2018-2019学年高中化学第一章原子结构与性质第2节原子结构与元素的性质第1课时原子结构与元素周期表课时作业新人教版选修3 .doc

第一章第二节第1课时 原子结构与元素周期表基 础 巩 固一、选择题1已知元素的原子序数，可以推断元素原子(B)质子数中子数质量数核电荷数核外电子数ABCD解析：在原子中，原子序数核电荷数核外电子数。2闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是(C)A上述钛原子中，中子数不可能为22B钛元素在周期表中处于第四周期C钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D钛元素是d区的过渡元素解析：钛是第四周期的B族元素，其质子数为22、同位素指的是具有相同的核电荷数而中子数不同的同一类原子的总称，它们在周期表中位于同一位置。3元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是(B)A同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性B第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数C同一主族的元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同D元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素解析：处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数(O、F除外)，B正确；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，C错误；周期表中第三纵行到第十纵行的元素(包括7个副族和1个族)称为过渡元素，D错误。4下列各图为元素周期表的一部分，表中的数字为原子序数，其中M为37的是(C)解析：根据稀有气体元素的原子序数来确定37号元素在元素周期表中的位置。36号元素为第四周期的Kr，故37号元素为第五周期A族的Rb，它的上一周期同主族元素为19K，故C项正确。5下列说法中正确的是(C)A原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数Bs区均为金属元素C除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同解析：A项。钠原子核外有3个电子层是第3周期元素。但是钠离子的核外有2个电子层，与题目叙述不符，错误；B项，s区除氢外。全是金属元素，错误；C项，稀有气体原子中只有氦原子最外层是2个电子，其他元素都是8电子稳定结构，正确；D项，同一元素可以有多种同位素，它们的质量数不同，化学性质相同，但物理性质不一定相同，错误。6长式周期表共有18个纵列，从左到右排为118列，即碱金属为第1列，稀有气体元素为第18列。按这种规定，下列说法正确的是(C)A第14列元素中未成对电子数是同周期元素中最多的B只有第2列的元素原子最外层电子排布为ns2C第四周期第8列元素是铁元素D第15列元素原子的价电子排布为ns2np5解析：A中，第14列是碳族元素，价电子排布为ns2np2，未成对电子数为2，不如第15列(氮族元素)未成对电子数多。B中，周期表中第12列(即第B族)最外层电子排布也为ns2。D中，第15列元素原子价电子排布为ns2np3。7已知某元素原子的价电子排布式为(n1)dansb，则下列说法正确的(A)A该元素是金属元素B该元素位于周期表中d区C该元素的族序数为abD该元素位于周期表中第四周期解析：由题意可知，该元素应为过渡金属元素，可能位于周期表的d区或ds区，其族序数不一定是ab(如Cu)，可能位于周期表中的第四、五或六周期。8某元素M的单质1.8 g在过量的O2中充分燃烧，得到M2O33.4 g，已知M原子核外电子数比核内中子数少1。该元素在周期表中的位置(D)A第2周期A族B第2周期A族C第3周期A族D第3周期A族解析：设金属M的相对原子质量是x，根据化学方程式：4M3O22M2O34x2(2x48) 1.8 g 3.4 g，解得x27，所以M是金属Al，在周期表中的位置是第3周期A族，故选D。9肯定属于同族元素且性质相似的是(D)A原子电子排布式，A为1s22s2，B为1s2B结构示意图：A为，B为CA原子基态时2p能级上有1个未成对电子，B原子基态时3p能级上也有1个未成对电子DA原子基态时2p能级上有一对成对电子，B原子基态时3p能级上也有一对成对电子解析：A项中，A为A族元素Be，B为0族元素He，显然，二者不属于同族元素，性质也不相似；B项中，A为0族元素Ne，B为碱金属离子Na，不符合题意；C项中，由于p能级有三个空轨道，若有一个未成对电子，意味着p能级有两种电子排布情况：即np5或np1，所以A、B两元素不一定属于同一族元素；D项中，对于p能级上有一对成对电子，根据泡利原理和洪特规则，该能级只能有一种电子排布式，即np4，所以A、B两元素肯定属于同族元素。二、非选择题10具有下列价电子排布的元素位于周期表中哪个区，是金属元素还是非金属元素？(1)ns2(n1)_s区，金属元素_；(2)ns2np4_p区，非金属元素(钋为金属元素)_；(3)(n1)d5ns2_d区，金属元素_；(4)(n1)d8ns2_d区，金属元素_。解析：根据元素核外电子排布与元素分区的关系确定；ns2(n1)为第A族元素，位于s区，金属元素；ns2np4为第A族元素，位于p区，非金属元素(钋为金属元素)；(n1)d5ns2为第B族元素，位于d区，金属元素；(n1)d8ns2为第族元素，位于d区，金属元素。11假定元素周期表是有限的，根据已知的元素周期表的某些事实和理论可归纳出一些假说。(1)已知元素周期表中的各周期可排元素种类如下：周期一二三四五六七元素种类28818183232人们预测元素周期表第八周期将来也会排满，那么该周期排满后的元素种数是_C_。A18B32C50D无法判断(2)根据每个周期最后一种金属元素出现的族序数，预测周期表中原子序数最大的金属元素将在第_八_周期第_A_族(注：把0族看做A族，下同)。周期表中元素在填满第_八_周期后将结束。(3)根据周期表中每个周期非金属元素的种数(把稀有气体元素看做非金属元素)，预测周期表中应该有_23_种非金属元素，还有_1_种未发现。未发现的非金属元素处于第_七_周期第_A_族。解析：(1)方法1：观察不难发现，从2到7周期，相邻的两周期种数相同，且不同的两个数之差依次为6,10,14，是等差数列，即第8周期元素种数为321850；方法2：用公式：如周期序数为奇数，容纳的元素种数为(n1)2/2，如周期序数为偶数，容纳的元素种数为(n2)2/2。(2)观察周期表可知：第六周期倒数第三种元素为金属元素，第七周期倒数第二种元素为金属元素，第八周期倒数第一种元素即为原子序数最大的金属元素，该元素处于A族。(3)据周期表可知非金属元素的种数：第一、二、三、四、五、六周期非金属元素种数分别为：2、6、5、4、3、2种，则可类推第七、八周期非金属元素种数分别为：1种、0种。共计23种，第七周期未填满，有一种非金属元素未发现，将处在A族。能 力 提 升一、选择题1某化学学习小组在学习元素周期表和周期的划分时提出了以下观点：周期表的形成是由原子的结构决定的；元素周期表中IA族元素统称为碱金属元素；每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束；元素周期表的每一周期元素的种类均相等；基态原子电子排布为ls22s22p3和ls22s22p63s23p3的两元素原子位于同一周期；周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多。你认为正确的是(B)ABCD解析：周期表中电子层数等于周期数，最外层的电子数等于族序数，所以周期表的形成是由原子的结构决定的，故正确；元素周期表中IA族元素除氢外称为碱金属元素，故错误；除第一周期以外的每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束，故错误；元素周期表从第一周期到第七周期元素种类为2、8、8、18、18、32、26，所以各周期元素种类不相等，故错误；基态原子电子排布为ls22s22p3是第二周期，ls22s22p63s23p3是第三周期，所以不在同一周期，故错误；由元素周期表可知周期序号越大，该周期所含金属元素一般越多，故正确；故选B。2下列说法中正确的是(D)A价电子数与最高化合价相等的元素一定是主族元素B次外层全充满而最外层有不成对电子的元素一定是主族元素C所有非金属元素都在p区D元素周期表的5个区中都有金属元素解析：在第4周期BB的Sc、Ti、V、Cr、Mn等过渡元素，其价电子数为3、4、5、6、7，最高正化合价为3、4、5、6、7价，Cu原子的外围电子排布式为3d104s1，所以A、B两项不正确；氢元素在s区，C项错；s、p、d、ds、f区均包含金属元素，D项正确。3元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的外围电子排布为nsn1npn1，则下列说法不正确的是(A)XYZAY元素原子的外围电子排布为4s24p4BY元素在周期表的第三周期第A族CX元素所在周期中所含非金属元素最多DZ元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3解析：因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级，故其ns能级已经排满且只能为2个电子，则n12，n3，即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4，故A项错误，B项正确；Y为S，X为F，第二周期所含非金属元素最多，故C项正确；Z为As，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D项正确。4下列四种元素中，其单质氧化性最强的是(D)A原子含有未成对电子最多的第二周期元素B位于元素周期表中第三周期第A族的元素C原子最外层电子排布式为2s22p6的元素D原子最外层电子排布式为2s22p5的元素解析：A项，含未成对电子最多的第二周期元素为N，B项为Al，C项为Ne，D项为F，故F2的氧化性最强。5短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是(B)AX的氢化物溶于水显酸性BY原子的电子排布式为1s22s22p63s2CZ元素在周期表中的位置为第三周期第族DX和Z的最高价氧化物对应水化物都是弱酸解析：Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍，则X原子内层应为2个电子，Z原子最外层电子数为6，根据题意，Z应在第三周期，所以Z为S。Z原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的3倍，且Y、Z同周期，Y为Mg。根据题意，X为N。二、非选择题6金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题：(1)上述金属中属于主族元素的有_铝_。(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的电子排布图为_。(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1，试判断金在元素周期表中位于第_六_周期第_B_族。(4)已知Ag与Cu位于同一族，则Ag在元素周期表中位于_ds_区(填“s”、“p”、“d”、“f”或“ds”)。解析：(1)铝属于主族元素，其余属于过渡元素。(2)钛位于第四周期第B族，价电子排布为3d24s2。(3)金元素的外围电子排布为5d106s1，应位于第六周期第B族。(4)Ag位于第五周期第B族，价电子排布为4d105s1，属于ds区。7A、B、C三种短周期元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子的核外p电子数比s电子数少1；B元素原子核外有4种能级，且全部充满电子；C元素的主族序数与周期数的差为4。(1)A的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_3_个方向，原子轨道呈_哑铃_形。(2)某同学推断B基态原子的核外电子排布为该同学所画的电子排布图违背了_泡利原理_。(3)C位于_A_族_p_区，价电子排布式为_3s23p5_。解析：根据题意可知A为N，B为Mg，C为Cl。8已知元素周期表中共有18纵行，下图中实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为下列几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。如下图(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_ds_区。(3)在元素周期表中4s轨道半充满的元素为_K、Cr、Cu_(填元素符号)(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比Fe2稳定的原因_Fe的价电子排布式为3d64s2，Fe2和Fe3的价电子排布式分别为3d6、3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比Fe2稳定_。解析：解答本题应注意以下两点：元素周期表的分区及其外围电子排布特点。原子轨道在全空、半充满和全充满时能量最低，最稳定。依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3比Fe2稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释(Fe3的价电子排布式为3d5，为半充满状态，比Fe2的价电子排布式3d6稳定)。