高中化學 第1章 原子結構與性質 （課件+習題）（打包10套）[新人教版]選修3.zip,新人教版,高中化學,第1章,原子結構與性質,課件+習題打包10套[新人教版]選修3,原子結構,性質,課件,習題,打包,10,新人,選修 能量最低原理 泡利原理 洪特規(guī)則 一、選擇題 1．觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是(　　) A．一個小黑點表示1個自由運動的電子 B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面 C．電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉 D．1s軌道電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機會的多少 答案：D 解析：電子云中小點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大；點稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠，出現(xiàn)的概率越小。 2．以下現(xiàn)象與核外電子的躍遷有關的是(　　) ①霓虹燈發(fā)出有色光?、诶忡R分光?、奂す馄鳟a生激光?、苁驼麴s?、萃雇哥R聚光?、奕挤诺难婊鹪谝箍罩谐尸F(xiàn)五彩繽紛的禮花?、呷展鉄敉姲l(fā)光?、嗬鋮s結晶 A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦ 答案：A 3．當碳原子的核外電子排布由轉變?yōu)闀r，下列說法正確的是(　　) A．碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) B．碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài) C．碳原子要向外界環(huán)境中釋放不同的光 D．碳原子要向外界環(huán)境釋放能量 答案：A 4．下列有關化學用語中不能體現(xiàn)氮原子核外電子能量有差異的是(　　) A．·· B． C. D．1s22s22p3 答案：A 解析：電子式不能體現(xiàn)出核外電子的能量差異。 5．符號3px所代表的含義是(　　) A．px軌道上有3個電子 B．第三個電子層px軌道有3個伸展方向 C．px電子云有3個伸展方向 D．第三個電子層沿x軸方向伸展的p軌道 答案：D 解析：3px中，3表示第三電子層，p原子軌道在三維空間的分布分別沿x、y、z三個方向，px表示沿x軸方向伸展的p軌道。 6．以下表示氦原子結構的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是(　　) A.He　　　 B.　　　 C．1s2　　　 D. 答案：D 解析：A項只能表示最外層電子數(shù)；B項只表示核外的電子分層排布情況；C項具體到各能級的電子數(shù)；而D項包含了能層、能級以及軌道內電子的自旋狀態(tài)，故選項D符合題意。 7．24Cr原子處于基態(tài)時，價電子排布可用電子排布圖表示成而不是下列說法中正確的是(　　) A．這兩種排布方式都符合能量最低原理 B．這兩種排布方式都符合泡利原理 C．這兩種排布方式都符合洪特規(guī)則 D．這個實例說明洪特規(guī)則有時候和能量最低原理是矛盾的 答案：B 解析：洪特規(guī)則實際上是能量最低原理的一個特例，電子排布滿足洪特規(guī)則，實際上是為了更好地遵循能量最低原理，通過分析光譜實驗的結果，洪特進一步指出，能量相同的原子軌道在全滿(s2、p6和d10)、半充滿(s1、p3和d5)和全空(s0、p0和d0)狀態(tài)時，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。 8．下列表示式錯誤的是(　　) A．Na＋的電子排布圖： B．Na＋的結構示意圖： C．Na的電子排布式：1s22s22p63s1 D．Na的簡化電子排布式：[Ne]3s1 答案：A 解析：鈉離子的電子排布圖中，電子排布違反了泡利不相容原理。 9．氣態(tài)中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是(　　) A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 答案：B 解析：原子軌道在全空、全充滿和半充滿時能量較低，B項中3p上有3個電子，屬于半充滿，能量低，很穩(wěn)定，若要變成激發(fā)態(tài)，需要的能量最多。 二、非選擇題 10．五種元素的原子電子層結構如下： A．1s22s22p63s23p63d54s1；B.1s22s22p63s2；C.1s22s22p6；D.1s22s22p63s23p；E.[Ar]4s1。 試回答： (1)哪個式子是錯誤的________，它違背了________。 (2)哪個式子表示稀有氣體原子________。 (3)A的元素符號是________，寫出其價電子排布的軌道表示式________。 (4)B和E的金屬性強弱關系為________(用元素符號表示)，可以說明這一事實的依據(jù)是(寫出2點)__________________________________。 答案：(1)D　洪特規(guī)則 (2)C　(3)Cr　 (4)K>Mg　K與冷水劇烈反應而Mg與沸水才反應，KOH(強堿)的堿性比Mg(OH)2(中強堿)強 解析：由核外電子排布原理和原子的電子排布式可知A～C元素分別為Cr、Mg、Ne，D應為硅元素，但所寫電子排布式違背了洪特規(guī)則，應為1s22s22p63s23p2(或3pp、3p3p、3p3p)，E為鉀元素。 11．已知A原子中只含1個電子；B原子的3p軌道上得到1個電子后不容納外來電子；C原子的2p軌道上有1個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反；D原子的第三電子層上有8個電子，第四電子層上只有1個電子；E原子的價電子排布式為3s23p6。 (1)按要求書寫下列圖式。 ①B原子的結構示意圖：________； ②C原子的電子排布圖：________； ③D原子的核外電子排布式：________； ④B離子的電子式：________。 (2)寫出由A、B、C、D中的三種元素組成的化合物的化學式：____________________(至少寫出5種)。 (3)寫出由上述元素組成的物質制得A的單質的化學方程式：________、________(至少寫出2個)。 (4)寫出E的元素符號：________，要證明太陽光中含有E元素，可采用的方法是________。 答案：(1)① ③1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1?、躘]－ (2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(其他合理答案也可) (3)2H2O2H2↑＋O2↑　2K＋2H2O==2KOH＋H2↑(其他合理答案也可) (4)Ar　對太陽光進行光譜分析 解析：由題意可知，A原子中只有1個電子，A為H；B原子的3p軌道上有5個電子，則B為Cl；C原子的2p軌道上有4個電子，則C為O；D原子的價電子排布式為4s1，則D為K；由E原子的價電子排布式可知，E為Ar。 (1)本題要求同學們對常見的化學用語準確理解，熟練書寫。 (2)由H、Cl、O、K中的三種元素組成的化合物可以是酸，如HClO、HClO2、HClO3、HClO4；也可以是堿，如KOH；還可以是鹽，如KClO、KClO2、KClO3、KClO4。 (3)A的單質為H2，可以用電解水、電解KOH溶液或K和水反應等方法來制取。 (4)對太陽光進行光譜分析，便可確定太陽光中所含元素的種類。 一、選擇題 1．第N能層所含能級數(shù)、原子軌道數(shù)和最多可容納電子數(shù)分別為(　　) A．3、9、18　 B．4、12、24 C．5、16、32 D．4、16、32 答案：D 2．當鎂原子由1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2時，以下認識正確的是(　　) A．鎂原子由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量 B．鎂原子由激發(fā)態(tài)轉化成基態(tài)，這一過程中吸收能量 C．轉化后位于p能級上的兩個電子處于同一軌道，且自旋狀態(tài)相同 D．轉化后鎂原子與硅原子電子層結構相同，化學性質相似 答案：A 解析：原子由基態(tài)到激發(fā)態(tài)需要吸收能量。 3．下列有關核外電子的運動狀態(tài)的說法中錯誤的是(　　) A．電子亞層(能級)是描述電子運動的電子云狀態(tài) B．只有在電子層、電子亞層、電子云的伸展方向及電子的自旋都確定時，電子的運動狀態(tài)才能確定下來 C．必須在B項所述四個方面都確定時，才能決定組成每一能層的最多軌道數(shù) D．電子云伸展方向與能量大小是無關的 答案：C 解析：原子核外電子運動的空間里，不同區(qū)域離核的遠近不同，電子能量不同，據(jù)此分成不同的能層。同一能層上的電子又依靠其能量差異和電子云的形狀不同分為不同能級，同一能級上的電子能量相同，但電子云的空間伸展方向不同(s、p、d、f電子云分別有1、3、5、7個伸展方向)，電子的運動狀態(tài)由量子力學理論的四個量子數(shù)來描述，所以A、B、D三項都是正確的。由于每一能層的最多軌道數(shù)與電子的自旋無關，所以C項錯誤。 4．下列各組原子中，彼此化學性質一定相似的是(　　) A．原子核外L能層的未成對電子數(shù)與M能層的未成對電子數(shù)相等的原子 B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子 C．2p能級只有1個空軌道的X原子和3p能級只有1個空軌道的Y原子 D．最外層都只有一個電子的X、Y原子 答案：C 解析：L層(M層)只有1個未成對電子的可能是Li或F(Na或Cl)，L層(M層)有2個未成對電子的可能是C或O(Si或S)，A項錯；B項中X為Mg，Y可能為Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等；C項為和。 5．下列有關核外電子排布的式子不正確的是(　　) A．24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B．K的簡化電子排布式：[Ar]4s1 C．N原子的電子排布圖： D．S原子的電子排布圖： 答案：D 解析：S的電子排布圖違反了洪特規(guī)則，正確的應是 。 6．下列說法中正確的是(　　) A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 B．3p2表示3p能級有兩個軌道 C．處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子 D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多 答案：C 解析：同一能級的電子，隨著能層的增加電子能量增加，所以同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸增大，A錯誤；3p2表示3p能級上有2個電子。B錯誤；處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子，C正確；同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)相同，D錯誤。 7．下列有關化學用語正確的是(　　) A．Fe的價層電子排布式為3d64s2 B．35Br的電子排布式可簡寫為[Ar]4s24p5 C．NH4Cl的電子式為 D．氯離子的結構示意圖為 答案：A 解析：A.Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe的價層電子排布式為3d64s2，A正確；B.35Br元素為35號元素，原子核外有35個電子，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，所以不能用[Ar]4s24p5表示，B錯誤；C.氯化銨中，氯離子為陰離子，電子式中需要標出所帶電荷，氯化銨正確的電子式為，C錯誤；D.氯離子的核電荷數(shù)為17，核外電子總數(shù)為18，氯離子正確的結構示意圖為，D錯誤。 8．下列各組表述中，兩個微粒不屬于同種元素原子的是(　　) A．3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p2的原子 B．2p能級無空軌道且有一個未成對電子的基態(tài)原子和原子的最外層電子排布式為2s22p5的原子 C．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子 D．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/5的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子 答案：C 解析：A中，3p能級有一個空軌道，根據(jù)洪特規(guī)則只能，又根據(jù)能量最低原理，能量低于3p能級的軌道均已充滿，即其電子排布式為1s22s22p63s23p2，兩者為同種元素；B中，2p能級有一個未成對電子但無空軌道，即為，其電子排布式為1s22s22p5，兩者也為同種元素；C中，M層有s、p、d三個能級，全充滿且N層為4s2，應為3s23p63d104s2，與3s23p64s2非同種元素；D中，最外層電子排布式為4s24p5，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外層電子數(shù)為7，核外電子總數(shù)為35，故兩者也為同種元素。 二、非選擇題 9．推導下列元素，回答有關問題： (1)具有1個4p電子的元素為________(寫元素名稱，下同)，簡化電子排布式為________。 (2)N層只有1個電子的主族元素是________，其氯化物的焰色反應呈________色，其原子核外有________種不同運動狀態(tài)的電子。 (3)3d能級全充滿，4s能級只有1個電子的元素為________，原子序數(shù)為________。 (4)離子M2＋的3d軌道中有5個電子，則M原子的最外層電子數(shù)和未成對電子數(shù)分別為________和________。 (5)原子序數(shù)小于36的元素X和Y，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且Y的原子序數(shù)比X大2，則Y的基態(tài)原子的價電子排布式是________，X在參與化學反應時，1個原子失去的電子數(shù)為________。 答案：(1)鎵　[Ar]3d104s24p1　(2)鉀　(淺)紫　19 (3)銅　29　(4)2　5　(5)3d84s2　2個或3個 解析：既處于同一周期又位于同一族的元素在第Ⅷ族。則X和Y分別為Fe和Ni。 10．A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨? (1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為________； (2)B元素的－1價離子和C元素的＋1價離子的電子層結構都與氬相同，則B的元素符號為________，C的元素符號為________； (3)D元素的＋3價離子的3d能級為半充滿，則D的元素符號為________，其基態(tài)原子的電子排布式為________； (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為________，其基態(tài)原子的電子排布式為________________________________； (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn，則n＝________；原子中能量最高的是________能級。 答案：(1)N　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (5)2　2p 解析：(1)A元素基態(tài)原子的次外層有2個電子，故其次外層為K層，則A元素有2個電子層，由題意可寫出其軌道表示式為，則該元素原子核外有7個電子，為氮元素，其元素符號為N。 (2)B－、C＋的電子層結構都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl，C為19號元素K。 (3)由題中條件可推出D元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則D元素為26號元素鐵。 (4)根據(jù)題意，首先寫出其基態(tài)原子的電子排布式：1s12s22p63s23p63d104s1，由此可知該元素為29號元素Cu。 (5)s能級只有1個原子軌道，故最多只能容納2個電子，即n＝2，所以F元素原子的最外層電子排布式為2s22p2，由此可知F是C元素；根據(jù)核外電子排布的能量最低原理，可知碳原子的2p能級能量最高。 9