1.1 氢原子结构模型 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学沪科版（2020）选择性必修2

2024—2025学年高中化学沪科版选择性必修二1.1 氢原子结构模型 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．观察2pz轨道电子云示意图(如图所示)判断，下列说法中错误的是 A．2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布呈z轴对称 B．点密集的地方表明电子出现的概率大 C．电子先沿z轴正半轴运动，然后在负半轴运动 D．2pz轨道的形状为两个椭圆球 2．据西安电子科技大学芜湖研究所介绍，国内5G通信芯片用氮化镓材料制成。如图是氮元素在元素周期表中的信息以及镓原子的结构示意图。下列说法不正确的是 A．氮原子核内质子数为7 B．图中x=18 C．镓原子核内中子数为31 D．氮原子的相对原子质量为14.01 3．锶的一种核素，因其会释放射线而在医学上有一定的应用。下列关于该核素的说法正确的是 A．中子数为49 B．质子数为87 C．质量数为125 D．位于第四周期 4．(核磁共振)、可用于测定蛋白质，核酸等生物大分子的空间结构，瑞士科学家库尔特、维特里希等人为此获得了诺贝尔化学奖。下列有关元素的说法中正确的是 A．和第互为同位素 B．12C与金刚石互为同素异形体 。 C．为同一种核素 D．的质量数为核外电子数与原子序数之和 5．在原子结构研究的历史中，提出“核式原子结构模型”的是 A．卢瑟福 B．道尔顿 C．玻尔 D．汤姆生 6．下列有关原子光谱的说法正确的是 A．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 B．树林中的丁达尔效应与原子核外电子的跃迁有关 C．电子由低能级跃迁至较高能级时，一定发生的是化学变化 D．现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 7．不同元素的原子 A．质子数一定不等 B．中子数一定不等 C．质量数一定不等 D．最外层电子数一定不等 8．科学家以钙离子撞击锎(Cf)靶，产生了一种超重元素——(Og)，其反应可表示为：+→+3。下列说法正确的是 A．的电子数为151 B．的中子数为294 C．和互为同素异形体 D．和互为同位素 9．元素周期表第3周期所含主族元素中，第一电离能最大和最小的两元素形成的化合物是 A．Na2S B．MgCl2 C．NaCl D．AlCl3 10．有关氢原子说法正确的是 A．玻尔的原子结构模型，无法解释氢原子光谱为线状光谱 B．霓虹灯呈现出五颜六色，与氢原子发射光谱的机理基本相同 C．氢原子含一个电子，所以氢原子发射光谱中只有一根亮线 D．氢原子含一个电子，所以氢原子电子云图中不可能出现无数个点 11．超重水()是生化实验的重要原料，下列说法错误的是 A．氚()原子核有2个中子 B．、、是不同的核素 C．、、的价电子数相同 D．与互为同位素 12．石墨烯被称为“黑金”，是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列有关说法正确的是 A．石墨烯属于芳香烃的一种 B．都属于碳的同素异形体 C．石墨烯可用于制造超级计算机，因其具有优异的导电性能 D．从石墨中剥离出石墨烯既要破坏化学键也要破坏范德华力 13．原子的吸收光谱是线状的而不是连续的，主要原因是 A．原子中电子的能量高低 B．外界条件的影响 C．原子轨道的能量是量子化的 D．仪器设备的工作原理 二、填空题 14．19世纪中叶以后，对有机化合物结构的认识取得了重大进展。碳原子的 、有机化合物中碳原子成键的 、有机化合物分子中价键的 等相继被发现。 15．离子型金属氢化物 LiH、NaH、LiAlH4、NaBH4 等，具有强还原性，也可作生氢剂。 (1)Na核外不同能量的电子数之比为： (按能量由低至高的顺序)。 (2)将Li+、H-、H+按半径由小到大的顺序排列 。 (3)用一个方程式证明金属性：Na>Al 。 16．按要求填空： (1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。 (2)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 ，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态 (填“相同”或“相反”)。 17．玻尔原子结构模型的主要内容是什么 ？请简述其成功之处和不足之处 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月7日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A A A D A D C B 题号 11 12 13 答案 D C C 1．C 【详解】A．观察2pz轨道电子云示意图发现，处于2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，故A正确； B．电子云中的小点疏密程度代表电子出现概率的大小，所以点密集的地方表明电子出现的概率大，故B正确； C．图示中，电子出现的概率分布关于z轴对称，电子云并不是电子的真实运动轨迹，故C错误； D．2pz轨道电子云形状为两个椭圆球，而不是面，故D正确； 故答案为C。 2．C 【详解】A．根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表 示原子序数，在原子中，原子序数=核电荷数=质子数， 则氮原子核内质子数为7，A正确； B．当微粒为原子时， 质子数=核外电子数，由题给镓原子的结构示意图可知，31=2+8+x+3，解得x=18，B正确； C．镓原子核内质子数为31，而不是核内中子数为31，C错误； D．根 据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，D正确； 故选C。 3．A 【分析】核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数； 【详解】核素符号的左上角为质量数，左下角为质子数，锶的一种同位素为，其质子数=核外电子数=38，为38号元素，其位于第五周期，质量数为87，中子数=质量数-质子数=87-38=49；选A。 4．A 【详解】A．和第是同种元素的不同原子，互为同位素，A正确； B．12C是碳元素的一种核素属于原子，不是单质与金刚石不能互为同素异形体，B错误； C．为氢元素的三种不同的核素，互为同位素，C错误； D．的质量数为质子数和中子数之和，D错误； 故选A。 5．A 【详解】A．1911年，卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出带核的原子结构模型，A选； B．英国科学家道尔顿十九世纪初提出近代原子学说，为科学的发展做出了突出的贡献，B不选； C．1913年玻尔研究氢原子光谱，引入了量子理论观点，提出原子轨道模型，C不选； D．1904年汤姆生提出的葡萄干面包原子模型，D不选； 故选A。 6．D 【详解】A．原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到基态时会产生原子光谱属于发射光谱，而电子从基态跃迁到激发态时会吸收能量，产生吸收光谱，所以电子在激发态和基态之间的相互跃迁都会产生原子光谱，A错误； B．丁达尔效应是胶体的分散质微粒对光线发生散射产生的，与原子核外电子的跃迁无关，B错误； C．原子的电子吸收一定的能量后，由低能级跃迁至较高能级，属于物理变化，C错误； D．不同的原子在电子发生跃迁时，吸收或发射的光谱不同，所以现代化学中常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确； 故选D。 7．A 【详解】A．质子数决定着元素的种类，不同元素的原子，质子数一定不相等，A正确； B．不同元素的原子，中子数可能相等，B错误； C．质量数等于质子数加上中子数，不同元素原子的质量数可能相等，C错误； D．同主族元素原子的最外层电子数相等，D错误； 故选A。 8．D 【详解】A．的电子数等于核电荷数，为98，故A错误； B．的中子数=294﹣118=176，故B错误； C．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，故C错误； D．和是质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子，互为同位素，D正确； 故选D。 9．C 【详解】第3周期主族元素中，第一电离能最大的主族元素为Cl，第一电离能最小的主族元素为Na，二者形成的化合物为NaCl； 故选C。 10．B 【详解】A．由玻尔理论知，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然在做加速运动，但并不向外辐射能量；不同的轨道能量不同，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，它辐射或吸收能量；电子处在能量最低的轨道上时，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态；波尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱的事实提出，只引入一个量子数就成功的解释氢原子光谱为线状光谱，A错误； B．霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，B正确； C．氢原子核外只有一个电子，但是它的激发态有多种，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出多条不同波长的光，所以它产生的原子光谱中不只有一根或明或暗的线，C错误； D．氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的大小，小黑点越密，表示电子出现的机会越多，反之，出现的机会越少，D错误； 选B。 11．D 【详解】A．质子数为1，质量数为3，中子数为2，A正确； B．、、质子数相同，中子数不同，是不同的核素，B正确； C．、、质子数相同，价电子数相同，C正确； D．同位素是指质子数相同，中子数不同的不同核素，与不互为同位素，D错误； 答案选D。 12．C 【详解】A．石墨烯是碳单质的一种，不含有氢元素，不属于烃，故A错误； B．都属于碳的同位素，故B错误； C．石墨剥离而成的层状结构，具有良好的导电性，所以可用于制造超级计算机，故C正确； D．石墨晶体中，层与层之间的作用力为范德华力，从石墨中剥离石墨烯需要破坏范德华力，故D错误。 答案选C。 13．C 【详解】基态原子的电子吸收能量，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱；由于原子核外不同原子轨道上的电子具有不同的能量，能量是量子化的，只能吸收选择性吸收特定频率的光，所以原子的吸收光谱是线状的而不是连续的； 故答案选C。 14． 四价 立体结构 饱和性 【详解】19世纪中叶以后，对有机化合物结构的认识取得了重大进展。碳原子的四价、有机化合物中碳原子成键的立体结构、有机化合物分子中价键的饱和性等相继被发现。 15．(1)2：2：6：1 (2)H+＜Li+＜H- (3) 【详解】（1）Na原子电子排布式为1s22s22p63s1，不同能级的电子能量不同，电子离核越远能量越高，Na核外不同能量的电子数之比为：2：2：6：1(按能量由低至高的顺序)。 （2）离子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，将Li+、H-、H+、按半径由小到大的排列顺序为H+＜Li+＜H-； （3）金属性越强，则其最高价氧化物对应水化物碱性越强，可以用方程式表明氢氧化钠碱性比氢氧化铝强，则金属性：Na>Al。 16．(1) N 球形 (2) Mg 相反 【详解】（1）基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次升高，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子的电子云轮廓图形状为球形； （2）根据对角线规则，与Mg的化学性质最相似。基态时Mg原子的两个M层电子处于轨道上，且自旋状态相反。 17． 玻尔原子结构模型的基本观点：①原子中的电子在具有确定半径的轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E)，而且能量是量子化的，即轨道能量是“一份一份”的，不能连续变化而只能取某些不连续的数值。轨道能量依n值(1、2、3、 )的增大而升高，n称为量子数。对氢原子两言，电子处在n=1的轨道时能量最低，称为基态；能量高于基态的状态，称为激发态。③只有当电子从一个轨道(能量为)跃迁到另一个轨道(能量为)时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，,就形成了光谱。 玻尔原子结构模型的成功之处：①和②可用来说明原子的稳定性问题。原子不受激发时，电子处在能级低的轨道上，既不吸收能量，也不放出能量，原子也不会自行毁灭。③可用来说明氢原子光谱的规律。玻尔原子结构模型对原子结构理论的发展所做出的贡献：在解释氢原子光谱方面，是在人类认识原子结构的历史过程中建立起了一个由连续到不连续的里程碑。他提出的电子在原子核外按能量由低到高的不连续的分层排布观点至今仍为科学界所认可。 玻尔原子结构模型的最大不足之处：玻尔原子结构模型只是在卢瑟福原子结构模型的基础上人为地加进量子化条件，本身就存在着矛盾。一方面把电子运动看作服从牛顿力学。像行星一样绕核做圆周运动；另一方面又加进角动业量子化这一与牛顿力学相矛盾的条件。再就实验事实看，运用玻尔原子结构模型无法解释氢原子光谱的精细结构，更无法解释多电子原子的光谱，所以此理论具有很大的局限性，追其原因就是微观粒子运动的最基本特性是它们既具有微粒性，又具有波动性。不彻底摆脱经典力学的束缚，不抛弃电子固定轨道运动的观点，显然会严重偏离电子运动的实际。 【详解】玻尔原子结构模型的基本观点：①原子中的电子在具有确定半径的轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量。②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E)，而且能量是量子化的，即轨道能量是“一份一份”的，不能连续变化而只能取某些不连续的数值。轨道能量依n值(1、2、3、 )的增大而升高，n称为量子数。对氢原子两言，电子处在n=1的轨道时能量最低，称为基态；能量高于基态的状态，称为激发态。③只有当电子从一个轨道(能量为)跃迁到另一个轨道(能量为)时，才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，,就形成了光谱。 玻尔原子结构模型的成功之处：①和②可用来说明原子的稳定性问题。原子不受激发时，电子处在能级低的轨道上，既不吸收能量，也不放出能量，原子也不会自行毁灭。③可用来说明氢原子光谱的规律。玻尔原子结构模型对原子结构理论的发展所做出的贡献：在解释氢原子光谱方面，是在人类认识原子结构的历史过程中建立起了一个由连续到不连续的里程碑。他提出的电子在原子核外按能量由低到高的不连续的分层排布观点至今仍为科学界所认可。 玻尔原子结构模型的最大不足之处：玻尔原子结构模型只是在卢瑟福原子结构模型的基础上人为地加进量子化条件，本身就存在着矛盾。一方面把电子运动看作服从牛顿力学。像行星一样绕核做圆周运动；另一方面又加进角动业量子化这一与牛顿力学相矛盾的条件。再就实验事实看，运用玻尔原子结构模型无法解释氢原子光谱的精细结构，更无法解释多电子原子的光谱，所以此理论具有很大的局限性，追其原因就是微观粒子运动的最基本特性是它们既具有微粒性，又具有波动性。不彻底摆脱经典力学的束缚，不抛弃电子固定轨道运动的观点，显然会严重偏离电子运动的实际。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$