元素周期表教学设计及课堂实录

选修3第一节

一、选择题

1．下列说法正确的是

(

) A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一

B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点

C．玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱

D．原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着

【解析】

A项中氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱；B项正确；C项中玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到了困难；D项中原子没有确定的半径，所谓原子半径是电子运动出现的“区域。”

【答案】

B 2．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是

(

) 222A．原子核外电子排布式为1s的X原子与原子核外电子排布式为1s2s的Y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Y原子

C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上只有一个空轨道的Y原子

D．最外层都只有一个电子的X、Y原子

【解析】

本题考查的是核外电子排布的知识。A中1s2结构的He,1s22s2结构为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似。C项为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子可能是第ⅠA族元素，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。

【答案】

C 3．下列对不同时期原子结构模型的提出时间排列正确的是

(

) ①电子分层排布模型

②“葡萄干布丁”模型

③量子力学模型

④道尔顿原子学说

⑤核式模型

A．①③②⑤④

B．④②③①⑤

C．④②⑤①③

D．④⑤②①③

【解析】

①电子分层排布模型由玻尔1913年提出；②“葡萄干布丁”模型由汤姆逊1903年提出；③量子力学模型于1926年提出；④道尔顿原子学说于1803年提出；⑤核式模型由卢瑟福于1911年提出。

【答案】

C 4．在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是

(

) A．1s

B．2px

C．2py

D．2Pz

【解析】

1s轨道和2p轨道的图象分别为：

由图象可看出，呈球对称性的为1s原子轨道。

【答案】

A 5．下列各原子的轨道表示式正确的是

(

)

【答案】

AC 6．下列关于四个量子数的说法中，正确的是

(

) 1A．电子的自旋磁量子数是±，表示一个原子轨道中的2个电子的运动状态完全相反

2B．磁量子数m＝0的轨道都是球形的轨道

C．角量子数l的可能取值是从0到n的正整数

D．多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l

1【解析】

自旋磁量子数为±，只表示一个原子轨道中的两个电子的自旋方向相反。既2然在同一原子轨道中，它们的主量子数、角量子数和磁量子数都相同，故A错误。角量子数为零时，对应的为s轨道，在空间呈球形伸展方向，故B错误。l最大取值为n－1，故C错误。

【答案】

D 7．下列说法中正确的是

(

) A．第3周期所包含的元素中钠的第一电离能最小

B．铝的第一电离能比镁的第一电离能小

C．在所有元素中，氟的电负性最大

D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大

【解析】

金属性越强，第一电离能越小，非金属性越大，电负性越大。

【答案】

AC 8．下列各种原子的核外电子排布中，属于基态的是

(

) 2112231A．1s2s2p

B．1s2s2p3s

22611C．1s2s2p3s4s

D．1s22s22p63s23p64s1

【解析】

基态是原子能量最低的状态，即按照电子排布规则和原子轨道排布顺序进行核外电子排布得到的结果，激发态是基态电子获得能量发生电子跃迁得到的结果。

【答案】

D 9．第3周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是

(

) A．能量守恒原理

B．泡利不相容原理

C．洪特规则

D．近似能级图中的顺序3d轨道能量比4s轨道高

【解析】

电子排布时，要从能量低的轨道排起，第3周期元素出现了M层，当电子排满P层时，原子序数为18，当再增加一个电子时，应当排4s轨道上，进入第4周期所以第3周期不可能出现d电子。

【答案】

D 10．原子序数为33的元素，其原子在n＝4，l＝1的轨道中电子数为

(

) A．3

B．4

C．5

D．6 【解析】

33号元素的电子排布应为1s22s22p63s23p63d104s24p3，所以4p电子个数为3。

【答案】

A －11．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol1。请根据下表所列数据判断，错误的是

(

) I1

I2

I3

I4

元素

X 500 4600 6900 9500 Y 580 1800 2700 11600 A.元素X的常见化合价是＋1 B．元素Y是ⅢA族元素

C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应

【答案】

D 12．如图为元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，若W原子的最外层电子数是其次外层电子数的7/8。则下列说法中正确的是

(

) X Y

Z W A.Y单质可与Z的氢化物的水溶液反应，使溶液pH升高

B．最高价氧化物的水化物酸性：W＞Z C．原子半径由大到小的排列顺序是Z＞Y＞X D．X的单质中有一种为白色蜡状固体

【答案】

AB 13．下列表达方式错误的是

(

)

【答案】

BC 14．在d轨道中电子排布成

↑

，而不能排布成

↑↓

↑↓

，其最直接的根据是

(

) A．能量最低原理

B．泡利原理

C．原子轨道构造原理

D．洪特规则

【答案】

D 15．下图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确↑

↑

↑

的是

(

) A．y轴表示的可能是电离能

B．y轴表示的可能是电负性

C．y轴表示的可能是原子半径

D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

【答案】

B 16．人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对原子”的说法错误的是

(

) A．核电荷数为奇数的原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”

B．核电荷数为偶数的原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”

C．核电荷数为偶数的原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”

D．核电荷数为奇数的原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”

【答案】

D 17．(2009·福建福州八中高二期末)下列各原子或离子的电子排布式错误的是

(

) ＋A．Na：1s22s22p6

B．F：1s22s22p5

－C．O2：1s22s22p4

D．Ar：1s22s22p63s23p6

【答案】

C 二、非选择题

18．下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：

(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。

(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式________。

＋(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为________对。

(4)元素④的氢化物的分子构型为________，中心原子的杂化形式为________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图中的序号)。

【答案】

(1)⑨

(2)1s2s2p3s3p4s

(3)1

(4)三角锥形

sp3

(5)Si

2 19．下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

226262

性质

－10元素

原子半径(10m) 最高价态

最低价态

1.02 ①

＋6 －2 2.27 ②

＋1 －

0.74 ③

－

－2 1.43 ④

＋3 －

0.77 ⑤

＋4 －4 1.10 ⑥

＋5 －3 0.99 ⑦

＋7 －1 1.86 ⑧

＋1 －

0.75 ⑨

＋5 －3 1.17 ⑩

＋4 －4 试回答下列问题：

(1)以上10种元素中，第一电离能最小的是________(填编号)。

(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是________(写分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为________，它是一种重要的结构材料，推测它应是属于________晶体；元素①的原子价电子排布式是________。

(3)①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性，由大到小的顺序是______________________________(填化学式)。

(4)③和⑨两元素比较，非金属性较弱的是________(填名称)，可以验证你的结论的是下列中的________(填序号)。

A．气态氢化物的挥发性和稳定性

B．单质分子中的键能

C．两元素的电负性

D．含氧酸的酸性

E．氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素) F．两单质在自然界的存在形式

【解析】

由题意可知，10种元素是前20号元素，根据表中数据，我们不难推出①S，②K，③O，④Al，⑤C，⑥P，⑦Cl，⑧Na，⑨N，⑩Si。

(1)在同一周期中，从第ⅠA族到第ⅦA族，元素的第一电离能逐渐增大；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小，故在10种元素中，第一电离能最小的是②K。

(2)C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中，PCl3或CCl4分子中的每一个原子都满足－8e稳定结构；元素⑨和⑩形成的化合物Si3N4属于原子晶体；S元素的原子价电子排布式是3s23p4。

(3)元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为Cl＞S＞P＞Si，故其氢化物稳定性为HCl＞H2S＞PH3＞SiH4。

(4)氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过C、E验证。

【答案】

(1)②

(2)PCl3、CCl4

Si3N4

原子

3s23p4

(3)HCl＞H2S＞PH3＞SiH4

(4)氮元素

CE 20．(2009·宁夏)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元素原子的价层电子的轨道表示式为________，该元素的名称是________；

(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为________；

(4)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________；

(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____________。

【解析】

X元素原子基态电子排布式为

1s22s22p63s23p63d104s24p3，是砷元素(As)，Y元素原子基态电子排布式为1s22s22p4，是氧元素(O)，Z的原子序数为42－33－8＝1，是氢元素(H)。

【答案】

(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3

As (2)

↑↓

↑↓

↑

↑

氧

2s

2p (3)三角锥形

(4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4(稀)===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O (5)稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：NH3＞AsH3＞PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高