化学选择性必修2专题2 原子结构与元素性质第一单元 原子核外电子的运动课堂检测

2.1.1人类对原子结构的认识同步练习-苏教版高中化学选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列说法错误的是（    ）

A．原子结构模型的主要演变过程：道尔顿的原子结构模型→汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型→卢瑟福的带核的原子结构模型→玻尔的原子结构模型

B．人类对原子结构的认识过程，说明了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血

C．在原子结构分层排布中，M层容纳电子数最多为18，最少为8

D．在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子最外层电子数可能发生变化

2．下列化学用语使用正确的是

A．氧原子能量最高的电子的电子云图：

B．35Cl与37Cl互为同素异形体

C．CH4分子的比例模型：

D．的命名：1,3,4-三甲苯

3．考古中常利用14C测定一些文物的年代。碳的14C核素的中子数为

A．6 B．8 C．14 D．20

4．下列化学用语表达正确的是

A．聚丙烯的结构简式：

B．顺-2-丁烯分子的球棍模型：  

C．乙基的电子式：  

D．基态铯原子最高能级的电子云轮廓图：  

5．下列化学用语表示不正确的是

A．A B．B C．C D．D

6．我国科学家为世界科技发展做出了重要贡献，下列属于我国科学家研究成果的是

①新一代抗疟药——双氢青蒿素的合成

②首次蛋白质的人工合成——结晶牛胰岛素

③提出原子理论——为近代化学的发展奠定基础

④发现元素周期律——把元素化学物纳入统一的理论体系

A．①② B．③④ C．①③ D．②③

7．下列图示或化学用语表达正确的是

A．甲醛的电子式为

B．1，1-二氯乙烷的键线式：

C．NaCl的晶胞：

D．乙烯分子中π键的电子云图形：

8．自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是

A．所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒

B．所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的

C．原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引

D．原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒

9．图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。

下列有关认识正确的是

A．图1中的每个小黑点表示1个电子

B．图2表示1s电子只能在球体内出现

C．图2表明1s电子云轮廓图呈圆形，有无数对称轴

D．图1中的小黑点的疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少

10．在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括

①电子层  ②轨道类型  ③轨道的空间伸展方向  ④电子的自旋状态

A．①②③④ B．①②③ C．①② D．①

二、填空题

11．（1）写出下列物质的化学式： ①钡餐：     。②漂白粉的有效成分     。

（2）汤姆生发现了电子，提出了            式的原子结构模型；接触法制硫酸工艺中，在设备         中发生SO2的催化氧化。

（3）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由：                                    。

（4）写出木炭与浓硫酸共热时发生的化学反应方程式：                                     。

12．19世纪末至20世纪初，物理学有了一系列的重大发现，揭开了原子内部结构的奥秘，发现了微观粒子           性的普遍性。           为化学研究提供了分析原子和分子结构的理论基础。

13．1811年，意大利科学家           在总结气体反应体积比的基础上，提出了分子的概念。

14．物质结构研究有两种常见的范式：           、           。

15．查阅相关资料，了解人类探索物质结构的价值，说出你对“物质结构的探索是无止境的”这一观点的认识，并阐述在原子、分子层次上研究物质的意义          。

16．元素同位素的类型及其天然丰度不仅决定原子量的数值，也是矿物年龄分析、反应机理研究等的重要依据。

(1)已知Cl 有两种同位素35C1和37Cl，二者丰度比为0.75：0.25； Rb 有85Rb和87Rb，二者丰度比为0.72 ：0.28①写出气态中同位素组成不同的RbCl分子     。

②这些分子有几种质量数     ？写出质量数，并给出其比例     。

(2)年代测定是地质学的一 项重要工作。Lu-Hf法是上世纪80年代随着等离子发射光谱、质谱等技术发展而建立的一种新断代法。Lu有两种天然同位素： 176Lu 和177Lu； Hf 有六种天然同位素： 176Hf， 177Hf， 178Hf， 179Hf， 180Hf 和181Hf。176Lu 发生β衰变生成176Hf，半衰期为3.716 ×1010年。177Hf为稳定同位素且无放射性来源。地质工作者获得一块岩石样品，从该样品的不同部位取得多个样本进行分析。其中的两组有效数据如下：样本1， 175Hf 与177Hf的比值为0.28630 (原子比，记为176Hf/177Hf)，177Lu/177Hf为0.42850；样本176Hf/177Hf为0.28239，177Lu/177Hf为0.01470

(一级反应，物种含量c随时间t变化的关系式： c=c0e-kt或1n =-kt，其中c0为起始含量)

①写出176Lu发生β衰变的核反应方程式(标出核电荷数和质量数)      。

②计算176Lu衰变反应速率常数k     。

③计算该岩石的年龄     。

④计算该岩石生成时176Hf/177Hf的比值     。。

17．概率密度

1913年，       提出氢原子模型，电子在       上绕核运行。量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的       不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ=(P表示电子在某处出现的       ；V表示该处的体积)。

18．请你根据教科书中关于原子结构模型演变的有关内容，完成下列各题：

(1)人类探索自然奥秘的一个重要方法是研究物质的微观结构，对原子结构的认识经历了以下几个阶段：

①公元前5世纪，古希腊哲学家       提出，世间万物都是由不可分割的粒子，即原子构成的，这和中国古代哲学家       的观点类似。

②19世纪初，英国科学家       提出原子论。

③19世纪末，科学家       发现原子中存在电子，并于1904年提出了相关的原子结构模型。

④1911年，英国物理学家卢瑟福提出原子结构的       模型。

⑤1913年，丹麦物理学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型。

⑥1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。

(2)根据最新的原子结构理论，我们能得到的理论有       。

A．第八周期最后一个元素序号为168

B．电子云不一定是球形对称的

C．不同电子层的电子能量可能相同

D．M层最多可以容纳8个电子

19．物质研究的方法有助于探索物质世界的奥秘

化学作为一门实用的创造性科学，已经为人类认识物质世界和人类的文明进步作出了巨大的贡献，用化学方法合成了数以千万计的物质。化学创立了研究物质结构的理论、方法和实验手段，初步揭示了物质的           与           之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的新药物提供了有效的方法和手段。

20．19世纪初，英国科学家           提出了原子概念和原子学说。

参考答案：

1．C

【详解】A．原子结构模型的主要演变过程：道尔顿的原子结构模型→汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型→卢瑟福的带核的原子结构模型→玻尔的原子结构模型，故A正确；

B．人类对原子结构的认识过程，说明了微观结构也要通过实验验证，同时要付出很大心血，故B正确；

C．在原子结构分层排布中，M层容纳电子数最多为18，最少为0，故C错误；

D．原子是化学变化中的最小微粒，在化学反应过程中，原子核不发生变化，但原子最外层电子数可能发生变化，故D正确；

故选C。

2．C

【详解】A．氧原子能量最高的电子是2p轨道上的电子，其电子云图不是球形，选项A错误；

B．35Cl与37Cl的质子数相同而中子数不同，互为同位素，选项B错误；

C．CH4分子的比例模型为，选项C正确；

D．的命名：1，2，4-三甲苯，选项D错误；

答案选C。

3．B

【详解】核素中，A为质量数，Z为原子序数、质子数、核电荷数、核外电子数，中子数=A-Z。

核素的质量数为14，质子数为6，所以中子数为，故选B。

4．B

【详解】A．聚丙烯结构简式，故A错误；

B．顺-2-丁烯分子的球棍模型：  ，故B正确；

C．乙基的电子式  ，故C错误；

D．基态铯原子价层电子排布式为6s1，其所处最高能级为s能级，电子云轮廓为球形，故D错误；

答案选B。

5．C

【详解】A．分子的球棍模型 ，A正确；

B．丁醛的键线式为 ，B正确；

C．铁的原子序数为26，核内有33个中子的Fe，质量数=质子数+中子数=59，应表示为，C错误；

D．甲基中碳原子的外围电子数为7，电子式为： ，D正确；

故答案选C。

6．A

【详解】①2015年，我国科学家屠呦呦创制双氢青蒿素，故①符合题意；

②1965年我国化学家在实验室里实现人工全合成牛胰岛素，故②符合题意；

③英国化学家道尔顿提出了原子学说，故③不符合题意；

④俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律，故④不符合题意；

综上所述答案为A。

7．D

【详解】A．O原子最外层有6个电子，故甲醛的电子式为，故A错误；

B．1，1-二氯乙烷的键线式为，故B错误；

C．NaCl的晶胞为，故C错误；

D．乙烯分子中键的电子云轮廓图为，故D正确；

答案选D。

8．C

【详解】A．普通H没有中子，多数原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒，故A错误；

B．原子中质子数等于电子数，但中子数不确定，所以不是都相等，故B错误；

C．质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，故C正确；

D．随科学的发展，可认识到微粒可以再分成更小的微粒，故D错误；

答案选C。

【点睛】本题考查原子的构成，注意普通H的构成及微粒的电性即可解答，选项D为解答的易错点，明确人类对原子结构的研究不断深入、不断发展即可解答，需要注意的是，并不是所有原子都含有中子，如11H中就只含一个质子和一个电子而没有中子，多数原子的中子数和质子数比较接近但并没有必然的数量关系。

9．D

【详解】A．小黑点表示电子出现的几率，黑点越密集表示电子出现的概率越大，A错误；

B．图2是电子云轮廓图，取电子云的90%的部分即出现概率较大的部分，界面外出现电子的概率为10%，即1s电子可能出现在球体外，B错误；

C．1s轨道呈空间上的球形，而不是圆形，C错误；

D．电子云就是用小黑点的疏密来表示电子出现概率大小的一种图形，D正确；

综上所述答案为D。

10．B

【详解】在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括①电子层、②轨道类型、③轨道的空间伸展方向三个方面，④每个轨道中电子自旋状态最多两个，不能确定轨道的相关信息，故选B。

11．     BaSO4     Ca(ClO)2     葡萄干面包     接触室     2Mg+CO22MgO+C     C+2H2SO4 (浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O

【详解】(1) ①钡餐即硫酸钡的化学式为BaSO4，②漂白粉的有效成分为次氯酸钙，其化学式为Ca(ClO)2；

(2) 汤姆生于1897年发现了电子，提出了葡萄干面包式的原子结构模型，触法制硫酸工艺中，在接触室中发生SO2的催化氧化；

(3)因为CO2中的C是+4价，具有一定的氧化性，而镁属于活泼金属，还原性强，所以镁燃烧不能用CO2灭火，反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C；

(4)木炭与浓硫酸共热时发生的化学反应方程式C+2H2SO4 (浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。

12．     波粒二象     量子力学

【详解】19世纪末至20世纪初，物理学有了一系列的重大发现，揭开了原子内部结构的奥秘，发现了微观粒子波粒二象性的普遍性。量子力学为化学研究提供了分析原子和分子结构的理论基础。

13．阿伏加德罗

【详解】1811年，意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上，提出了分子的概念。

14．     归纳范式     演绎范式

【详解】物质结构研究有两种常见的范式：归纳范式、演绎范式。两种范式作为普遍适用的逻辑方法，在化学研究中得到了广泛的应用，两者不是孤立使用的，在实际研究中常常融合在一起。

15．1.量子力学的建立和分析测试技术的进步，使现代人们进一步认识物质的结构、性质及物质的变化规律。

2.期待更深入研究的领域(1)环境科学、生命科学和材料科学的发展，期待科学家对物质的微观领域作更深入的研究。(2)从分子、原子层次揭示生命现象、催化机理和材料性能的本质。

【详解】1.量子力学的建立和分析测试技术的进步，使现代人们进一步认识物质的结构、性质及物质的变化规律。

2.期待更深入研究的领域(1)环境科学、生命科学和材料科学的发展，期待科学家对物质的微观领域作更深入的研究。(2)从分子、原子层次揭示生命现象、催化机理和材料性能的本质。

16．(1)     85Rb35Cl，87Rb35Cl，85Rb37Cl 和87Rb37Cl     3种     质量数分别是： 120， 122，124；三者比例为： 0.54：0.39： 0.07

(2)          1.865 ×10-11年-1     5.06 ×108年     0.28630 - 0.42850( - 0.28220

【详解】（1）①因为两种元素对应的原子分别是两种，所以有4种： 85Rb35Cl，87Rb35Cl，85Rb37Cl 和87Rb37Cl，答案：85Rb35Cl，87Rb35Cl，85Rb37Cl 和87Rb37Cl；

②这些分子的质量数分别是：120、122、122、124，共3种，答案：3种；

③略

（2）①根据衰变前后质量数和质子数不发生变化，可得：；

②

衰变反应的速率常数： k= 0.6931/ (3.716 ×1010年)= 1.865 ×10-11年-1

③本题中数据不全(误将176Lu/177Hf写作177Lu/177Hf)，导致本题无法求算。处理办法如下：

第一：只要写出必要的关系式，即可；

第二：若指出数据不全后，给出基本关系式，将数据177Lu/177Hf作为176Lu/177Hf代入，算得结果，亦得分。

第一种情况：给出必要的关系式

(a)    176Lu 0- 176Lu =176Hf- 176Hf0

(b1)  176Lu ekt- 176Lu=176Hf -176Hf0

或(b2) 176Hf=  176Hf0 + 176Lu (ekt-1)

(c)

其中，177 Hf为稳定同位素且无放射来源，故 即为二同位素起始的比值。

至此，按第一种办法处理完成。

第二种情况：

(a)：176Lu 0- 176Lu =176Hf- 176Hf0

0.28630 =+ 0.42850

0.28239 =+ 0.01470  

t= 5.06 ×108年

至此，按第二种办法处理完成。

④与上题类似，写出计算公式或者利用上题得到的数据计算均可。

若代入数据计算：

= 0.28630 - 0.42850( - 0.28220

17．     玻尔     线性轨道     概率     概率

【解析】略

18．     德谟克利特     墨子     道尔顿     汤姆孙     核式     AB

【详解】(1)①公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出世间万物都是由不可分割的粒子，即原子构成的，这和中国古代哲学家墨子的观点类似；

②道尔顿提出原子论；

③汤姆孙发现电子后，最早提出了“葡萄干布丁”模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象；

④1911年英国物理学家卢瑟福进行粒子散射实验后，提出了原子结构的核式模型；

(2)A．周期最后一个元素序号分别为2、10、18、36、54、86、118、168，A正确；

B．s电子云是球形的，p电子云是纺锤形的，电子云不都是球形对称的，B正确；

C．不同电子层的电子能量一定不同，C错误；

D．M层最多可以容纳18个电子，D错误；

选AB。

19．     结构     性质

【详解】化学创立了研究物质结构的理论、方法和实验手段，初步揭示了物质的结构与性质之间的关系和规律，为设计具有各种特殊功能的新药物提供了有效的方法和手段。

20．道尔顿

【详解】19世纪初，英国科学家道尔顿提出了原子概念和原子学说。