高中化學(xué) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)1 原子結(jié)構(gòu)模型 魯科版選修3

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1、 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(一)　原子結(jié)構(gòu)模型 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．自從1803年英國化學(xué)家、物理學(xué)家道爾頓提出了原子學(xué)說，人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)就不斷深入、發(fā)展，并通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)不斷地完善對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型的說法中，正確的是(　　) A．道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型將原子看作實(shí)心球，故不能解釋任何問題 B．湯姆遜“葡萄干布丁”原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了原子中的正負(fù)粒子是可以穩(wěn)定共存的 C．盧瑟福核式原子結(jié)構(gòu)模型指出了原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系 D．玻爾電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型引入了量子化的概念，能夠成功解釋所有的原子光譜 【解析】　

2、道爾頓的原子理論成功地解釋了質(zhì)量守恒定律等規(guī)律，故A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。湯姆遜“葡萄干布丁”原子結(jié)構(gòu)模型提出了正負(fù)電荷的共存問題，但同時(shí)認(rèn)為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，存在著電子會(huì)被拉進(jìn)去并會(huì)碰撞在帶正電的核心上這樣的問題，故B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了核式原子結(jié)構(gòu)模型，散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能夠分析出原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系，故C選項(xiàng)是正確的。玻爾電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型只引入了一個(gè)量子化的概念，只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復(fù)雜的原子光譜，故D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 【答案】　C 2．觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是(　　) A

3、．一個(gè)小點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)的電子 B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面 C．電子在1s軌道上運(yùn)動(dòng)像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn) D．1s軌道電子云小點(diǎn)的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)概率的大小 【解析】　由圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對(duì)稱，電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率大，不是在面上或內(nèi)部，而是在整個(gè)區(qū)域。圖中的小點(diǎn)不表示電子，而表示電子在此位置出現(xiàn)概率的大小。 【答案】　D 3．下列能級(jí)中軌道數(shù)為3的是(　　) A．s能級(jí) B．p能級(jí) C．d能級(jí) D．f能級(jí) 【解析】　s能級(jí)中軌道數(shù)為1，p能級(jí)中軌道數(shù)為3，d能級(jí)中軌道數(shù)為5，f能級(jí)中軌道數(shù)為7。 【答案】　B 4．下

4、列說法中正確的是(　　) A．電子云通常是用小黑點(diǎn)來表示電子的多少 B．處于最低能量的原子叫基態(tài)原子 C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng) D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜 【解析】　A項(xiàng)，電子云通常用小黑點(diǎn)表示單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)概率的大??；C項(xiàng)，電子離核由近到遠(yuǎn)，能量由低到高；D項(xiàng)，電子在基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生原子光譜。 【答案】　B 5．對(duì)焰色反應(yīng)的描述正確的是(　　) A．焰色反應(yīng)只是金屬單質(zhì)特有的性質(zhì) B．焰色反應(yīng)是化學(xué)變化 C．焰色反應(yīng)是金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)，將能量以光的形式表現(xiàn)出來 D．焰色反應(yīng)是金屬原子

5、或離子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象 【解析】　焰色反應(yīng)是大多數(shù)金屬元素的性質(zhì)，是物理變化，從基態(tài)→激發(fā)態(tài)要吸收能量，從激發(fā)態(tài)→基態(tài)會(huì)輻射能量。 【答案】　D 6．(雙選)下列各組多電子原子的原子軌道能量高低比較中，錯(cuò)誤的是(　　) A．2s＜2p B．3px＜3py C．3s＜3d D．4s＞4p 【解析】　同一電子層上原子軌道的能量高低為ns＜np＜nd，A、C正確，D錯(cuò)誤，同一能級(jí)上各原子軌道的能量相同，3px＝3py，B錯(cuò)誤。 【答案】　BD 7．(雙選)下面是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖，下列說法正確的是(　　)

6、A．s電子的原子軌道呈圓形 B．每個(gè)s能級(jí)有2個(gè)原子軌道 C．每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道 D．原子軌道的半徑與電子層數(shù)有關(guān) 【解析】　每個(gè)s能級(jí)有1個(gè)原子軌道，s電子原子軌道是球形的，隨著電子層序數(shù)的增大，其半徑也逐漸增大。p電子原子軌道是軸對(duì)稱的，每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)相互垂直的原子軌道，p電子原子軌道的平均半徑也隨著電子層序數(shù)的增大而增大。 【答案】　CD 8．圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無關(guān)的是(　　) 【解析】　燃放煙火、霓虹燈、燃燒蠟燭等獲得的光能都是電子躍遷時(shí)能量以光的形式釋放出來導(dǎo)致的，而平面鏡成像則是光線反射的結(jié)果。 【答案】　D 9．下列關(guān)于電子層與能級(jí)的說法中

7、正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66240002】 A．原子核外電子的每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為n2 B．電子層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該電子層序數(shù) C．同是s能級(jí)，在不同的電子層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的 D．1個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，但自旋方向相同 【解析】　A項(xiàng)中每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2；C項(xiàng)中不同電子層中的s能級(jí)容納的最多電子數(shù)都是2個(gè)；D項(xiàng)中1個(gè)原子軌道里容納的2個(gè)電子的自旋方向應(yīng)相反。 【答案】　B 10． (1)玻爾原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了________________的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，電子所處的軌道的能量是______

8、__的。最大不足之處是____________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (2)p能級(jí)上有________個(gè)原子軌道，在空間沿________軸對(duì)稱，記為________，________，________，其能量關(guān)系為________。 【解析】　(1)線狀光譜與量子化之間有必然的聯(lián)系。 (2)p能級(jí)有3個(gè)能量相同、伸展方向不同的原子軌道。 【答案】　(1)氫原子光譜是線狀光譜　量子化　某

9、些光譜現(xiàn)象難以用該模型解釋 (2)3　x、y、z　px　py　pz　px＝py＝pz 11．K層有________個(gè)能級(jí)，用符號(hào)分別表示為________，L層有______個(gè)能級(jí)，用符號(hào)分別表示為________，M層有______個(gè)能級(jí)，用符號(hào)分別表示為______。 由此可推知n電子層最多可能有________個(gè)能級(jí)，能量最低的兩個(gè)能級(jí)其符號(hào)分別表示為________，它們的原子軌道電子云形狀各為________、________。 【解析】　此題對(duì)電子層和能級(jí)的關(guān)系作了總結(jié)，有助于理解和掌握以下幾個(gè)基本內(nèi)容：①第n個(gè)電子層有n個(gè)能級(jí)；②核外電子的能量取決于該電子所處的電子層和能

10、級(jí)；③s能級(jí)和p能級(jí)電子云的形狀。 【答案】　1　1s　2　2s、2p　3　3s、3p、3d　n　ns、np　球形　啞鈴形 12．以下各能級(jí)是否存在？如果存在，各包含多少個(gè)原子軌道？ (1)2s　(2)2d　(3)3p　(4)5d 【解析】　由電子層、能級(jí)數(shù)和原子軌道數(shù)之間的關(guān)系可知，存在著2s能級(jí)，且只有1個(gè)原子軌道；不存在2d能級(jí)，電子層為2時(shí)只有2s、2p兩個(gè)能級(jí)；存在3p能級(jí)，且含有3個(gè)原子軌道，分別為3px、3py、3pz；存在5d能級(jí)，其含有5個(gè)原子軌道。 【答案】　(1)2s存在，原子軌道數(shù)為1 (2)2d不存在 (3)3p存在，原子軌道數(shù)為3 (4)5d存在，原

11、子軌道數(shù)為5 [能力提升] 13．量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型中的原子軌道是描述核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。下列關(guān)于原子軌道的敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．原子軌道就是原子核外電子運(yùn)動(dòng)的軌道，這與宏觀物體運(yùn)動(dòng)軌道的含義相同 B．第n電子層上共有n2個(gè)原子軌道 C．任意電子層上的p能級(jí)都有3個(gè)伸展方向相互垂直的原子軌道 D．處于同一原子軌道上的電子，自旋方向相反 【解析】　原子軌道與宏觀物體的運(yùn)動(dòng)軌道完全不同，它是指電子出現(xiàn)的主要區(qū)域，而不是電子運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　A 14．在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．最易失去的電子能量最高 B．同一

12、個(gè)電子層上的不同能級(jí)上的原子軌道，能量大小不同 C．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量 D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量最低 【解析】　能量越高的電子在離核越遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也就越容易失去，A正確；在第n層中不同能級(jí)的能量大小順序?yàn)镋(ns)

13、能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定其速度和位置 B．電子在核外運(yùn)動(dòng)時(shí)有確定的軌道和軌跡，電子云就是對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確描述 C．量子力學(xué)中，n值決定電子能量，一般而言n值越大，電子離核越遠(yuǎn)，電子能量越低 D．玻爾理論能成功地解釋鈉原子的黃光譜線為雙線結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)事實(shí) 【解析】　電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)決定了人們不能同時(shí)確定電子的運(yùn)動(dòng)速度和位置，故A對(duì)；電子云是從概率上描述電子運(yùn)動(dòng)情況的，其點(diǎn)的疏密只反映了電子在相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)概率的大小，不是電子的真實(shí)軌跡的圖象，故B錯(cuò)；n越大，離核越遠(yuǎn)，能量越高，故C錯(cuò)；玻爾理論僅能解釋簡單原子的光譜，對(duì)于多電子原子的光譜需要用量子力學(xué)理論解釋，故D錯(cuò)。 【答案】　A 16．填空。

14、 (1)用符號(hào)填寫電子層所含能級(jí)種類： K層：________；L層：________；M層：________；N層：________。 (2)用數(shù)字填寫能級(jí)所含原子軌道數(shù)目： s：________；p：________；d：________；f：________。 (3)比較下列原子軌道的能量高低(填“<”、“＝”或“>”)。 ①4s____3s____2s____1s； ②3px____3py____3pz； ③4f____4d____4p____4s； ④1s____2p____3d____4f。 【答案】　(1)1s　2s、2p　3s、3p、3d　4s、4p、4d、4f (2)1　3　5　7 (3)①>　>　>?、冢健。健、?　>　> ④<　<　< 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375