2024-2025學年新教材高中化學第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第2節(jié)第1課時原子結(jié)構(gòu)與元素周期表課時分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修2

PAGE6-原子結(jié)構(gòu)與元素周期表(建議用時：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．已知元素的原子序數(shù)，可以推斷元素原子()①質(zhì)子數(shù)②中子數(shù)③質(zhì)量數(shù)④核電荷數(shù)⑤核外電子數(shù)A．①②③B．①④⑤C．②③④D．③④⑤B[在原子中，原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)。]2．電子排布式為[Ar]3d54s2的元素是()A．稀有氣體元素 B．過渡元素C．主族元素 D．鹵族元素B[在最外能層p軌道上填充有電子且未滿時，肯定為主族元素；最外能層p軌道上未填充電子，而在d(或f)軌道上填充有電子的元素，肯定是過渡元素。故電子排布為[Ar]3d54s2的元素為過渡元素。]3．下列具有特別性能的材料中，由主族元素和副族元素組成的化合物是()A．半導體材料砷化鎵 B．儲氫材料鑭鎳合金C．光學材料硒化鋅 D．超導材料K3CC[A、D項中組成化合物的元素均為主族元素，B項中組成化合物的元素均為副族元素。]4．某元素簡化電子排布式為[Xe]4f46s2，其應在()A．s區(qū)B．p區(qū)C．d區(qū)D．f區(qū)D[元素在周期表中的分區(qū)，取決于元素原子的最終一個電子所進入的能級，因最終一個電子進入4f能級，所以該元素為f區(qū)元素。]5．已知某元素＋2價離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，該元素在元素周期表中的位置是()A．第三周期第Ⅷ族，p區(qū)B．第三周期第ⅤB族，d區(qū)C．第四周期第ⅠB族，ds區(qū)D．第四周期第ⅤB族，f區(qū)C[題給＋2價離子的核外有27個電子，則該元素原子核外有29個電子，29號元素是銅，位于第四周期第ⅠB族，位于ds區(qū)。]6．閃耀著銀白色光澤的金屬鈦(22Ti)因具有密度小、強度大、無磁性等優(yōu)良的機械性能，被廣泛地應用于軍事、醫(yī)學等領(lǐng)域，號稱“崛起的第三金屬”。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列關(guān)于金屬鈦的敘述中不正確的是()A．上述鈦原子中，中子數(shù)不行能為22B．鈦元素在元素周期表中處于第四周期C．鈦的不同核素在元素周期表中處于不同的位置D．鈦元素是d區(qū)的過渡元素C[22Ti的原子序數(shù)為22，位于第四周期第ⅣB族，屬于d區(qū)的過渡元素；依據(jù)三種核素的相對原子質(zhì)量可知，其中子數(shù)最小為26；鈦的三種核素的質(zhì)子數(shù)均為22，故在元素周期表中處于同一位置。]7．如圖所示是元素周期表的一部分(表中數(shù)字和X代表原子序數(shù))，其中X的電子排布式為[Ar]3d104s24p5的是()ABCDA[[Ar]3d104s24p5代表35號元素。依據(jù)周期表的結(jié)構(gòu)可知，同主族相鄰兩周期的元素，原子序數(shù)之差可以是2,8,18,32。A項中X上方的原子序數(shù)為17，與X相差18，X的序數(shù)為35；B項中X上方的原子序數(shù)為27，處在第四周期與X相差18，X應為45；C項中X下方的原子序數(shù)為75，X為43；D項中X下方的原子序數(shù)為52，因此X應為34。]8．已知元素原子的下列結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，能確定其在周期表中位置的是()A．某元素原子的其次電子層電子的軌道表示式為B．某元素在某種化合物中的化合價為＋4價C．某元素的原子最外層電子數(shù)為6D．某元素的原子外圍電子排布式為5s25p1D[A中只能說明該元素的L層有8個電子，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，＋4價不肯定是其最高化合價，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第ⅢA族。]9．金、銀、銅、鐵、鋁和鈦均是人類生產(chǎn)和生活中大量運用的金屬。請回答與上述金屬原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的問題：(1)上述金屬元素中屬于主族元素的是________。(2)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”?；鶓B(tài)鈦原子外圍電子的軌道表示式為________________________________。(3)基態(tài)金原子的外圍電子排布式為5d106s1，試推斷金在元素周期表中位于第________周期第________族。(4)已知Ag與Cu位于同一族，則Ag在元素周期表中位于________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)區(qū)。[解析](1)鋁屬于主族元素，其余均屬于過渡元素。(2)鈦位于第四周期第ⅣB族，外圍電子排布式為3d24s2。(3)金原子的外圍電子排布式為5d106s1，應位于第六周期第ⅠB族。(4)Ag位于第五周期第ⅠB族，外圍電子排布式為4d105s1，位于ds區(qū)。[答案](1)鋁(2)(3)六ⅠB(4)ds[素養(yǎng)培優(yōu)練]10．下列關(guān)于原子核外電子排布與元素在周期表中位置關(guān)系的表述中，正確的是()A．基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，肯定是第ⅠA族元素B．最外層電子排布為ns2的元素肯定是副族元素C．基態(tài)原子的p能級上半充溢的元素肯定位于p區(qū)D．基態(tài)原子的價電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)肯定為x＋yC[基態(tài)原子的N層上只有一個電子的元素，可能為鉀元素，也可能為鉻元素或者銅元素，A錯誤；基態(tài)原子的p能級上半充溢的元素的基態(tài)原子價電子排布式為ns2np3，則肯定屬于p區(qū)元素，C正確；基態(tài)原子的價電子排布為(n－1)dxnsy的元素的族序數(shù)可能為x＋y(x＋y≤7)，也可能為第Ⅷ族(10≥x＋y>7)，還可能為y(x＝10)，D錯誤。]11．某化學學習小組在學習元素周期系和周期的劃分時提出了以下觀點：①元素周期系的形成是由原子的結(jié)構(gòu)確定的；②元素周期系中第ⅠA族元素統(tǒng)稱為堿金屬元素；③每一周期的元素原子價電子排布式均是從ns1起先至ns2np6結(jié)束；④元素周期系的每一周期元素的種類均相等；⑤基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3和1s22s22p63s23p3的兩元素的原子位于同一周期；⑥周期序數(shù)越大，該周期所含金屬元素一般越多。你認為正確的是()A．①⑥ B．①②③⑤⑥C．①④⑥ D．②③⑤A[①元素周期系的形成緣由是核外電子排布呈周期性改變，而核外電子排布是由原子的結(jié)構(gòu)確定的，正確；②第ⅠA族元素除氫元素之外稱為堿金屬元素，錯誤；③第一周期的元素原子價電子排布從1s1起先到1s2結(jié)束，錯誤；④隨著周期序數(shù)的增大，元素種類有增多的趨勢，錯誤；⑤核外電子排布式為1s22s22p3的元素位于其次周期，而核外電子排布式為1s22s22p63s23p3的元素位于第三周期，錯誤；⑥從元素周期表中不難看出，隨著周期序數(shù)的增大，該周期所含的金屬元素一般增多，正確。]12．(雙選)R元素有如下反應：ROeq\o\al(－,3)＋5R－＋6H＋=3R2＋3H2O，下列說法正確的是()A．R元素位于周期表中第ⅦA族B．ROeq\o\al(－,3)中的R只能被還原C．R2在常溫常壓下肯定是氣體D．R元素肯定位于周期表中的p區(qū)AD[依據(jù)題給反應知R元素可形成R－，可知R元素原子最外層有7個電子，位于周期表中第ⅦA族，A項正確；R元素位于周期表中第ⅦA族，最高正價為＋7，ROeq\o\al(－,3)中R元素的化合價為＋5，為R元素的中間價態(tài)，則ROeq\o\al(－,3)中的R既能被還原又能被氧化，B項錯誤；R2可以是溴單質(zhì)或碘單質(zhì)，而溴單質(zhì)常溫常壓下是液態(tài)，碘單質(zhì)常溫常壓下為固態(tài)，C項錯誤；第ⅦA族都位于周期表中的p區(qū)，D項正確。]13．有A、B、C、D、E5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中只有C、E是金屬元素；A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1；B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是最外層的s能級電子數(shù)的兩倍；C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層電子數(shù)的一半。請回答下列問題：(1)A是________(填元素名稱，下同)，位于第________周期第________族；D是________，位于第________周期第________族；E是________，位于第________周期第________族。(2)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：________，由此可見，該元素為________區(qū)元素。(3)寫出D元素原子的價電子軌道表示式：__________，由此可見，該元素為________區(qū)元素。[解析]由“A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1”[答案](1)氫一ⅠA硫三ⅥA鉀四ⅠA(2)1s22s22p63s23p1p(3)14．有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)等信息如表所述。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)AA是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是快中子反應堆的導熱劑BB與A同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，其單質(zhì)可用作制冷劑DD是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請依據(jù)表中信息填寫：(1)A原子的核外電子排布式：_____________________________________。(2)B元素在周期表中的位置：____________________________________；離子半徑：B________(填“大于”或“小于”)A。(3)C原子的核外電子軌道表示式是________，其原子核外有________個未成對電子，能量最高的電子為________軌道上的電子，其電子云形態(tài)呈________形。(4)D原子的核外電子排布式為____________________________________，D－的結(jié)構(gòu)示意圖是________。[解析]依據(jù)題中信息可推出：A為Na，B為Al，C為N，D為Cl。(1)Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1或[Ne]3s1。(2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，Na＋與Al3＋核外電子排布相同，核電荷數(shù)后者大于前者，故r(Al3＋)＜r(Na＋)。(3)C為N，其核外電子軌道表示式為，其中有3個未成對電子，能量最高的為p軌道上的電子，其軌道呈啞鈴形。(4)D為Cl，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。[答案](1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)(2)第三周期第ⅢA族小于15．(素養(yǎng)題)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表存在內(nèi)在聯(lián)系，按要求回答下列問題：(1)依據(jù)元素在周期表中的位置，寫出元素基態(tài)原子的價電子排布式。①第四周期第ⅥB族___________________________________________；②第五周期第ⅠB族___________________________________________；③第五周期第ⅣA族___________________________________________；④第六周期第ⅡA族____________________________________________。(2)依據(jù)元素電子排布可以確定元素在周期表中的位置。①具有(n－1)d10ns2電子排布的元素位于周期表中的第________族。②已知某元素＋2價離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。該元素位于元素周期表________(填序號)。A．其次周期第ⅡB族B．第四周期第ⅡA族C．第四周期第ⅤB族D．第五周期第ⅡB族③某元素原子的核電荷數(shù)為33，則其原子的價電子排布式為________，其位于元素周期表中的____________，屬于________區(qū)的元素。(3)依據(jù)元素核外電子排布可以推知元素的性質(zhì)。①被譽為“21世紀金屬”的鈦(Ti)元素，基態(tài)原子價電子軌道表示式為________，Ti元素形成的化合物中，Ti呈現(xiàn)的最高價態(tài)為________價。②日常生活中廣泛應用的不銹鋼，在其生產(chǎn)過程中添加了某種元素，該元素基態(tài)原子的價電子排布式為3d54s1，該元素的名稱是________。[解析](1)第ⅢB族～ⅦB族元素的價電子排布式分別為(n－1)dxns2(x＝1～5)，且價電子數(shù)等于族序數(shù)。故①為3d44s2，但據(jù)洪特規(guī)則應為3d54s1。ⅠB族和ⅡB族的價電子排布式分別為(n－1)d10ns1和(n－1)d10ns2，故②為4d105s1。主族元素的價電子全都排布在最外層的ns或np上，且價電子數(shù)等于族序數(shù)。故③為5s25p2，④為6s2。(2)①具有(n－1)d10ns2電子排布的元素位于周期表第ⅡB族。②該元素基態(tài)原子價電子排布式為3d34s2，該元素為d區(qū)副族元素(價電子排在d軌道和s軌道上)，依據(jù)周期數(shù)＝能層序數(shù)，族序數(shù)