2020高中化学 第一章 原子结构与性质 第一节 第2课时 原子核外电子排布所遵循的原理 原子轨道课时作业含

原子核外电子排布所遵循的原理 原子轨道

A篇 知识对点训练

知识点一 能量最低原理、基态、激发态 1．下列说法中正确的是( ) A．焰色反应是化学变化

B．基态碳原子的电子排布式为1s2s2p

C．焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色

D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量 答案 D

解析 基态碳原子的电子排布式为1s2s2p，B项不正确；焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，焰色反应是物理变化，A、C两项不正确。

2．当镁原子由1s2s2p3s跃迁到1s2s2p3p时，以下认识正确的是( ) A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收热量 B．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放热量 C．p能级上的两个电子跃迁后能量没有发生任何变化 D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似 答案 A

解析 由原子核外电子排布可知，内层电子没有变化，只有最外层电子由3s变为3p，在同一能层中，E(s)

3．以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( ) ①1s2s ②1s2s2p ③1s2s2p3s ④1s2s2p3s3p

A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 答案 D

解析 核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道，当能量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道，此时整个原子能量最低，处于基态。①中1s轨道未填满就进入2s轨道，属于激发态，②中2s轨道未填满就进入2p轨道，也属于激发态。只有③④属于基态原子的电子排布。

知识点二 电子云和原子轨道

4．下列叙述中，不属于核外电子的特点的是( ) A．质量很小 C．运动速度很快 答案 D

1－31

解析 核外电子的质量极小，仅为质子质量的，约为9.1×10 kg；电子在直径为

183610

－10

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6

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1

1

1

2

1

1

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6

2

2

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2

2

2

6

2

2

2

2

2

1

3

B．运动范围很小 D．有确定的运动轨迹

m的空间内做高速运动，运动速度接近光速(3×10 m·s)。但不能准确地测定电子在

8－1

某一时刻所处的位置及运动速度，也不能描绘出它的运动轨迹。

- 1 -

5．下列关于电子云的叙述中不正确的是( )

A．电子云是用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间出现的概率密度 B．电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形 C．1s电子云图表明离核越远，电子出现概率密度越小 D．能级不同，电子云的轮廓也不一样 答案 B

解析 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，而不是电子的实际运动轨迹。

知识点三 泡利原理和洪特规则

6．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( ) A.·He B.答案 D

解析 A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到各能层的电子数；而D项包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，故该项正确。

7．“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑这一结论的理论是( )

A．构造原理 C．洪特规则 答案 B

解析 根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，选项B符合题意。

8．某同学在学习核外电子排布的知识时，把15P原子的电子排布式写成了1s2s2p3s3px3py，他违背了( )

A．能量守恒原理 C．能量最低原理 答案 D

解析 根据洪特规则，电子优先占据不同的轨道且自旋状态相同。

9．下列电子排布图中，能正确表示该元素原子处于最低能量状态的是( ) A.C.答案 D

解析 若元素的原子处于最低能量状态，则其核外电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A、B两项违背洪特规则，C项表示元素的原子处于激发态，违背能量最低原理。

10．下列化学用语错误的是( ) A．Na的电子排布图：

＋

1

2

2

6

2

2

·

C．1s D.

2

B．泡利原理 D．能量最低原理

B．泡利原理 D．洪特规则

B.D.

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B．Na的结构示意图：

2

2

＋

6

11

C．Na的电子排布式：1s2s2p3s D．Na的简化电子排布式：[Ne]3s 答案 A

解析 A项中的电子排布图违背了泡利原理。

11．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是( ) A．Ca：1s2s2p3s3p B．F：1s2s3p

C．P：最外层电子排布图为D．Cr：1s2s2p3s3p3d4s 答案 A

解析 A项正确，符合核外电子排布规律；B项错误，由核外电子排布规律，电子排完2s后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s2s2p；C项错误，没有遵循洪特规则——电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同，正确的应为

；D项错误，忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原

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2

6

2

6

5

1

2

2

6

2

2

6

2

6

4

2

－

2

2

6

2＋

2

2

6

2

6

子较稳定，正确的应为1s2s2p3s3p3d4s。

B篇 综合提升训练

12．下列给出的是基态原子或离子的电子排布式，其中错误的是( ) A．19K：1s2s2p3s3p4s B．17Cl：1s2s2p3s3p C．20Ca：1s2s2p3s3p3d D．35Br：[Ar]3d4s4p 答案 C

解析 C项违背了能量最低原理，根据构造原理，3d能级的能量大于4s能级，3p能级排满之后应该先排4s能级，故20Ca的电子排布式应为1s2s2p3s3p4s。

13．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：

1

(1)A元素原子次外层电子数是最外层电子数的，其最外层电子排布图是________。

4(2)B是1～36号元素中原子核外电子中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是________，其在元素周期表中的位置是________________。

答案 (1)

(2)铬 第四周期ⅥB族

2

2

6

2

6

2

10

2

5

2

2

6

2

6

2

－

2

2

6

2

6

2

2

6

2

6

1

1

解析 (1)次外层电子数是最外层电子数的元素只能是氖。

4

(2)铬的核外电子排布式是1s2s2p3s3p3d4s，有6个未成对电子。 14．下图是s能级和p能级的原子轨道图。

2

2

6

2

6

5

1

- 3 -

试回答下列问题：

(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。

(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnp

nn＋1

，原子中能量最高的是________电子，其

电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________，它的最低价氢化物的电子式是________。

(3)元素Y的原子最外层电子排布式为ns电子排布式为______________。

答案 (1)球 1 哑铃 3 (2)2p 垂直 氮

n－1

npn＋1，Y的元素符号为________，原子的核外

(3)S 1s2s2p3s3p

解析 (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnp

nn＋1

22624

，np轨道已排有电子，说明ns轨道

2

2

3

已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s2s2p，X是氮元素，其最低价

氢化物为NH3，电子式为

2

2

6

2

4

。

n－1

(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsnpn＋1，则n－1＝2，n＝3，则Y元素的原子核

外电子排布式为1s2s2p3s3p，Y是硫元素。

15．某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。则：

(1)a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子。a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。

(2)写出A的电子排布式：____________________________________； a的最外层电子排布图为_____________________________________。 答案 (1)13 6 大于 (2)1s2s2p3s3p3d4s

2

2

6

2

6

6

2

解析 由于第一、二层电子排布不出现能级交错，由题意可知A元素的L层已填满，共有8个电子，可得A的M层上有14个电子，则A的第三层电子排布为3s3p3d，即可得A的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，即A为Fe原子，其两种阳离子为Fe和Fe，阳离子a的电子排布式为1s2s2p3s3p3d，阳离子b的电子排布式为1s2s2p3s3p3d，再根据

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6

5

2

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6

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2

2

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2

6

6

2

3＋

2＋

2

6

6

洪特规则，a的3d轨道处于半充满状态，a比b稳定。

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