无机化学-原子结构小结

原子结构与分子结构有关原子结构的内容一.要点微观粒子运动的基本特征：波粒二象性；量子化；不确定关系。氢原子光谱和玻尔理论里德堡关系式:v=RcC-L—_1)8里德堡关系式:TOC\o"1-5"\h\zn2 n21 2玻尔理论：e—-136 eVn n2V=E2-E1h原子轨道（电子云）角度部分形状及空间取向原子轨道电子云原子轨道电子云核外电子填充规则:能量最低原理：电子优先进入能量最低的轨道，以使体系能量最低。泡利原理：在同一原子中没有运动状态完全相同的电子。洪特规则：电子在等价原子轨道排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。另外等价轨道电子全充满(如P6,d10，f14)、半充满(如p3,d5,f7)或全空(如p0,d。，f。)的状态是比较稳定的。原子轨道能级(轨道填充)顺序图元素周期表及分区、原子的电子层结构特点和元素的典型性质。s区元素：最外层电子的结构是ns1或ns2，它包括IA族和IIA族元素。这些原子都很容易失去外层的1个或2个电子，形成+1或+2氧化数的化合物。p区元素：最外层电子的结构是ns2np1^ns2np6的元素，包括mA-WA的主族元素。p区元素大部分是非金属元素。⑶d区元素：这些元素原子的价电子层构型为：(n-1)d1~9ns1~2,

包括从IIIB到训B族的所有元素。d区元素被称为过渡元素。该区元素都是金属元素，化学性质较相似。(4)ds区元素：这一区元素原子的价电子层构型为:(n-1)d10nsi~2，包括IB和IIB族元素。(5)f(5)f区元素:包括镧系和铜系元素。f区元素被称为内过渡元素。镧系或铜系元素的最外两层电子数基本相同，仅仅是倒数第三层的(n-2)f轨道上的电子数不同。所以，镧系元素之间或锕系元素之间的物理化学性质非常相似。了解原子半径、电离能、电子亲合能和电负性等概念及周期性变化规律。原子半径：①共价半径；②金属半径；③范德华半径。变化规律:①同周期自左至右随着原子序数的增加，原子半径递减;同族元素，原子半径从上到下依次增大；但第六周期原子半径与第五周期原子半径非常接近，这主要是由于铜系收缩所造成的后果。电离能①电离能：使元素处于基态的气态原子失去一个电子成为+1价气态阳离子所需要的能量，称为该元素的第一电离能，用符号匕表示：M(g)fM+(g)+e-②电离能变化规律*同一周期中，元素电离能变化的趋势，一般是随着原子序数的增加而递增，但这种递增趋势并非单调递增而是曲折上升。*同一主族元素中，自上而下，随着原子半径的增大，第一电离能依次减小。*具有半充满和全充满的电子结构的元素其电离能较高。(3)电子亲和能电子亲和能:元素的一个处于基态的气态原子获得一个电子生成气态-1价阴离子时所放出的能量称为该元素的第一电子亲和能。可用下式表示：A(g)+e-fA-(g)电子亲和能的变化规律*同周期元素，自左向右随着原子序数的增加，元素电子亲和能也增加。*同族元素，同族中自上到下基本上是随着原子半径的增加，电子亲和能减小。但p区第二周期元素的电子亲合能一般比第三周期元素的小。这是因为第二周期非金属元素的原子半径非常小，电子密度很大，电子间排斥作用大，以致当加合一个电子形成阴离子时由于电子间强烈的排斥作用使放出的能量减小。(4)电负性：分子中原子吸引电子的能力。变化规律：同一周期从左向右电负性增大；同族元素自上而下电负性减小。一般题目已知电子构型，推断该元素及其在周期表中的位置，进而了解其性质；已知元素，写出其原子或离子的电子排布；习题基态原子的核外电子排布为[Kr]4dio5so的元素属于的周期和族为（02安徽）A・第四周期、X族 B・第四周期、皿族C・第五周期、训族 D・第五周期、零族下列基态原子的核外电子排布中，单电子数最多的是（02安徽）A・[Ar]3d94si B.[Ar]3d54si C.[Ar]3s23p3 D.[Ar]3d54s2X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数比次外层电子数少5个，Y位于X的前一周期，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，它们组成稳定化合物的化学式是（02湖南）AX2Y by2x3 CXYdx2y3两种微粒的质子数和电子数均相等，它们不可能是（03湖南）A一种原子和一种分子 B两种带异性电荷的离子C两种带同性电荷的离子 D一种分子和一种离子5.有四种化合物：甲（气态）、乙（液态）、丙和丁（固态），以上均指在通常状况下的状态。它们是由短周期中的元素A、B、C、D、E中的两种元素所组成。已知：A、B、C、D、E的原子序数依次增大，且A与D同主族，C和E同主旋，B和C同周期；甲是由A和B形成的共价化合物，乙是由A和C形成的共价化合物，它们分子中的原子个数比均为1：1;丙是由C和D形成的离子化合物，其化学式中的原子个数比也为1：1;丁是由D和E形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层。由此推导出这四种化合物的化学式分别是：（03湖南）甲为乙为丙为丁为甲为C2H2乙为H2O2丙为Na2O2丁为Na2S电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是（03试题）A.稀有气体 B.过渡元素 C.主族元素 D.稀土元素下列离子中最外层电子数为8的是（03试题）A.Ga3+ B.Ti4+ C.Cu+ D.Li+自英国科学家狄拉克提出反粒子存在的预言，人类开始在茫茫宇宙中寻找反物质的例证。后又聚焦于反物质的合成研究。1997年人类首次合成了9个反氢原子。2002年是人类合成反物质的丰收年，合成了5万个反氢原子，也是对狄拉克诞辰100周年祭典的一份厚礼。你认为反氢原子的组成应该为(03浙江)由1个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成。由1个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成。由1个不带电荷的中子与一个带负电荷的电子构成。由1个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成。A、B是周期表中相邻两主族的两种元素，若A的原子序数为a，以下不可能是B的原子序数是(03浙江)(A)a-17 (B)a-7 (C)a+18 (D)a+19据某科学杂志报道，国外有一研究所发现了一种新的球形分子，它的分子式为C60Si60它的分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”，经测定其中包含C60、也有Si60结构。下列叙述不正确的是。(03浙江)该物质有很高的熔点、很大的硬度该物质形成的晶体属分子晶体该物质分子中Si60被包裹在c60里面该物质的相对分子质量为240011在1-18号元素组成的化合物中具有三核10个电子的共价化合物

是;具有三核20个电子的离子化合物是 。（04四川）HOLiHS或NaOH2某元素的气态氢化物HXR在某温度下分解为氢气和固体物质，在相同条件下体积为原来的1.5倍，分解前后气体的密度比为17：1，该元素原子核内中子数与质子数之差为1，该元素的符号为，R原子核内中子数为，R原子的电子排布式为，R原子的最高氧化物的分子式为，其溶于水后生成物为。（04四川）P161S22S22P63S23P3P2O5HPO3CH3PO4）由氨水和次氯酸盐溶液在弱碱性介质中反应可生成氯胺H2NC1，分子结构类似于NH3，H2NC1分子的空间构型为 ，电子式为 ，HNCl中的2三角锥形+1氯的氧化数为。（04四川）三角锥形+1H：N：Cl：•.：H近几十年发展起来的关于超重元素核稳定性理论认为：当原子核中质子和中子数目达到某一“幻数”（奇异的、有魔力的数）时，这个核将是特别稳定的。在周期表中铀以前的元素中具有2、8、20、28、50、82个质子或中子的核是特别稳定的，中子数126也是一个重要的幻数。氦、氧、钙、铅的质子数和中子数都是幻数，具有这种双幻数的原子核更为稳定。科学家们用计算机算出下一个具有双幻数的元素将是含114个质子和184个中子的第114号元素X（称为超重元素）。若已知原子结构规律不发生变化，该元素X就是第 周期第元素，其最高氧化物的分子式为，再下一个具有双幻数的超重元素是质子数为164、中子数为318的164号元素Y，它应是第周期第元素。（04四川）七IVAXO2八IVA下列电子排布式中，属于第121号元素的是（05安徽）[118]5g18s2B.[118]8s28p1 C.[118]7d18s2 D.[118]6f18s21.选择题（1）下列各组量子数中，合理的一组是（）n=2，l=1，m=+1，m=++B・n=2，l=3，m=-1，m=+十C•n=2,l—2,m=+1,m=-+D.n=3,l=2,m=+3,ms=-1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, 1/2 B. 2, 0, 0,-1/2C. 3,1, 1, -1/2 D. 3, 2, -1,1/2下列金属原子中具有最大数目未成对电子的是().A.CuB.FeC.VD.Mn下列各对原子中，未成对电子对最多的一组是()A.Ti和PbB.Cr和AlC.Zn和SnD.Co和Ni下列各元素原子最外层s电子都未填满的一族是().A.IBB.IVB C.VIBD.VIIIB某金属M2+离子的第三电子层上有15个电子，该金属是A.FeB.MnC.CoD.Ni金属阳离子含未成对电子越多，物质的磁性越大，磁性大的音响效果好。写出下列氧化物(基本上是离子型)阳离子的核外电子结构，适合作录音带磁粉原料的氧化物

A.V2O5 B.CrO2C.AgO D.SnO2(8)原子序数为1-18的18种元素中，原子最外层不成对电子数与它的电子层数相等的元素共有()A.6种B.5种C.4种D.3种(9)下列元素原子半径的排列顺序正确的是()A.Mg>B>Si>Ar B.Ar>Mg>Si>BC.Si>Mg>B>Ar D.B>Mg>Ar>Si(10)从①N，O,F②Mg，Al，Si③Cu，Ag，Au三组元素中分别找出第一电离能最低的元素，这三种元素原子序数之和是().A.50 B.68 C.99 D.100(11)下列元素中各基态原子的第一电离能最大的是()B.A.BeB.C第二电离能最大的原子A.1sC第二电离能最大的原子A.1s22s22p5C.1s22s22p63s1D.N应该具有的电子构型是()1s22s22p6D.1s22s22p63s2A.LiA.LiC.BLi、Be、B原子失去一个电子，所需要的能量相差不是很大,但最难失去第二个电子的原子估计是()BeD.都相同(14)下列各对元素中，第一电子亲和能大小排列正确的是()A.O>S; B.F<C;Cl>Br; D.Si<P。(15)一个2p电子可能被描述为下列六套四个量子数之一:①2,1，1，++2②2，1，1，-+2③2，1，0，+*2④2，1，0，-+2⑤2，1，-1，++2⑥2，1，-1，-+2氧的四个2p电子可能的各套量子数是().A.①②③④B.③④⑤⑥C.①③⑤⑥D.①③④⑥(16)下列轨道上的电子，在xy平面上的电子密度为零的是()A.3s B.3pxC.3Pz D.3d22.填空M2+离子3d轨道上有5个电子，该元素的名称是 。第80号元素的原子的电子排布是 ，它位于第周期，其化学符号是。⑶在3d电子云的径向分布图中有个概率峰。第三周期有两个成单电子的元素是，；第四周期元素中未成对电子最多可达 个;3d轨道为半满的+3价阳离子是。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n=3,I=2,m=+2,m.=++。该元素的原子序数为,元素符号为，其核外电子排布为。在卤素(F，Cl，Br，I)基态气相原子中，第一电子亲和势(绝对值)最大的是。3.简答题将氢原子核外电子从基态激发到2或2轨道，所需要的能量是否相同？为什么？如果是氦原子情况又是怎样的？下列说法是否正确？不正确的应如何改正？S电子绕核运动，其轨道为一圆周，而P电子是走8形的；主量子数n为1时，有自旋相反的两条轨道；主量子数n为4时，其轨道总数为16,电子层电子最大容量为32；主量子数n为3时，有3s，3p，3d三条轨道。写出具有电子构型为1s22s22p5的原子中各电子的全套量子数。Na+和Ne是等电子体，为什么它们的第一电离能的数值差别较大?某元素在Kr之前，当它的原子失去3个电子后，角量子数为2的轨道上的电子恰好是半充满。写出该元素的核外电子排布式并指出该元素位于哪一周期？什么族？什么区？中文名称是什么？A，B两元素，A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少7个和4个。写出A，B两原子的名称和电子排布式。1.4习题答案选择题(1)A；(2)D； (3)D；(4)B；(5)A；(6)C；(7)B； (8)C；(9)B；(10)B； (11)D； (12)C；(13)A； (14)C； (15)C； (16)C。填空题(1)锰(或Mn)；(2)[Xe]5d104f146s2,6,IIB,Hg；(3)