2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE7-第1課時(shí)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表A級·基礎(chǔ)鞏固練一、選擇題1．下列說法不正確的是(C)A．元素原子的核外電子排布呈現(xiàn)周期性改變是形成元素周期系的根本緣由B．周期序號越大，該周期所含金屬元素越多C．全部區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最終填入電子的能級符號D．周期表共18個(gè)縱列，可分為7個(gè)主族、7個(gè)副族、1個(gè)Ⅷ族、1個(gè)0族解析：C中，除ds區(qū)外，其余區(qū)的名稱均來自按構(gòu)造原理最終填入電子的能級符號。2．元素周期表中共有18縱列，從左到右排為18列，第1列為堿金屬元素(氫元素除外)，第18列為稀有氣體元素，則下列說法正確的是(A)A．第2列元素中沒有非金屬元素B．第18列元素原子的最外層電子排布式全是ns2np6C．最外層電子排布式為ns2的元素肯定在第2列D．第11、12列為d區(qū)元素解析：A項(xiàng)，第2列為ⅡA族，全部為金屬元素；B項(xiàng)，第18列為0族，其元素原子的最外層電子排布式為ns2np6，而He為1s2；C項(xiàng)，He的最外層電子排布式為1s2，卻在第18列；D項(xiàng)，第11、12列元素原子的價(jià)電子排布式為(n－1)d10ns1～2，所以為ds區(qū)元素。3．下列說法中錯(cuò)誤的是(A)A．全部的非金屬元素都分布在p區(qū)B．3p能級上只有一個(gè)空軌道的原子和4p能級上只有一個(gè)空軌道的原子肯定屬于同一族C．除氦以外的稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8D．同一元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)肯定相同解析：氫元素位于s區(qū)，故A錯(cuò)。4．某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應(yīng)在(D)A．s區(qū) B．p區(qū)C．d區(qū) D．f區(qū)解析：最外層有2個(gè)s電子、次外層s電子和p電子已全滿、d電子0～2個(gè)、倒數(shù)第三層排布1～14個(gè)f電子(個(gè)別例外)，即價(jià)電子構(gòu)型為(n－2)f0－14(n－1)d0～2ns2的元素為f區(qū)元素。5．下列說法中正確的是(C)A．全部金屬元素都分布在d區(qū)和ds區(qū)B．最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素D．s區(qū)均為金屬元素解析：s區(qū)除H外均為金屬元素，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)如He、Zn等雖最外層電子數(shù)為2但卻不是s區(qū)元素；周期表中第ⅢB族～ⅡB族為過渡元素，全部為金屬元素。6．某元素原子的最外層電子數(shù)為2，價(jià)電子數(shù)為5，并且是同族中原子序數(shù)最小的元素，關(guān)于該元素的敘述中不正確的是(B)A．該元素為過渡金屬元素B．該元素處于元素周期表中第四周期第ⅡA族C．該元素位于元素周期表的d區(qū)D．該元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d34s2解析：元素原子的最外層電子數(shù)為2，價(jià)電子數(shù)為5，則其外圍電子排布式為(n－1)d3ns2。又知該元素是同族中原子序數(shù)最小的元素，則該元素處于第四周期，那么其外圍電子排布式為3d34s2，應(yīng)為過渡金屬元素，處于第四周期第ⅤB族，位于元素周期表的d區(qū)。二、非選擇題7．已知幾種元素原子的核外電子的表示形式，分別推斷其元素符號、原子序數(shù)并指出其在周期表中的位置。元素元素符號原子序數(shù)區(qū)周期族A：1s22s22p63s1__Na____11____s____三____ⅠA__B：__Fe____26____d____四____Ⅷ__C：3d104s1__Cu____29____ds____四____ⅠB__D：[Ne]3s23p4__S____16____p____三____ⅥA____Cl____17____p____三____ⅦA__解析：由電子排布式推斷A為11號元素Na；由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x＝26，B為26號元素Fe；由外圍電子排布式推斷C為29號元素Cu；由電子排布式推斷D為16號元素S；由基態(tài)原子的電子排布圖推斷E為17號元素Cl。再依據(jù)最大能層序數(shù)等于周期序數(shù)確定元素所處的周期；元素A、D、E為主族元素，主族元素的價(jià)電子總數(shù)等于主族序數(shù)；C元素的外圍電子排布式為3d104s1，s能級電子數(shù)為1，應(yīng)為ds區(qū)的第ⅠB族。8．在探討原子核外電子排布與元素周期表的關(guān)系時(shí)，人們發(fā)覺價(jià)電子排布相像的元素集中在一起。據(jù)此，人們將元素周期表分為五個(gè)區(qū)，并以最終填入電子的能級符號作為該區(qū)的符號，如圖所示。(1)在s區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，原子的價(jià)電子的電子云形態(tài)為__球形__。(2)在d區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，常見離子的電子排布式為__Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，F(xiàn)e3＋：1s22s22p63s23p63d5__，其中較穩(wěn)定的是__Fe3＋__。(3)在ds區(qū)中，族序數(shù)最大、原子序數(shù)最小的元素，原子的價(jià)電子排布式為__3d104s2__。(4)在p區(qū)中，其次周期第ⅤA族元素原子價(jià)電子排布圖為____。(5)當(dāng)今常用于核能開發(fā)的元素是鈾和钚，它們在__f__區(qū)中。解析：(1)s區(qū)為第ⅠA族、第ⅡA族，符合條件的元素為Be，其電子排布式為1s22s2，價(jià)電子的電子云形態(tài)為球形；(2)d區(qū)為第ⅢB族～ⅦB族、第Ⅷ族，族序數(shù)最大且原子序數(shù)最小的為Fe，常見離子為Fe2＋、Fe3＋，電子排布式為1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由離子的電子排布式可知Fe3＋的3d軌道“半充溢”，其穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2＋；(3)ds區(qū)符合條件的為Zn，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，價(jià)電子排布式為3d104s2；(4)該題中符合題意的為N，其價(jià)電子排布圖為；(5)鈾和钚均為錒系元素，位于f區(qū)。9．假定元素周期表是有限的，依據(jù)已知的元素周期表的某些事實(shí)和理論可歸納出一些假說。(1)已知元素周期表中的各周期可排元素種類如下：周期一二三四五六七元素種類28818183232人們預(yù)料元素周期表第八周期將來也會排滿，那么該周期排滿后的元素種數(shù)是__C__。A．18 B．32C．50 D．無法推斷(2)依據(jù)每個(gè)周期最終一種金屬元素出現(xiàn)的族序數(shù)，預(yù)料周期表中原子序數(shù)最大的金屬元素將在第__八__周期第__ⅧA__族(注：把0族看做ⅧA族，下同)。周期表中元素在填滿第__八__周期后將結(jié)束。(3)依據(jù)周期表中每個(gè)周期非金屬元素的種數(shù)(把稀有氣體元素看做非金屬元素)，預(yù)料周期表中應(yīng)當(dāng)有__23__種非金屬元素，還有__1__種未發(fā)覺。未發(fā)覺的非金屬元素處于第__七_(dá)_周期第__ⅧA__族。解析：(1)方法1：視察不難發(fā)覺，從2到7周期，相鄰的兩周期種數(shù)相同，且不同的兩個(gè)數(shù)之差依次為6,10,14，是等差數(shù)列，即第8周期元素種數(shù)為32＋18＝50；方法2：用公式：如周期序數(shù)為奇數(shù)，容納的元素種數(shù)為(n＋1)2/2，如周期序數(shù)為偶數(shù)，容納的元素種數(shù)為(n＋2)2/2。(2)視察周期表可知：第六周期倒數(shù)第三種元素為金屬元素，第七周期倒數(shù)其次種元素為金屬元素，第八周期倒數(shù)第一種元素即為原子序數(shù)最大的金屬元素，該元素處于ⅧA族。(3)據(jù)周期表可知非金屬元素的種數(shù)：第一、二、三、四、五、六周期非金屬元素種數(shù)分別為：2、6、5、4、3、2種，則可類推第七、八周期非金屬元素種數(shù)分別為：1種、0種。共計(jì)23種，第七周期未填滿，有一種非金屬元素未發(fā)覺，將處在ⅧA族。B級·實(shí)力提升練一、選擇題1．鉈是一種劇毒重金屬，有關(guān)鉈的信息如下圖。下列有關(guān)說法中不正確的是(A)A．Tl元素屬于ds區(qū)元素B．Tl元素處于第六周期第ⅢA族C．Tl元素與Al元素處于同一主族D．Tl元素與Cs元素處于同一周期解析：由圖可知，Tl元素的外圍電子排布為6s26p1，則Tl元素處于元素周期表中第六周期第ⅢA族，與Al屬于同主族元素，屬于p區(qū)元素。Tl和Cs元素均處于同一周期，即第六周期。2．具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子和離子，其對應(yīng)元素肯定位于同一周期的是(A)A．兩原子N層上都有1個(gè)s電子，一個(gè)原子有d電子，另一個(gè)原子無d電子B．最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子C．原子核外M層上的s、p能級上都充溢電子，而d能級上沒有電子的兩種原子D．兩原子核外全部都是s電子解析：原子N層上都有1個(gè)s電子，無d電子的原子為K原子，有d電子的原子的核外電子排布可為1s22s22p63s23p63d54s1(Cr原子)，也可為1s22s22p63s23p63d104s1(Cu原子)，其對應(yīng)的元素都位于第四周期，故A項(xiàng)正確；最外層電子排布為2s22p6的原子為氖原子，最外層電子排布為2s22p6的離子可能是陰離子也可能是陽離子，如O2－、Na＋等，其對應(yīng)的元素不肯定位于同一周期，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；原子核外M層上的s、p能級上都充溢電子，而d能級上沒有電子，符合條件的原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p6(氬原子)、1s22s22p63s23p64s1(鉀原子)、1s22s22p63s23p64s2(鈣原子)，其對應(yīng)的元素不肯定位于同一周期，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩原子核外全部都是s電子，原子具有1s能級或具有1s、2s能級，其對應(yīng)的元素不屬于同一周期元素，如氫元素與鋰元素，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)元素周期表和周期的劃分時(shí)提出了以下觀點(diǎn)：①周期表的形成是由原子的結(jié)構(gòu)確定的；②元素周期表中IA族元素統(tǒng)稱為堿金屬元素；③每一周期的元素原子外圍電子排布均是從ns1起先至ns2np6結(jié)束；④元素周期表的每一周期元素的種類數(shù)均相等；⑤基態(tài)原子電子排布為ls22s22p3和ls22s22p63s23p3的兩元素原子位于同一周期；⑥周期序號越大，該周期所含金屬元素一般越多。你認(rèn)為正確的是(B)A．①②③⑤⑥ B．①⑥C．①④⑥ D．②③⑤解析：①周期表中電子層數(shù)等于周期數(shù)，最外層的電子數(shù)等于族序數(shù)，所以周期表的形成是由原子的結(jié)構(gòu)確定的，故正確；②元素周期表中IA族元素除氫外稱為堿金屬元素，故錯(cuò)誤；③除第一周期以外的每一周期的元素原子外圍電子排布均是從ns1起先至ns2np6結(jié)束，故錯(cuò)誤；④元素周期表從第一周期到第七周期元素種類數(shù)為2、8、8、18、18、32、32，所以各周期元素種類數(shù)不相等，故錯(cuò)誤；⑤基態(tài)原子電子排布為ls22s22p3是其次周期，ls22s22p63s23p3是第三周期，所以不在同一周期，故錯(cuò)誤；⑥由元素周期表可知周期序號越大，該周期所含金屬元素一般越多，故正確；故選B。4．元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的外圍電子排布為nsn－1npn＋1，則下列說法不正確的是(A)XYZA．Y元素原子的外圍電子排布為4s24p4B．Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C．X元素所在周期中所含非金屬元素最多D．Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3解析：因?yàn)閅元素原子的外圍電子排布中出現(xiàn)了np能級，故其ns能級已經(jīng)排滿且只能為2個(gè)電子，則n－1＝2，n＝3，即Y元素原子的外圍電子排布為3s23p4，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；Y為S，X為F，其次周期所含非金屬元素最多，故C項(xiàng)正確；Z為As，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，D項(xiàng)正確。5．下列說法正確的是(A)A．L層上的電子數(shù)為奇數(shù)的原子肯定是主族元素的原子B．元素周期表共有18列，第7列屬于第Ⅷ族、第17列屬于第ⅦA族C．同一主族中肯定既含有非金屬元素又含有金屬元素D．元素周期表中，位于金屬和非金屬交界線旁邊的元素屬于過渡元素解析：L層上的電子數(shù)為奇數(shù)的原子有Li、B、N、F，均為主族元素，A項(xiàng)正確；元素周期表中第8、9、10列屬于第Ⅷ族，B項(xiàng)錯(cuò)誤；第ⅡA族元素全部為金屬元素，無非金屬元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過渡元素為副族元素和第Ⅷ族元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．已知某元素原子的下列結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，能確定其在周期表中位置的是(D)A．某元素原子的其次電子層電子排布圖為B．某元素在某種化合物中的化合價(jià)為＋4價(jià)C．某元素的原子最外層電子數(shù)為6D．某元素的原子價(jià)電子排布式為5s25p1解析：A中只能說明該元素的L層有8個(gè)電子，無法確定其在周期表中的位置；B中某些非金屬元素有多種化合價(jià)，＋4價(jià)不肯定是其最高化合價(jià)，無法確定其在周期表中的位置；C中依據(jù)最外層電子數(shù)只能確定族序數(shù)，無法確定周期數(shù)；D中可確定該元素在第五周期ⅢA族。二、非選擇題7．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示。試回答下列問題：(1)X元素在周期表中的位置__其次周期第ⅤA族__，屬于__p__區(qū)元素。(2)Y元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____，電子排布式為__1s22s22p4__。(3)Z元素的單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；若從Z元素在周期表中所處的位置看，它具有這種性質(zhì)的緣由是__Al位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素交界線旁邊__，其價(jià)電子排布式為__3s23p1__。(4)W原子的電子排布圖為____，Q原子的價(jià)電子排布圖為Cl：___。解析：由圖可知各元素分別為X：N，Y：O，Z：Al，W：S，Q：Cl。由于Al元素位于元素周期表中金屬元素與非金屬元素的交界線旁邊，所以Al既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)，表現(xiàn)“兩性”。8．已知元素周期表共有18個(gè)縱行，如下圖所示，實(shí)線表示元素周期表的邊界。按外圍電子排布，可把周期表里的元素劃分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外，其他分區(qū)的名稱來自構(gòu)造原理最終填入的電子的能級符號。請回答下列問題：(1)請?jiān)趫D中用實(shí)線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。__如下圖__(2)有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā)，認(rèn)為周期表內(nèi)第6、7縱行的部分元素可以排在另一分區(qū)，你認(rèn)為應(yīng)排在__ds_