tt411t；Is2sIs2s13、x、y为两种兀素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（）A、x的原子半径大于y的原子半径B、x的电负性小于y的电负性C、x的氧化性大于y的氧化性D、x的第一电离能小于y的第一电离能14、电子构型为Ar3d54s2的元素是（）A、稀有气体B、过渡元素C、主族元素D、卤族元素15、下列能级轨道数为3的是（）A、s能级B、p能级C

24、、d能级D、f能级16、对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是（）A、碱性：NaOH<Mg（OH）<Al（OH）B、半径：Na<Mg<Al23C、电负性：Na>Mg>AlD、还原性：Na>Mg>Al17、X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（）A、XYZB、XYZC、XYZD、XYZ23222318、13C-NMR（核磁共振）可以用于含碳化合物的结构分析。13C表示的碳原子66（）A、核外有13个电子，其中最外层有4个电子B、核内有6个质子，核外有7个电子C、质

25、量数为13,原子序数为6,核内有7个质子D、质量数为13,原子序数为6,核内有7个中子19、下列元素中基态原子的第一电离能最大的（）A、BB、CC、ND、F20、4p轨道填充一半的元素，其原子序数是（）A、15B、33C、35D、511-20、CBBBDACDCCDACBBDCDDB21. 第一电离能I是指气态原子X（g）失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需1的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I随原子序数变化的曲线图。1请回答以下问题：认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将NaAr之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I变化规

26、律是1-上图中5号元素在周期表中的位置是、；上图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多，原因是:。（5）同周期内，随原子序数增大，I值增大。但个别元素的I值出现反常现试11预测下列关系式中正确的是。E（砷）E（硒）E（砷）E（硒）E（溴）E（硒）E（溴）E（硒）答案.（1）ArNa（2）从上到下依次减小；（3）第三周期，VA族；（4）因同主族上一周期的元素的氢化物分子间存在氢键22、下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据:元素编号元素性质原子半径（10-iom）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高

27、价态+1+1/+3+4+5+7+1+5/最低价态/-2/-4-3-1/-3-1试回答下列问题:（1）以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是（填编号）。（2）上述、三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是（写分子式）。（3）某元素R的原子半径为1.02X10-iom，该元素最高价氧化物的水化物化学式为；若物质NaR是一种含有非极性共价键的离子化合23物，请你尝试写出该化合物的电子式。答案.（1）（填编号）（2）PCl.CCl（3）HSO；12-3424Na+：S：S：S：Na+23. 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。试回答下列问题（1）元素“o”在周期表中的位置是。（2）画出“c”的价电子排布式。（3）第三周期8种元素按单质熔点大小顺序的柱形图如下，其中序列“1”代表（填元素符号，下同），“7”代表區0-50012345系列1-1317100195-33-162（4）b、c、d、e