第一章物质结构与性质教案 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 方法和过程： 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律：
湖北黄石二中选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题 试卷满分：150分时间：120分钟命题人：高存勇2010.12.23 选择题(每小题有一个或者两个正确答案，每小题2分，共60分) 1.第三周期元素的原子，其最外层p能级上仅有一个未成对电子，它最高价氧化物对应的水化物的酸根离子是 A.RO－3B．RO－5C．RO2－4D．RO－4 2.下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是 A.K、Na、Li B．Al、Mg、Na C.N、O、C D．Cl、S、P 3.基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为 A.8个B．18个C．8～18个D．8～32个 4.下列关于稀有气体的叙述不正确的是 A.各原子轨道电子均已填满 B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布 C.化学性质非常不活泼 D.同周期中第一电离能最大 5.下列电子排布式中，原子处于激发状态的是 A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p63s23p63d44s2 D.1s22s22p63s23p63d34s2 6.下列元素中价电子排布不正确的是 A.V：3d34s2 B.Cr：3d44s2 C.Ar：3s23p6 D.Ni：3d84s2 7.下列说法中正确的是 A.因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B.主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道 C.基态铜原子有8个能级 D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 8.A和M为两种元素，已知A位于短周期，且A2－与M＋的电子数之差为8，则下列说法正确的是 A.A和M原子的电子总数之和可能是11 B.A和M的原子序数之和为8 C.A和M原子的最外层电子数之和为8 D.A和M原子的最外层电子数之差为7 9.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 A.两种原子的电子层上全部都是s电子 B.3p上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个未成对电子的原子 C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 D.原子核外M层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子 10.同一主族的两种元素的原子序数之差可能为 A.6 B．12 C．26 D．30 11.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数为 A.a－4B．a－5C．a＋3D．a＋4 12.用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是 A.R的氧化物都能溶于水 B.R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3 C.R都是非金属元素 D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应 13.A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3∶4，D 能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。下列叙述正确的是 A.X、Y、Z的稳定性逐渐减弱 B.A、B、C、D只能形成5种单质 C.X、Y、Z三种化合物的熔、沸点逐渐升高 D.自然界中存在多种由A、B、C、D四种元素组成的化合物 14.国际无机化学命名委员会将长式元素周期表原先的主、副族及族序序号取消，从左往右改为第18列，碱金属为第1列，稀有气体为第18列。按这个规定，下列说法不正确 ．．．的是A.只有第2列元素的原子最外层有2个电子 B.第14列元素形成的化合物种类最多C.第3列元素种类最多D.第16、17列元素都是非金属元素
一、填空题 1. 已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a r e a r a -?-?π此状态的n ，l ，m 值分别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________. 2. He +的3p z 轨道有_____个径向节面， 有_____个角度节面。 3. 如一原子轨道的磁量子数m=0，主量子数n ≤2，则可能的轨道为__________。 二、选择题 1. 在外磁场下，多电子原子的能量与下列哪些量子数有关（ ） A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m 2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数（n ，l ，m ，ms ）中，哪一组是合理的（） A. （2，1，-1，-1/2） B. （0，0，0，1/2） C. （3，1，2，1/2） D.（2，1，0，0） 3. 如果一个原子的主量子数是4，则它（ ） A. 只有s 、p 电子 B. 只有s 、p 、d 电子 C. 只有s 、p 、d 和f 电子 D. 有s 、p 电子 4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( ). A. 可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(. B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解. C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m|=0.1.2…………I D. 根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ?d m π求得π21 =A 5. He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( ). A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16 6. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( ). A.Ψ3P B. Ψ3d C.Ψ2P D.Ψ2S 7. 氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ，问哪些状态既是M 2算符的本征函数，又是M z 算符的本征函数? A. (1) (3) B. (2) (4) C. (3) (4) (5) D. (1) (2) (5)
《原子结构与性质》训练题 1.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是() ①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是() ①基态X的原子结构示意图 ②基态Y的价电子排布式：3s23p5 ③基态Z2－的电子排布图 ④W 基态原子有2个能层，电子式为 A．①>②>③>④ B．③>④>①>② C．③>①>②>④ D．①>②>④>③ 3.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是() A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为(n－1)d6～8n s2的元素一定是副族元素 C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区 D．基态原子的价电子排布为(n－1)d xn s y的元素的族序数一定为x＋y 4.具有以下结构的原子一定属于p区元素的是() ①最外层有3个电子的原子②最外层电子排布式为n s2的原子③最外层有3个未成对电子的原子④最外层电子形成全满结构的原子 A．②③ B．①③ C．②④ D．①④ 5.具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是() A． 3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子 B． 3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子 C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子 D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子 6.下列说法中正确的是() A．主族元素的价电子全排布在最外层的n s或n p轨道上
第二节原子结构与元素的性质 一、元素周期表的编排原则 1.将电子层数相同的元素按原子序数递增的顺序从左到右排成横行。 2.把最外层电子数相同的元素(个别例外)按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行。 二、周期表的结构 周期：具有相同的电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排成一个横行。 主族：由短周期和长周期元素共同构成的族。 副族：仅由长周期元素构成的族。 1.核外电子排布与族序数之间的关系 可以按照下列方法进行判断：按电子填充顺序由最后一个电子进入的情况决定，具体情况如下：
(3)进入(n －1)d ①(n －1)d 1～5为ⅢB～ⅦB ?族数＝[(n －1)d ＋n s]电子数 ②(n －1)d 6～8为Ⅷ ③(n －1)d 10为ⅠB、ⅡB ?族数＝n s 的电子数 ④进入(n －2)f ? ?????????4f ——La 系元素5f ——Ac 系元素ⅢB 2. 3.(1)主族(ⅠA～ⅦA)和副族ⅠB、ⅡB 的族序数＝原子最外层电子数(n s ＋n p 或n s)。 (2)副族ⅢB～ⅦB 的族序数＝最外层(s)电子数＋次外层(d)电子数。 (3)零族：最外层电子数等于8或2。 (4)Ⅷ族：最外层(s)电子数＋次外层(d)电子数。若之和分别为8、9、10，则分别是Ⅷ族第1、2、3列。 1.同周期，从左到右，原子半径依次减小。 2.同主族，从上到下，原子或同价态离子半径均增大。 3.阳离子半径小于对应的原子半径，阴离子半径大于对应的原子半径，如r (Na ＋) 4.电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子半径减小，如r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)。 5.不同价态的同种元素的离子，核外电子多的半径大，如r(Fe2＋)>r(Fe3＋)，r(Cu＋)>r(Cu2＋)。 特别提醒 在中学要求的畴可按“三看”规律来比较微粒半径的大小 “一看”能层数：当能层数不同时，能层越多，半径越大。 “二看”核电荷数：当能层数相同时，核电荷数越大，半径越小。 “三看”核外电子数：当能层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。 七、电离能 1.第一电离能 (1)每个周期的第一个元素(氢和碱金属)第一电离能最小，稀有气体元素原子的第一电离能最大，同周期中自左至右元素的第一电离能呈增大的趋势。 (2)同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小。 2.逐级电离能 (1)原子的逐级电离能越来越大 首先失去的电子是能量最高的电子，故第一电离能较小，以后再失去电子都是能级较低的电子，所需要的能量多；同时，失去电子后离子所带正电荷对电子吸引更强，从而电离能越来越大。 (2)金属元素原子的电离能与其化合价的关系 一般来讲，在电离能较低时，原子失去电子形成阳离子的价态为该元素的常见价态。如Na的第一电离能较小，第二电离能突然增大(相当于第一电离能的10倍)，故Na的化合价为＋1，而Mg在第三电离能、Al在第四电离能发生突变，故Mg、Al的化合价分别为＋2、＋3。 八、元素电负性的应用 1.元素的金属性和非金属性及其强弱的判断 (1)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“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。 (2)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。 (3)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。 (4)电负性较大的元素集中在元素周期表的右上角。 2.化学键的类型的判断 一般认为：如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；如果两个成键元素原子间的电负性差小于1.7，它们之间通常形成共价键。 原子结构与元素周期律 考点1 原子结构 1、原子的构成 中子N （核素） 原子核 近似相对原子质量 质子Z → 元素符号 原子结构 决定原子呈电中性 电子数（Z 个） 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 2、三个基本关系 （1）数量关系：质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子中） （2）电性关系： ①原子中：质子数=核电荷数=核外电子数 ②阳离子中：质子数>核外电子数 或 质子数=核外电子数+电荷数 ③阴离子中：质子数<核外电子数 或 质子数=核外电子数-电荷数 （3）质量关系：质量数 = 质子数 + 中子数 [例1]（2008·茂名一模）一定量的锎（98252Cf ）是有用的中子源，1mg （98252Cf ）每秒约放出2. 34xl99个中子，在医学上常用作治疗恶性肿瘤的中子源。下列有关锎的说法错误的是 A.98252Cf 原子中，中子数为154 B.98252Cf 原子中，质子数为98 C.98252Cf 原子中，电子数为 98 D.锎元素的相对原子质量为252 考点2 原子核外电子排布规律 决定 X)(A Z [例2]（2008·广州二模·理基）X和Y属短周期元素，X原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y位于X的前一周期，且最外层上只有一个电子，下列说法正确的是（）A．X可能是第二周期的非金属元素 B．X可能是第三周期的金属元素 C．Y可能与X同主族 D．Y一定是金属元素 考点3 相对原子质量 定义：以12C原子质量的1/12（约1.66×10-27kg）作为标准，其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制（SI）单位为1，符号为1（单位1一般不写） 原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。 如：一个氯原子的m(35Cl)=5.81×10-26kg。 核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几 种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，相对诸量如35Cl为34.969,37Cl为36.966。 原子比较核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该质量核素的质量数相等。如：35Cl为35,37Cl为37。 元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子个数百分比 算出的平均值。如：Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a% + Ar(37Cl)×b% 元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与 其原子个数百分比的乘积之和。 注意①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。 ②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。 [例4]（2008·汕头二模）某元素一种同位素的原子的质子数为m，中子数为n，则下列说法正确的是( ) A.不能由此确定该元素的原子量 B.这种元素的原子量为(m+n) C.若碳原子质量为w g，此原子的质量为(m+n)w g D.核内中子的总质量小于质子的总质量 第1章《原子结构与性质》单元测试卷 一、单选题(共15小题) 1.下列各组微粒，没有按照半径由小到大顺序排列的是() A． Cl、Na、F、K B． F、Cl、Na、K C． Ca2＋、K＋、Cl－、S2－ D． Na＋、K＋、Cl－、Br－ 2.已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子排布状态的是() A． B． C． D． 3.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的是() A．核内无中子的原子 B．外围电子排布为3s23p3的原子 C．最外层电子数等于倒数第三层的电子数的原子 D． N层上无电子，最外层的电子数等于电子层数的金属原子 4.下列有关微粒性质的排列顺序中错误的是() A．原子半径：Na＞S＞O B．稳定性：PH3＜H2S＜H2O C．离子半径：Al3＋＞Mg2＋＞Na＋ D．第一电离能：O＜F＜Ne 5.氧离子中电子的运动状态有（） A． 3种 B． 8种 C． 10种 D． 12种 6.X元素的原子最外层电子排布为(n＋1)s n(n＋1)p n＋1，下列关于该元素及其化合物的叙述不正确的是() A． X的气态氢化物受热易分解 B． X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸 C． X的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大 D． X是植物生长所需要的一种营养元素 7.下列说法正确的是() A．基态氧原子中未成对电子数是0 B．基态氮原子中未成对电子数是3 C．基态碳原子中未成对电子数是4 D．基态铜原子中未成对电子排布在3d轨道 8.图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是() A．答案A B．答案B C．答案C D．答案D 9.下列表示钠原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是() A． B．Na C． 1s22s22p63s1 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 教学内容： 一、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律： 核外电子排布的一般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次 排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过个电 子)。 (4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过个)，倒 数第三层电子数目不能超过个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排个电子；当M层不是最外层时，最多可排个电子 练习: 1、画出下列原子的结构示意图：Be、N、Na、Ne、Mg 在这些元素的原子中，最外层电子数大于次外层电子数的有，最外层电子数与次外层电子数相等的有，最外层电子数与电子层数相等的有； L层电子数达到最多的有，K层与M层电子数相等的有。 2、A元素原子的M电子层比次外层少2个电子。B元素原子核外L层电子数比最外层多7个电子。（1）A元素的元素符号是，B元素的原子结构示意图为________________； （2）A、B两元素形成化合物的化学式及名称分别是__ _____ _。 二、能层与能级 能层：多电子原子的核外电子的________是不同的，按电子的______差异，可将核外电子分成不同的能层由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七……能层 第二节原子结构与元素地性质 第三课时 【学习目标】 1.能说出元素电负性地涵义，能应用元素地电负性说明元素地某些性质 2.能根据元素地电负性资料，解释元素地“对角线”规则，列举实例予以说明 3.能从物质结构决定性质地视角解释一些化学现象，预测物质地有关性质 4.进一步认识物质结构与性质之间地关系，提高分析问题和解决问题地能力 【学习过程】 【课前预习】 1. 叫键合电子；我们用电负性描述. 2.电负性地大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱地尺度. 地电负性一般小于1.8，地电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界地“类金属”地电负性则在1.8左右，他们既有性又 有性. 【知识梳理】 【复习】1.什么是电离能？它与元素地金属性、非金属性有什么关系？ 2.同周期元素、同主族元素地电离能变化有什么规律？ (3)电负性： 【思考与交流】1. 什么是电负性？电负性地大小体现了什么性质？阅读教材p20页表同周期元素、同主族元素电负性如何变化规律？如何理解这些规律？根据电负性大小，判断氧地非金属性与氯地非金属性哪个强？ 【科学探究】 1.根据数据制作地第三周期元素地电负性变化图，请用类似地方法制作IA、VIIA元素 地电负性变化图. 2.电负性地周期性变化示例 【归纳与总结】 1. 金属元素越容易失电子，对键合电子地吸引能力越，电负性越小，其金属性越；非金属元素越容易得电子，对键合电子地吸引能力 越，电负性越，其非金属性越强；故可以用电负性来度量金属性与非金属性地强弱.周期表从左到右，元素地电负性逐渐变；周期表从上到下，元素地电负性逐渐变. 2. 同周期元素从左往右，电负性逐渐增，表明金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增.同主族元素从上往下，电负性逐渐减，表明元素地金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强. 【思考】对角线规则：某些主族元素与右下方地主族元素地有些性质相似，被称为对角线原则.请查阅电负性表给出相应地解释？ 3. 在元素周期表中，某些主族元素与右下方地主族元素地性质有些相似，被称为“对角线规则”.查阅资料，比较锂和镁在空气中燃烧地产物，铍和铝地氢氧化物地酸碱性以及硼和硅地含氧酸酸性地强弱，说明对角线规则，并用这些元素地电负性解释对角线规则. 4. 对角线规则 【典题解悟】 例题1.下列有关电负性地说法中正确地是（） A.主族元素地电负性越大，元素原子地第一电离能一定越大. B.在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越大 C.金属元素电负性一定小于非金属元素电负性. D.在形成化合物时，电负性越小地元素越容易显示正价 解析：电负性地变化规律： （1）同一周期，从左到右，元素电负性递增. （2）同一主族，自上而下，元素电负性递减.（3）副族元素地电负性变化趋势和主族类似.主族元素原子地电离能、电负性变化趋势基本相同，但电离能有特例，如电负性：O ＞N，但第一电离能：N＞O，A错误.B、C选项没有考虑过渡元素地情况. 答案：D 例2.能够证明电子在核外是分层排布地事实是（） A、电负性 B、电离能 C、电子亲和能 D、电势能 【当堂检测】 1. 电负性地大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱地尺度下列关于电负性地变化规律正确地 是（） 化学选修3《第一章 原子结构与性质》测试题 B （含答案） 一、选择题（每小题只有一个正确选项 ） 1. 下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是 A. Na: 1s 22s 22p 53s 2 B. S 2-: 1s ?2s 22p 63s 23p 6 C. N: 1s 22s 22p 3 D. Si: 1s 22s 22p 63s 23p 2 2. 下列具有特殊性能的材料中，由主族元素和副族元素形成的化合 物是 4. 某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为 A. 0 B.1 C. 2 D.3 5.4p 轨道填充一 半的元素，其原子序数是 A.15 B. 33 C. 35 D. 51 6. 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. P 4O 6 B. BF 3 C. PCb 7. 元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A.Na, K, Rb B.N, P, As C.Si, P, Cl 8. 短周期元素R 的原子核外电子数等于核内中子数, 与氧气充分反应可生成13g 化合物R0,则该元素的价电子层是 A. 半导体材料砷化镓 C.吸氢材料镧镍合金 3. 第三能层含有的轨道数为 A. 3 B. 5 B. 透明陶瓷材料硒化锌 D.超导材K 3C 60 D.出0+ D. O, S, Cl 该元素单质7.8g A.1S2 B.2S2 C.3S2 D.4S2 二、选择题（每小题有1-2个正确选项） 9. A、B都是短周期元素，原子半径B >A，它们可形成化合物AB2, 由此可 以得出的正确判断是 A.原子序数：A v B B. A和B可能在同一主族 C.A可能在第2周期W A族 D. A肯定是金属元素 10. 下列关于砷（As）元素的叙述中，正确的是 A. 在AsCL分子中，砷原子最外层电子数为8; B. Na3AsO4溶液的pH大于7; C. 砷的氢化物的化学式为AsH3，它是一种强氧化剂； D. 砷的相对原子质量为74.92,由此可知砷原子核内有42个中子。 11. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1, 3s23p1和 2s"2p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 A、X3YZ3 B、X2YZ2 C、XYZ2 D、XYZ3 12. 若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为Ad^s2，则下 列说法正确的是 A. 该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 B. 该元素原子核外共有5个电子层 C. 该元素原子的M能层共有8个电子 D. 该元素原子最外层共有3个电子 13. 下列有关物质性质的比较顺序中，不正确的是 A .热稳定性：HF v HCl v HBr v HI B .微粒半径：K+> 第一章《原子结构与性质》单元测试题 第Ⅰ卷（选择题共48分） 一、选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意）1．道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子——分子学说的观点看，你认为不正确的是 A．只有①B．只有②C．只有③D．①②③ 2．下列能级中轨道数为3的是 A．S能级B．P能级C．d能级D．f能级 3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是 A．Al 1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p4 C．Na+1s22s22p6D．F 1s22s22p5 4．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是 A．ls22s22p63s23p1B．1s22s22p3C．1s22s2sp2D．1s22s22p63s23p4 5．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁无关的是 A．焰色反应B．节日里燃放的焰火C．金属导线可以导电D．夜空中的激光 6．某元素的电离能( 此元素位于元素周期表的族数是 A．ⅡA B．ⅢA C．ⅤA D．ⅣA 7．元素电负性随原子序数的递增而增强的是 A．Na＜K＜Rb B．N＜P＜As C．O ＜S ＜Cl D．Si ＜P ＜Cl 8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是 A．碱性：NaOH 新课标（人教版）高一化学选修3 全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 相关知识回顾（必修2） 1.原子序数：含义： （1）原子序数与构成原子的粒子间的关系： 原子序数＝＝＝＝。（3）原子组成的表示方法 a. 原子符号：A z X A z 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 【知识点梳理】 1、原子的诞生： 现代大爆炸理论认为：宇宙大爆炸诞生了大量的氢、少量的氦、以及极少量的锂。如今，宇宙中最丰富的元素是氢、其次是氦。地球上的元素大多数是金属，非金属仅22种。 2、能层、能级 （1）能层 ①原子核外的电子是分层排布的。根据电子的能级差异，可将核外电子分成不同的能层。 ②每一能层最多能容纳的电子数不同：最多容纳的电子数为2n2个。 ③离核越近的能层具有的能量越低。 能层序数 1 2 3 4 5 能层符号 能级符号 轨道数 电子数 离核远近由近————————→远 能量高低由低————————→高 （2）能级 在多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可以不同。不同能量的电子分成不同的能级。 规律：①每个能层所包含的能级数等于该能层的序数n，且能级总是从s能级开始，如：第一能层只有1个能级1s，第二能层有2个能级2s和2p，第三能层有3个能级3s、3p、3d，第四能层有4个能级4s、4p、4d和4f，依此类推。 ②不同能层上的符号相同的能级中最多所能容纳的电子数相同，即每个能级中最多所能容纳的电子数只与能级有关，而与能层无关。如s能级上最多容纳2个电子，无论是1s还是2s；p能级上最多容纳6个电子，无论是2p还是3p、4p能级。 ③在每一个能层（n）中，能级符号的排列顺序依次是ns、np、nd、nf…… ④按s、p、d、f……顺序排列的各能级最多可容纳的电子数分别是1、3、5、7……的两倍，即分别是2、6、10、14…… 原子轨道 轨道形状 轨道数 最多电子数 （1）基态原子与激发态原子 ①基态原子为能量最低的原子。基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 ②基态原子与激发态原子相互转化与能量转化关系： 《原子结构与性质》单元检测题 一、单选题 1. 下列说法正确的是（） A. s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状 B. p电子云是平面“ 8”字形的 C. 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5 D. 2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子 2. 下列图示中横坐标是表示元素的电负性数值，纵坐标表示同一主族的五种元素的序 数的是（） 5. 下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是（） A. 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7 B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时，电子的运动 状态才能被确定下来 C. 原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的 3.若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为 A. 该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有 B. 该元素原子核外共有5个电子层 C. 该元素原子的M层共有8个电子 D. 该元素原子最外层有3个电子 3个未成对电子 4. 下列各微粒中，各能层电子数均达到2n2的是（ A. Ne, Ar B . F ，M(2+ C Al，『D . Cl ，Ar D. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的 6. 当镁原子由1s22s22p63s2跃迁到1s22s22p63p2时，以下认识正确的是（） A. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量 B. 镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量 C. 转化后位于p能级上的两个电子的能量没有发生任何变化 D. 转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 7. 下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是（） A. 原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1S22S2的丫原子 B. 原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的丫原子 C. 2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的丫原子 D. 最外层都只有一个电子的X、丫原子 8. 下列各表中的数字代表的是元素的原子序数。表中数字所对应的元素与它们在周期 表中的位置相符的是（） N4J L上 Ji r— \]16\ C A. 答案A B . 答案B C . 答案C D . 答案D 9. X、丫、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族，丫、Z同周期，W与X、丫既不 同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；丫的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是（） A. 丫元素最高价氧化物对应水化物的化学式为HYQ 结构化学 Structural Chemistry 第二章 原子的结构和性质 Chapter 2 The structure and properties of atoms 主讲人：张 强 教授 E-mail: zhangq@https://www.doczj.com/doc/fd4230983.html, 内蒙古师范大学化学与环境科学学院 授课专业 ● 化学专业 ● 材料物理与化学专业 第二章原子的结构和性质 1. 教学目的 掌握单电子原子Schr?dinger 方程的建立，了解其求解过程，掌握所产生量子数的物理意义和波函数、电子云的图像。由此结论推广至多电子原子，了解多电子原子的轨道近似和中心力场近似处理方法及核外电子排布的依据，理解原子结构与元素周期律性质之间的关系，了解角动量的偶合及原子光谱项的意义。2．学时安排 12学时 3．教学主题 2.1 薛定谔方程 2.1.1 类氢离子的薛定谔方程 2.1.2 变数分离 2.1.3 解Φ方程 2.1.4 Θ方程的解 2.1.5 R方程的解 2.2 类氢离子波函数及轨道能级 2.2.1 量子数的物理意义（一） 2.2.2 量子数的物理意义（二） 2.2.3 波函数与径向分布函数 2.3 多电子原子结构 2.3.1 中心力场近似和自洽场近似 2.3.2 电离能和电子亲和能 2.4 原子光谱项 2.4.1 原子光谱项定义 2.4.2 原子光谱项的推导 2.4.3 组态的能级分裂 2.4.4 基态光谱项 4. 重点和难点 重点：（1）．量子数的物理意义；（2）．波函数和电子云的图形；（3）．多电子原子的结构. 难点：（1）．单电子原子Schr?dinger方程的求解；（2）.原子光谱项的推导. 5．作业 （1）自编打印习题：第一部分《量子力学基础和原子结构》习题31～44。 （2）自编辅助练习题（见打印的《结构化学》课程复习参考第一部分：11～21题）。 原子结构与性质 重点知识梳理 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(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。 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 (1)遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则。 (2)能级交错现象：核外电子的能量并不是完全按能层序数的增加而升高，不同能层的能 级之间的能量高低有交错现象，如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、 E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。 (3)当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0) 状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是：1s22s22p63s23p63d44s2。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 例如K：1s22s22p63s23p64s1 或 [Ar]4s1。 (2)电子排布图(轨道表示式) 用方框表示原子轨道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的 电子，按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写。 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_________。每周期结尾元素的最外层电子 排布式除He为_________外，其余为_________。He核外只有_________个电子，只有1个_________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)一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，而是能量相近的能级。 (3)周期表中，周期序数=该周期元素基态原子的__________________。 2.元素周期表的分区 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ⅥA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Ⅷ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 (限时90分钟,满分100分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1、下列各组中的X与Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的就是() A、X原子与Y原子最外层都只就是一个电子 B、X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2 C、X原子的2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子 D、X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子 解析:最外层只有一个电子的不一定在同一族,如金属钠与金属铜的最外层都就是一个电子,但就是钠属于第ⅠA族,而铜属于第ⅠB族,A选项错误;B选项中X原子就是He,属于0族元素,Y原子就是Be,属于第ⅡA族,B选项错误;X原子核外M层上仅有两个电子,X就是镁原子,属于第ⅡA族,N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子,还有锌、铁等原子,D选项错误。 答案:C 2、下列原子中,第一电离能最大的就是() A、B B、C C、Al D、Si 解析:根据元素第一电离能的变化规律,同主族从上到下,逐渐减小,C＞Si,B＞Al;同周期从左向右,逐渐增大,C＞B。 答案:B 3、下列原子的电子排布图中,符合洪特规则的就是() 解析:A的2p轨道应各排布一个电子且自旋方向相同,B的2s轨道两个电子自旋方向应相反,D的2s、2p轨道电子应先排布在能量低的电子层中。 答案:C 4、[双选题]已知X、Y元素同周期,且电负性X＞Y,下列说法错误的就是() A、X与Y形成化合物时,X可以显负价,Y显正价 B、第一电离能一定Y小于X C、最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的 D、气态氢化物的稳定性:H m Y小于H n X 解析:根据X、Y元素同周期,且电负性X＞Y,X的原子序数大于Y的原子序数,X的非金属性强于Y的非金属性,最高价含氧酸的酸性:X的强于Y的;气态氢化物的稳定性:H m Y小于H n X;第一电离能Y的有可能大于X的,如N元素的第一电离能大于O元素的第一电离能,所以B、C不正确。 答案:BC 5、下列就是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子就是() A、1s22s22p4 B、1s22s22p63s23p3 C、1s22s22p63s23p2 D、1s22s22p63s23p64s2 解析:选项对应的元素分别就是:O、P、Si、Ca,由电负性变化规律可知电负性最大的就是O。 答案:A 6、某元素质量数51,中子数28,其基态原子未成对电子数为() A、0 B、1 C、2 D、3 解析:该元素的质子数为23,为元素钒,价电子排布为3d34s2,未成对电子数为3。 答案:D 7、下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应且都产生H2的就是高三复习原子结构与性质
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