第2課時(shí)　電子云與原子軌道　泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固1.下列對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)的描述正確的是(　　)。A.根據(jù)一定的數(shù)據(jù)計(jì)算出它們某一時(shí)刻所在的位置B.用一定儀器測(cè)定或描述出它們的運(yùn)動(dòng)軌道C.核外電子的運(yùn)動(dòng)有確定的軌道D.核外電子的運(yùn)動(dòng)根本不具有宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,只能用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來描述答案D解析核外電子的運(yùn)動(dòng)不具有宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,只能用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來描述。我們不能測(cè)定或計(jì)算出它們?cè)谀骋粫r(shí)刻所在的位置,也不能描畫它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。2.在1s、2px、2py、2pz軌道中,具有球?qū)ΨQ性的是(　　)。A.1s B.2pxC.2py D.2pz答案A3.下列軌道表示式所表示的元素原子中,能量處于最低狀態(tài)的是(　　)。答案C解析A項(xiàng),2s軌道沒有排滿電子就排在了2p軌道上,能量不是最低的;B項(xiàng),2p軌道上的電子排布不符合洪特規(guī)則;C項(xiàng),2p3為半充滿狀態(tài),能量最低;D項(xiàng),2p軌道未排滿就排在了3s軌道,能量不是最低的。4.“各能級(jí)最多容納的電子數(shù),是該能級(jí)原子軌道數(shù)的2倍”,支撐這一結(jié)論的理論是(　　)。A.構(gòu)造原理 B.泡利原理C.洪特規(guī)則 D.能量最低原理答案B5.下列有關(guān)化學(xué)用語中不能體現(xiàn)氮原子核外電子能量有差異的是(　　)。A.·· B.C. D.1s22s22p3答案A6.下列基態(tài)原子或離子的相關(guān)軌道表示式正確的是(　　)。A.基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子:B.基態(tài)Cr原子的價(jià)層電子:C.基態(tài)N原子的核外電子:D.基態(tài)S2-的L層電子:答案A解析基態(tài)Fe3+的價(jià)層電子排布式為3d5,價(jià)層電子的軌道表示式為,A項(xiàng)正確?；鶓B(tài)Cr原子的價(jià)層電子排布式為3d54s1,價(jià)層電子的軌道表示式為,B項(xiàng)錯(cuò)誤。依據(jù)洪特規(guī)則,填入簡(jiǎn)并軌道的電子優(yōu)先分占且自旋平行,基態(tài)N原子核外有7個(gè)電子,其軌道表示式為,C項(xiàng)錯(cuò)誤?；鶓B(tài)S2-的L層電子排布式為2s22p6,L層的軌道表示式為,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.在多電子原子中,決定軌道能量的因素是(　　)。①能層　②能級(jí)　③空間伸展方向　④自旋狀態(tài)A.①② B.①④ C.②③ D.③④答案A8.下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)。A.ns電子的能量可能低于(n-1)p電子的能量B.基態(tài)6C的電子排布式1s22s22,違反了洪特規(guī)則C.基態(tài)21Sc的電子排布式1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理D.基態(tài)22Ti的電子排布式1s22s22p63s23p10違反了泡利原理答案A解析電子的能量與能層和能級(jí)都有關(guān),ns電子的能量一定高于(n-1)p電子的能量,A項(xiàng)錯(cuò)誤。p能級(jí)有3個(gè)軌道,基態(tài)6C的2p能級(jí)有2個(gè)電子,電子應(yīng)優(yōu)先分占且自旋平行,2px填充2個(gè)電子違反了洪特規(guī)則,B項(xiàng)正確。3d能級(jí)的能量高于4s能級(jí),沒有填充4s能級(jí),就填充3d能級(jí),違背能量最低原理,C項(xiàng)正確。p能級(jí)有3個(gè)軌道,每個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子,且自旋相反,3p能級(jí)最多填充6個(gè)電子,而填充10個(gè)電子違反了泡利原理,D項(xiàng)正確。9.某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個(gè)電子,則該基態(tài)原子價(jià)層電子排布不可能是 (　　)。A.3d104s1 B.3d54s1C.3p64s1 D.4s1答案C解析A項(xiàng)為29號(hào)元素Cu,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,A項(xiàng)正確。B項(xiàng)為24號(hào)元素Cr,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d54s1,B項(xiàng)正確。C項(xiàng)為19K,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1,價(jià)層電子排布應(yīng)為4s1,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。10.在自然界中,磷主要以磷酸鹽的形式存在,磷是生命體的重要元素,紅磷單質(zhì)是制造農(nóng)藥的重要原料。(1)基態(tài)P原子電子排布的軌道表示式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;若將基態(tài)P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23,是違背了　　　　　　　　　　。 (2)基態(tài)P原子核外電子云有　　　　種不同的伸展方向,核外電子有　　　　種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),有　　　種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。 答案(1)　洪特規(guī)則　(2)4　9　15解析(1)對(duì)于基態(tài)原子,電子填入簡(jiǎn)并軌道上時(shí),總是先單獨(dú)分占并自旋平行。若將P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23,則違背了洪特規(guī)則。(2)基態(tài)P原子中存在s、p兩種形狀的電子云,s電子云呈球形,有1種伸展方向,而p電子云呈啞鈴形,有3種伸展方向,即磷原子核外電子云共有4種不同的伸展方向;容納在同一個(gè)軌道中的電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相同的,基態(tài)磷原子核外電子共占據(jù)9個(gè)軌道,即核外電子共有9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài);由于每個(gè)軌道中電子自旋相反及每個(gè)核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不完全相同,所以磷原子核外共有15種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。11.(1)基態(tài)氟原子核外有9個(gè)電子,這些電子的電子云形狀有　　　　種;氟原子的最外層電子排布式為　　　　　　　　　。 (2)已知錫位于第五周期,與C同主族,寫出基態(tài)Sn2+的最外層電子排布式:　　　　　　　;基態(tài)Cl-中有　　　個(gè)填充電子的能級(jí)。 (3)基態(tài)硼原子的核外電子排布式為　　　　　　　　,有　　　　種不同能量的電子。 答案(1)2　2s22p5(2)5s2　5(3)1s22s22p1　3解析(1)基態(tài)氟原子核外含有s軌道和p軌道,共2種原子軌道,則其電子的電子云形狀有2種;基態(tài)氟原子的最外層含有7個(gè)電子,故其最外層電子排布式為2s22p5。(2)同主族元素最外層電子數(shù)相同,Sn位于第五周期,與C同主族,則基態(tài)Sn2+的最外層電子排布式為5s2;基態(tài)Cl-的電子排布式為1s22s22p63s23p6,有1s、2s、2p、3s、3p5個(gè)填充電子的能級(jí)。(3)基態(tài)硼原子的核外電子數(shù)為5,其核外電子排布式為1s22s22p1,不同能級(jí)上的電子具有不同的能量,故有3種不同能量的電子。能力提升1.齲齒是有機(jī)酸溶解牙齒中的Ca5(PO4)3(OH)形成的。用化學(xué)用語表示Ca5(PO4)3(OH)中的相關(guān)粒子,其中正確的是(　　)。A.Ca2+的結(jié)構(gòu)示意圖:B.OH-的電子式:H]-C.中子數(shù)為15的磷原子PD.基態(tài)O原子價(jià)層電子的軌道表示式:答案B解析Ca2+的結(jié)構(gòu)示意圖為,A項(xiàng)錯(cuò)誤。中子數(shù)為15的磷原子,質(zhì)量數(shù)為30,應(yīng)表示為P,C項(xiàng)錯(cuò)誤?；鶓B(tài)O原子的價(jià)層電子排布式為2s22p4,價(jià)層電子的軌道表示式為,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列說法正確的是(　　)。A.不同能級(jí)的原子軌道形狀一定不相同B.p軌道呈啞鈴形,因此p軌道上電子的運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形C.2p能級(jí)有3個(gè)原子軌道D.氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形答案C解析不同能級(jí)的原子軌道形狀可以相同,如1s、2s能級(jí)的原子軌道都是球形,只是半徑不同,A項(xiàng)錯(cuò)誤?，F(xiàn)在的技術(shù)無法測(cè)定電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)軌跡,原子軌道只是體現(xiàn)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。任何能層的p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道,C項(xiàng)正確。3.下列對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀況的描述錯(cuò)誤的是(　　)。A.同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的原子軌道數(shù)相同且軌道的能量依次升高B.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>時(shí),這一過程中釋放能量C.3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)軌道D.在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不可能相同答案C解析同一原子中,不同能層、字母代號(hào)相同的能級(jí)的原子軌道數(shù)相同,且軌道的能量隨能層序數(shù)增大依次升高,A項(xiàng)正確。為激發(fā)態(tài)碳原子的核外電子排布,能量較高,為基態(tài)碳原子的核外電子排布,原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)要釋放出能量,B項(xiàng)正確。3p2表示3p能級(jí)上有2個(gè)電子,C項(xiàng)錯(cuò)誤。在同一能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,D項(xiàng)正確。4.科學(xué)研究證明:核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級(jí)有關(guān),還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)的多少有關(guān)?；鶓B(tài)氬原子與基態(tài)硫離子的核外電子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6。下列說法正確的是(　　)。A.兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量相同B.兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離相同C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí),產(chǎn)生的光譜不同D.兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)相同答案C解析雖然基態(tài)氬原子與基態(tài)硫離子的核外電子排布式相同,都是1s22s22p63s23p6,但是基態(tài)氬原子與基態(tài)硫離子的核電荷數(shù)不同,對(duì)核外電子的吸引力不同,兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量不相同;兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離不相同;兩粒子都達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但化學(xué)性質(zhì)不相同,基態(tài)氬原子穩(wěn)定,基態(tài)硫離子具有還原性。5.X、Y兩元素可形成X2Y3型化合物,則X、Y原子基態(tài)時(shí)最外層的電子排布可能是(　　)。①X:3s23p1　Y:3s23p5②X:2s22p3　Y:2s22p4③X:3s23p1　Y:3s23p4④X:3s2　Y:2s22p3A.①④ B.②③ C.①③ D.②④答案B解析X2Y3型化合物中X顯+3價(jià)或+6價(jià),Y顯-2價(jià)或-4價(jià),①中X原子是Al,Y原子是Cl,可以形成AlCl3;②中X原子是N,Y原子是O,可以形成N2O3;③中X原子是Al,Y原子是S,可以形成Al2S3;④中X原子是Mg,Y原子是N,可以形成Mg3N2,因此B項(xiàng)符合題意。6.根據(jù)核外電子的排布特點(diǎn)推斷元素。(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,其元素符號(hào)為　　　　;其價(jià)層電子的軌道表示式為　　　　　　　　　　。 (2)B元素的正三價(jià)基態(tài)離子的3d能級(jí)為半充滿,B的元素符號(hào)為　　　　　　,其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　　　,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　　　。 (3)C元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對(duì)電子且只有一個(gè)未成對(duì)電子,C的元素符號(hào)為　　　　,其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　　　　　。 (4)D元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,則n=　　　　;原子中能量最高的是　　　　電子,價(jià)層電子的軌道表示式為　　　　　　　　　　　。 答案(1)N　(2)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2　(3)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(4)2　2p　解析(1)A元素基態(tài)原子的軌道表示式由題意可寫成,則該元素原子核外有7個(gè)電子,A為氮元素,其元素符號(hào)為N。(2)B元素基態(tài)原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成+3價(jià)基態(tài)離子,則B元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則B元素為26號(hào)元素鐵。(3)C元素的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,故C為Cu。7.已知A元素基態(tài)原子中只含1個(gè)電子;B元素基態(tài)原子的3p軌道上得到1個(gè)電子后不能容納外來電子;C元素基態(tài)原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反;D元素基態(tài)原子的第三能層上有8個(gè)電子,第四能層上只有1個(gè)電子;E元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3s23p6。按要求回答下列問題。(1)B元素基態(tài)原子的結(jié)構(gòu)示意圖:　　　　　　　　; (2)C元素基態(tài)原子的軌道表示式:　　　　　　　　; (3)D元素基態(tài)原子的核外電子排布式:　　　　　　　; (4)寫出由上述元素組成的物質(zhì)制得A的單質(zhì)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　(至少寫出2個(gè))。 答案(1)(2)(3)1s22s22p63s23p64s1(4)2H2O2H2↑+O2↑　2K+2H2O2KOH+H2↑(其他合理答案也可)解析由題意知,A元素基態(tài)原子中只有1個(gè)電子,A為H;B元素基態(tài)原子的3p軌道上有5個(gè)電子,則B為Cl;C元素基態(tài)原子的2p軌道上有4個(gè)電子,則C為O;D元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為4s1,則D為K;由E元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式可知E為Ar。(4)A的單質(zhì)為H2,可以用電解水、電解KOH溶液或K和水反應(yīng)等方法來制取。

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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

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