2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-第五章第1課時(shí)　原子結(jié)構(gòu)

第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)1.認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu);了解原子核外電子的排布;能畫(huà)出1～20號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖;能用原子結(jié)構(gòu)解釋元素性質(zhì),并能結(jié)合實(shí)驗(yàn)及事實(shí)進(jìn)行說(shuō)明。2.知道元素、核素的含義。3.能說(shuō)明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與宏觀物體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的差異。4.能結(jié)合能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則書(shū)寫(xiě)1～36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布式和軌道表示式,并說(shuō)明含義。5.能說(shuō)明建構(gòu)思維模型在人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)過(guò)程中的重要作用;能論證證據(jù)與模型建立及其發(fā)展之間的關(guān)系;能簡(jiǎn)要說(shuō)明原子核外電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論探究對(duì)研究元素性質(zhì)及其變化規(guī)律的意義。原子結(jié)構(gòu)核素1.原子構(gòu)成(1)構(gòu)成原子的微粒及作用(2)微粒的表示及微粒之間的關(guān)系2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的概念及相互關(guān)系(2)同位素的特征①同一元素的各種核素的中子數(shù)不同,質(zhì)子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,物理性質(zhì)不同。②同一元素的各種穩(wěn)定核素在自然界中所占的原子百分比(豐度)不變。(3)幾種重要核素及其用途核素92612H(或用名稱為氘或重氫)13H(或用T表示,名稱為8用途核燃料用于考古斷代制氫彈示蹤原子(4)相對(duì)原子質(zhì)量原子(即核素)的相對(duì)原子質(zhì)量:一個(gè)原子(即核素)的質(zhì)量與一個(gè)12C質(zhì)量的112[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)所有原子核內(nèi)一定有質(zhì)子和中子。()(2)H2、D2、HD三者互為同素異形體。()(3)1H218O的摩爾質(zhì)量為20g·mol(4)核聚變?nèi)?2H+13H解析:(1)原子核內(nèi)不一定都有中子,如1(2)同素異形體是同種元素原子構(gòu)成的不同單質(zhì),H2、D2、HD為氫元素不同核素構(gòu)成的同種單質(zhì),不互為同素異形體。(4)核聚變屬于物理變化。答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.想一想(1)質(zhì)子數(shù)相同的微粒是否一定屬于同一種元素?核外電子數(shù)相同的微粒,其質(zhì)子數(shù)是否一定也相同?提示:質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素,如F與OH-;核外電子數(shù)相同的微粒,其質(zhì)子數(shù)不一定相同,如Mg2+與Na+、F-等,NOH-等。(2)如何判斷某化合物中的某原子最外層是否達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?提示:首先,若某化合物中有氫原子,則氫原子一定不會(huì)達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);其次,判斷某化合物中的某原子最外層是否達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),應(yīng)從其結(jié)構(gòu)式或電子式結(jié)合原子最外層電子數(shù)進(jìn)行判斷,如COCl2,可根據(jù)結(jié)構(gòu)式判斷各原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);N2,其電子式為

··N??N3.做一做有9種微粒:11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe(1)11H、12H分別是氫元素的一種(2)互為同素異形體的微粒是。

(3)2656Fe2+的中子數(shù)為,核外電子數(shù)為(4)上述9種微粒中有種核素,含有種元素。

解析:(1)11H、12H分別是氫元素的一種核素(2)816O2和8(3)2656Fe(4)9種微粒(11H、12H、613C、614C、714N、2656Fe2+、2656Fe3+、816O2、8答案:(1)核素同位素(2)816O2、8微粒中“粒子數(shù)”的確定1.“天問(wèn)一號(hào)”著陸火星,“嫦娥五號(hào)”采回月壤,騰飛中國(guó)離不開(kāi)化學(xué)。已知一個(gè)612C原子的質(zhì)量為ag,一個(gè)2A.23He和B.火星隕石中的20Ne中子數(shù)為20C.23D.23解析:23He比24He少一個(gè)中子,A錯(cuò)誤;元素符號(hào)左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù),所以火星隕石中的20Ne質(zhì)量數(shù)為20,中子數(shù)為10,B錯(cuò)誤;一個(gè)原子的真實(shí)質(zhì)量與一個(gè)612C原子質(zhì)量的112的比值是該核素的相對(duì)原子質(zhì)量,因此2mol-1,D錯(cuò)誤。2.某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為baXA.baXB.baXC.X原子的質(zhì)量數(shù)為a+b+nD.1個(gè)X原子的質(zhì)量約為b6解析:baXn-中a表示質(zhì)子數(shù),b表示質(zhì)量數(shù),“n-”表示X得到n個(gè)電子,則其含有的中子數(shù)為b-a,電子數(shù)為a+n,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;1molb3.已知陰離子R2-的原子核內(nèi)有n個(gè)中子,R原子的質(zhì)量數(shù)為m,則wgR原子完全轉(zhuǎn)化為R2-時(shí),含有電子的物質(zhì)的量是(D)A.m-n-2wC.w(m-n解析:R原子的質(zhì)子數(shù)為m-n,其核外電子數(shù)也為m-n,所以R2-的核外電子數(shù)為m-n+2,而wgR原子的物質(zhì)的量為wmmol,所以wgR原子完全轉(zhuǎn)化為R2-時(shí)含有電子的物質(zhì)的量為w元素、核素、同位素的概念辨析4.“玉兔”號(hào)月球車用94238Pu作為熱源材料。下列關(guān)于A.94238Pu與B.94238Pu與C.94238Pu與D.94238Pu與解析:94238Pu與92238U的質(zhì)子數(shù)不同,不互為同位素,A錯(cuò)誤;94238Pu與94239Pu均是核素,不是單質(zhì),不互為同素異形體,B錯(cuò)誤5.“神舟七號(hào)”的燃料是氫化鋰——LiH、LiD、LiT。其中Li的質(zhì)量數(shù)為7,對(duì)這三種物質(zhì)的下列說(shuō)法正確的是(C)A.質(zhì)子數(shù)之比為1∶2∶3B.中子數(shù)之比為1∶1∶1C.相對(duì)分子質(zhì)量之比為8∶9∶10D.化學(xué)性質(zhì)不相同解析:H、D、T互為同位素,因此LiH、LiD、LiT的質(zhì)子數(shù)都是4,A錯(cuò)誤;LiH、LiD、LiT的中子數(shù)分別是4、5、6,B錯(cuò)誤;LiH、LiD、LiT的相對(duì)分子質(zhì)量分別是8、9、10,C正確;該三種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同,D錯(cuò)誤。求一定質(zhì)量的某物質(zhì)中粒子數(shù)的答題模板物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的量指定粒子的物質(zhì)的量指定粒子數(shù)核外電子排布1.能層、能級(jí)與構(gòu)造原理(1)能層(n)和能級(jí)①能層(n):在多電子原子中,核外電子的能量是不同的,按照電子的能量差異將其分成不同能層,即電子層。通常用K、L、M、N……表示,能量依次升高。②能級(jí):在多電子原子中,同一能層里的電子,能量也可能不同,又將其分成不同的能級(jí),通常用s、p、d、f等表示,同一能層里,各能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序依次升高,即E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)。(2)構(gòu)造原理如圖為構(gòu)造原理示意圖,基態(tài)原子核外電子按如圖所示的能級(jí)順序填充。它是書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子核外電子排布式的依據(jù)。(3)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)①電子云:由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧,因而被形象地稱作電子云。電子云很難繪制,常使用電子云輪廓圖(把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái))。②原子軌道:量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。同一能層中同一能級(jí)各軌道能量相同,如2px、2py、2pz。電子云輪廓圖s任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始,能層數(shù)=電子層數(shù),能級(jí)數(shù)目=能層序數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),電子按ns、(n-1)d、np順序排布,這樣的排布方式使體系的能量最低,即1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……2.基態(tài)原子的核外電子排布(1)排布規(guī)律①能量最低原理:電子排布遵循構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài),即電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道。②泡利原理:在一個(gè)原子軌道里,最多只能容納2個(gè)電子,而且它們的自旋方向相反。如2s軌道上的軌道表示式為,不能表示為。③洪特規(guī)則:當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,而且自旋方向相同。如2p3的軌道表示式為或,不能表示為或。洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí),體系的能量最低,如24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。(2)基態(tài)核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例意義原子結(jié)構(gòu)示意圖直觀地反映核外電子分層排布和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)電子式·S··表示原子最外層電子數(shù)電子排布式1s22s22p63s23p4直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù)簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4相比電子排布式更簡(jiǎn)潔且突出價(jià)電子排布價(jià)層(外圍)電子排布式3s23p4能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)電子排布圖(軌道表示式)反映各軌道的能量的高低,各軌道上的電子分布情況及自旋狀態(tài)(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)與原子光譜原子光譜:用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素,稱為光譜分析。價(jià)電子:主族元素原子價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)=最外層電子數(shù);過(guò)渡元素原子價(jià)電子不僅僅是最外層電子,包括部分次外層電子,如Fe的價(jià)層電子排布為3d64s2。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)基態(tài)Be原子的2s2的軌道表示式為。()(2)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為。()(3)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。()(4)電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理。()(5)Cr的基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d44s2。()(6)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是ns2np2或ns2np4。短周期元素中分別為C、Si和O、S。()(7)霓虹燈發(fā)出有色光、激光器產(chǎn)生激光、燃放的焰火以及棱鏡分光均與核外電子的躍遷有關(guān)。()解析:(1)違背了泡利原理。(2)違背了洪特規(guī)則。(3)按照能層由低到高順序,鐵元素基態(tài)原子的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d64s2。(5)違背了洪特規(guī)則特例。(7)棱鏡分光與電子躍遷無(wú)關(guān)。答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×基態(tài)原子核外電子排布及表示方法1.下列電子排布式或軌道表示式正確的是(D)①基態(tài)C原子的軌道表示式:②基態(tài)Cr原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2③基態(tài)O原子的軌道表示式:④基態(tài)Br原子的價(jià)層電子排布式:3d104s24p5⑤基態(tài)B原子的軌道表示式:A.①②③ B.②③④C.①②④⑤ D.只有③解析:①違背了能量最低原理,電子優(yōu)先填滿能量低的軌道;②違背了洪特規(guī)則特例;④基態(tài)Br原子的最外層電子為第四能層的7個(gè)電子,不包括3d能級(jí)上的電子;⑤每個(gè)原子軌道里只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子,違背了泡利原理。2.C、N及第四周期過(guò)渡元素不僅能生產(chǎn)傳統(tǒng)材料,也是很多新材料的關(guān)鍵元素?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)(2021·廣東汕頭二模)光刻膠常含C、N等元素,在基態(tài)C原子中,核外存在對(duì)自旋方向相反的電子,N的3個(gè)2p軌道的取向?yàn)椤?2)(2021·河北唐山三模)基態(tài)Sc原子的核外電子排布式為;其價(jià)電子中未成對(duì)電子數(shù)與成對(duì)電子數(shù)之比為。

(3)(2021·河北張家口三模)寫(xiě)出基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布圖:。(4)(2021·山東濟(jì)南三模)鐵及其化合物具有廣泛的應(yīng)用,其形成的離子常見(jiàn)的有Fe2+和Fe3+,基態(tài)Fe2+的價(jià)電子排布式為,相同條件下,Fe3+比Fe2+穩(wěn)定,原因是

。(5)(2021·河北邯鄲三模)氧原子價(jià)電子層上的電子可以進(jìn)行重排以便提供一個(gè)空軌道與氮原子形成配位鍵,該氧原子重排后的價(jià)電子排布圖為,電子重排后的氧原子能量有所升高,原因是不符合(填“泡利原理”或“洪特規(guī)則”)。

解析:(1)基態(tài)C原子的電子排布式為1s22s22p2,同一軌道內(nèi)兩個(gè)電子自旋方向相反,故1s和2s軌道中電子自旋方向相反,2p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,兩個(gè)電子分別填充在2個(gè)軌道上且自旋方向相同,則在基態(tài)C原子中,核外存在2對(duì)自旋方向相反的電子;2p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,可表示為2px、2py、2pz,三個(gè)等價(jià)軌道取向相互垂直。(2)Sc是21號(hào)元素,基態(tài)Sc原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2);其價(jià)電子排布式為3d14s2,故價(jià)電子中未成對(duì)電子數(shù)與成對(duì)電子數(shù)之比為1∶2。(3)錳是25號(hào)元素,基態(tài)錳原子的價(jià)電子排布式為3d54s2,則價(jià)電子排布圖為。(4)鐵為26號(hào)元素,在元素周期表中的位置為第四周期第Ⅷ族,基態(tài)Fe原子的價(jià)電子排布式為3d64s2,則基態(tài)Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6;由于基態(tài)Fe3+的價(jià)電子排布為3d5的半充滿結(jié)構(gòu),能量低,故Fe3+比Fe2+穩(wěn)定。(5)O是8號(hào)元素,氧原子核外電子排布式是1s22s22p4,價(jià)層電子排布式是2s22p4,氧原子價(jià)電子層上的電子可以進(jìn)行重排以便提供一個(gè)空軌道與氮原子形成配位鍵,該氧原子重排后的價(jià)電子排布圖為,其核外電子排布沒(méi)有優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,所以不符合洪特規(guī)則。答案:(1)2相互垂直(2)1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)1∶2(3)(4)3d6基態(tài)Fe3+的價(jià)電子排布為3d5的半充滿結(jié)構(gòu),能量低,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(5)洪特規(guī)則電子躍遷與原子光譜3.下列有關(guān)原子光譜的說(shuō)法不正確的是(B)A.原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化,能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射),這也是原子光譜產(chǎn)生的原因B.原子光譜只有發(fā)射光譜C.通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素D.通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素解析:電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會(huì)引起能量的變化,并以光的形式體現(xiàn),用光譜儀攝取得到光譜。電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)的躍遷會(huì)吸收能量,形成吸收光譜;電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的躍遷會(huì)放出能量,形成發(fā)射光譜。原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化,能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射),這也是原子光譜產(chǎn)生的原因,選項(xiàng)A正確;原子光譜既有發(fā)射光譜又有吸收光譜,選項(xiàng)B不正確;通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素,選項(xiàng)C正確;通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素,選項(xiàng)D正確。4.(雙選)(2021·天津?yàn)I海三模節(jié)選)下列狀態(tài)的N原子或離子在躍遷時(shí),用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是(CD)A.1s22s22p3 B.1s22s2C.1s22s12p4 D.1s22s12p3解析:從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí),用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜,故C、D正確。書(shū)寫(xiě)原子核外電子排布時(shí)的注意事項(xiàng)(1)分清核外電子排布的兩類化學(xué)用語(yǔ)電子排(2)化學(xué)用語(yǔ)應(yīng)注意是原子還是離子,對(duì)于陽(yáng)離子,先失去最外層電子再失去次外層電子,如Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6。(3)準(zhǔn)確理解“兩原理,一規(guī)則”,常出現(xiàn)的錯(cuò)誤如下:①違背能量最低原理;②違背泡利原理;③違背洪特規(guī)則;④違背洪特規(guī)則(4)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),仍把(n-1)d放在ns前。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)(2021·全國(guó)甲卷)18g重水(D2O)中含有的質(zhì)子數(shù)為10NA。()(2)(2021·湖南卷)18gH218O含有的中子數(shù)為10N(3)(2021·浙江6月選考)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12L18O2中含有中子數(shù)為NA。()(4)(2021·河北卷)22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氟氣所含的質(zhì)子數(shù)為18NA。()(5)(2021·廣東卷)月壤中的3He與地球上的3H互為同位素。()(6)(2020·全國(guó)Ⅲ卷)1L1mol·L-1NaCl溶液含有28NA個(gè)電子。()解析:(1)D2O的質(zhì)子數(shù)為10,18gD2O的物質(zhì)的量為18g20g(2)18gH218O的物質(zhì)的量為18g20g(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12L18O2的物質(zhì)的量為0.05mol,一個(gè)18O中含有中子數(shù)為18-8=10,所以1.12L18O2中含有中子數(shù)為NA,正確。(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氟氣的物質(zhì)的量為1mol,1個(gè)氟氣分子含質(zhì)子數(shù)為18,所以1mol氟氣含質(zhì)子數(shù)為18NA,正確。(5)同位素必須為同種元素,3He和3H的質(zhì)子數(shù)不同,不互為同位素,錯(cuò)誤。(6)1molNaCl中含有28NA個(gè)電子,但該溶液中除NaCl外,水分子中也含有電子,錯(cuò)誤。答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×2.(2021·浙江6月選考,6)下列說(shuō)法正確的是(B)A.C60和C70互為同位素B.C2H6和C6H14互為同系物C.CO和CO2互為同素異形體D.CH3COOH和CH3OOCH是同一種物質(zhì)解析:同位素是指質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的同一元素的不同核素之間的互稱,C60和C70都屬于碳的單質(zhì),兩者不互為同位素,互為同素異形體,A錯(cuò)誤;C2H6和C6H14均為烷烴,分子組成相差4個(gè)CH2,兩者互為同系物,B正確;CO和CO2均不屬于單質(zhì),兩者不互為同素異形體,C錯(cuò)誤;CH3COOH為乙酸,CH3OOCH為甲酸甲酯,兩者不是同一種物質(zhì),D錯(cuò)誤。3.(2021·河北卷,5)用中子轟擊ZNX原子產(chǎn)生α粒子(即氦核24He)的核反應(yīng)為:ZNA.H3XO3可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液B.Y單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Y2O2C.X和氫元素形成離子化合物D.6Y和7Y互為同素異形體解析:根據(jù)元素Y在化合物中呈+1價(jià)及ZNX+01n→P7Y+24He可知,X為B元素、Y為L(zhǎng)i元素。H3BO3為弱酸,可用于中和濺在皮膚上的NaOH溶液,A正確;Li單質(zhì)在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Li2O,B錯(cuò)誤;B元素與H元素可形成多種共價(jià)化合物,如B2H4.(2020·全國(guó)Ⅰ卷,11)1934年約里奧-居里夫婦在核反應(yīng)中用α粒子(即氦核24He)轟擊金屬原子WWZX+24He其中元素X、Y的最外層電子數(shù)之和為8。下列敘述正確的是(B)A.WB.X、Y均可形成三氯化物C.X的原子半徑小于Y的D.Y僅有一種含氧酸解析:由WZX+24He→Z+230Y+01n可得W+4=30+1,則W=27,設(shè)X的最外層電子數(shù)為x,結(jié)合題給信息可知,x+x+2=8,解得x=3,又X為金屬原子,可得Z=13,X為Al,Y為P。13275.(2021·全國(guó)乙卷,35節(jié)選)過(guò)渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。對(duì)于基態(tài)Cr原子,下列敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低,核外電子排布應(yīng)為[Ar]3d54s1B.4s電子能量較高,總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C.電負(fù)性比鉀高,原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大解析:軌道處于半充滿狀態(tài)時(shí)體系總能量低,基態(tài)Cr原子核外電子排布式為[Ar]3d54s1,A正確;由量子力學(xué)的基本理論可知,4s軌道的電子也會(huì)出現(xiàn)在離核較近的位置,B錯(cuò)誤;鉻的電負(fù)性比鉀的大,對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀的大,C正確。答案:AC6.回答下列問(wèn)題。(1)(2021·山東卷)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。(2)(2021·廣東卷)很多含巰基(—SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑?；鶓B(tài)硫原子價(jià)電子排布式為。

(3)(2021·河北卷)①在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中,核外電子排布相同的是(填離子符號(hào))。

②原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+12表示,與之相反的用-12表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為解析:(1)基態(tài)F原子共有9個(gè)核外電子,則每個(gè)電子都有對(duì)應(yīng)的軌道和自旋狀態(tài),所以核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種。(2)基態(tài)硫原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,因此基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為3s23p4。(3)①KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子分別為H+(或H-)、O2-、K+、P3-,其中核外電子排布相同的是K+、P3-。②對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)電子排布式為3s23p3,其中3s軌道的2個(gè)電子自旋狀態(tài)相反,自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為0;根據(jù)洪特規(guī)則可知,其3p軌道的3個(gè)電子的自旋狀態(tài)相同,因此基態(tài)磷原子的價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為+32或-3答案:(1)9(2)3s23p4(3)①K+、P3-②+32或-題號(hào)知識(shí)易中難相關(guān)微粒關(guān)系判斷、計(jì)算45,8元素、核素、同位素辨析67核外電子排布1,2,39,1011一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個(gè)電子,則該基態(tài)原子價(jià)電子排布不可能是(A)A.3p64s1 B.4s1C.3d54s1 D.3d104s1解析:基態(tài)原子4s軌道上有1個(gè)電子,在s區(qū)域價(jià)電子排布式為4s1,在d區(qū)域價(jià)電子排布式為3d54s1,在ds區(qū)域價(jià)電子排布式為3d104s1,在p區(qū)域不存在4s軌道上有1個(gè)電子的情況,故A符合題意。2.下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是(D)A.Ca2+的結(jié)構(gòu)示意圖:B.基態(tài)碳原子的軌道表示式:C.水的電子式:H+[··O··D.基態(tài)鉻原子(24Cr)的價(jià)層電子排布式:3d54s1解析:Ca2+是由Ca原子失去最外層的2個(gè)電子而形成的,所以其結(jié)構(gòu)示意圖為,故A錯(cuò)誤;C為6號(hào)元素,核外有6個(gè)電子,所以基態(tài)碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2,軌道表示式為,故B錯(cuò)誤;1個(gè)水分子是由2個(gè)H原子和1個(gè)O原子構(gòu)成的,水為共價(jià)化合物,所以水的電子式為H··O······H,故C錯(cuò)誤;24Cr為24號(hào)元素,其原子核外電子數(shù)為24,其中3d能級(jí)達(dá)到半充滿,所以基態(tài)鉻原子(24Cr)的核外電子排布式為[Ar]3d54s13.(2021·天津?yàn)I海新區(qū)月考)下列科學(xué)家所對(duì)應(yīng)的理論或貢獻(xiàn)正確的是(B)①湯姆生:在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)原子中存在電子②徐光憲:在稀土金屬串級(jí)萃取領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)③鮑林:在一個(gè)原子軌道里最多容納2個(gè)電子且自旋方向相反④洪特:電子排布在同一能級(jí)不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)分占不同軌道且自旋方向相同⑤侯德榜:侯氏制堿法,制取NaOH⑥勒夏特列:提出工業(yè)合成氨的方法A.①②③④⑤⑥ B.①②④C.②③④⑤ D.①②⑤⑥解析:湯姆生在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)原子中存在電子,故①正確;徐光憲在稀土金屬串級(jí)萃取領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn),故②正確;鮑林提出了雜化軌道理論,而“在一個(gè)原子軌道里最多容納2個(gè)電子且自旋方向相反”是泡利提出的,故③錯(cuò)誤;洪特提出了電子排布在同一能級(jí)不同軌道時(shí),總是優(yōu)先單獨(dú)分占不同軌道且自旋方向相同,故④正確;侯德榜提出了侯氏制堿法,制取的是純堿(Na2CO3),不是NaOH,故⑤錯(cuò)誤;提出工業(yè)合成氨的方法的不是勒夏特列而是哈伯,故⑥錯(cuò)誤。4.我國(guó)科學(xué)家通過(guò)測(cè)量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例來(lái)確定“北京人”的年齡,這種測(cè)量方法叫鋁鈹測(cè)年法。下列關(guān)于26Al和10Be的說(shuō)法不正確的是(C)A.10Be和9Be是中子數(shù)不同、質(zhì)子數(shù)相同的不同原子B.10Be原子核內(nèi)的中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多C.5.2g26Al3+中所含的電子數(shù)約為1.2×1023D.26Al和26Mg的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同解析:10Be的中子數(shù)為6,9Be的中子數(shù)為5,A正確;10Be的質(zhì)子數(shù)為4,中子數(shù)為6,中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多,B正確;1個(gè)26Al3+含有10個(gè)電子,5.2g26Al3+的物質(zhì)的量為0.2mol,則26Al3+所含電子數(shù)約為1.2×1024,C項(xiàng)不正確;26Al的質(zhì)子數(shù)為13,中子數(shù)為13,核外電子數(shù)為13,26Mg的質(zhì)子數(shù)為12,中子數(shù)為14,核外電子數(shù)為12,兩者的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同,D正確。5.某元素的一種同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A,它與2H原子組成2HmA.aAB.aAC.aAD.aA解析:2HmX分子含N個(gè)中子,則同位素X原子含中子數(shù)為N-m,由同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A可知,質(zhì)子數(shù)為A-N+m,則每個(gè)2HmX分子含有質(zhì)子數(shù)為A-N+2m,ag2HmX的物質(zhì)的量為ag(A+2m)g·mol-6.(2021·湖北新高考適應(yīng)性考試,2)614C的衰變反應(yīng)為+-A.614C與B.614C與C.612C和D.某考古樣品中614解析:根據(jù)質(zhì)子數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,衰變反應(yīng)為614C→714N+-10e,所以題中的Z=7,Z14X就是7二、選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)7.(創(chuàng)新)據(jù)報(bào)道,火星和金星大氣層中可能存在一種非常特殊的氣態(tài)化合物,這種化合物會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng),它的結(jié)構(gòu)式為16OC=18O。則關(guān)于16OC=18O的說(shuō)法正確的是(BC)A.與16OC=16O互為同素異形體B.與18OC=18O有幾乎完全相同的化學(xué)性質(zhì)C.與Na216O2反應(yīng)生成的氧氣中不含D.等質(zhì)量的16OC=16O和16OC=18O兩種氣體含有相同的原子數(shù)解析:A項(xiàng),同素異形體是由同種元素組成的不同的單質(zhì),16OC=18O與16OC=16O都是化合物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),18O與16O互為同位素,其質(zhì)量數(shù)不同,物理性質(zhì)不同,但是化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,所以16OC=18O與18OC=18O有幾乎完全相同的化學(xué)性質(zhì),正確;C項(xiàng),Na216O2與16OC=18O反應(yīng)產(chǎn)生氧氣中的氧原子全部來(lái)源于Na216O2,所以生成的氧氣中只含有16O,正確;D項(xiàng),16OC16O和16OC=18O的相對(duì)分子質(zhì)量不同,根據(jù)n=mM8.全氮類物質(zhì)具有高密度、超高能量及爆轟、產(chǎn)物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)?？茖W(xué)家成功合成全氮陰離子N5-,N5A.全氮類物質(zhì)屬于綠色能源B.每個(gè)N5C.N5D.N5解析:全氮類物質(zhì)具有超高能量及爆轟、產(chǎn)物無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),因此全氮類物質(zhì)為綠色能源,故A項(xiàng)正確;一個(gè)氮原子中含有7個(gè)質(zhì)子,所以每個(gè)N5+中含有35個(gè)質(zhì)子,故B項(xiàng)正確;該物質(zhì)由氮元素組成,屬于單質(zhì),不屬于化合物,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;N5+和9.(2021·天津南開(kāi)中學(xué)二模改編)下列說(shuō)法不正確的是(AD)A.基態(tài)Fe2+的電子排布式為[Ar]3d54s1B.在氣態(tài)時(shí),Cu2+比Cu+活潑C.鋯(Zr)的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d25s2,鋯原子中d軌道上的電子數(shù)是12D.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí),吸收能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)解析:鐵為26號(hào)元素,基態(tài)Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2,則基態(tài)Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6,A不正確;Cu+的價(jià)電子排布為3d10,3d能級(jí)處于全充滿狀態(tài),比Cu2+穩(wěn)定,B正確;鋯(Zr)的原子序數(shù)為40,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2,鋯原子中3d軌道上的電子數(shù)是10,4d軌道上的電子數(shù)是2,d軌道上的電子總數(shù)是12,C正確;碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2時(shí),該原子處于基態(tài),當(dāng)核外電子排布式為1s22s12p3時(shí),該原子處于激發(fā)態(tài),所以碳原子的核外