高中化学《物质结构与性质》
第2课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述
[基础过关]
1．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是( ) A．K层B．L层C．M层D．N层 [答案] B
[解析] s、p、d、f能级中的轨道数目分别为1、3、5、7。每个电子层中含有不同的能级，K层有1个s能级，原子轨道数目为1。L层中含有1个s能级和1个p能级，原子轨道数目为4。M层含有1个s能级、1个p能级和1个d能级，原子轨道数目为9。N层含有1个s能级、1个p能级、1个d能级和1个f能级，原子轨道数目为16。 2．下列电子层中，包含有f能级的是( ) A．K电子层 C．M电子层 [答案] D
[解析] K电子层只含有1s能级；L电子层含有2s、2p能级；M电子层含有3s、3p、3d能级；N电子层含有4s、4p、4d、4f能级。
3．主量子数为n＝3时，电子的空间运动状态有( ) A．4种B．7种C．8种D．9种 [答案] D
[解析] 电子的空间运动状态即原子轨道，主量子数n＝3的原子轨道有3s(1个原子轨道)、3p(3个伸展方向，即3个原子轨道)、3d(5个伸展方向，即5个原子轨道)共有9个原子轨道。 4．以下能级符号错误的是( ) A．2sB．2pC．3fD．3d [答案] C
[解析] n＝3时，有3s、3p、3d能级，没有3f能级。 5．下列说法中正确的是( )
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
B．L电子层 D．N电子层
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C．ns能级的原子轨道示意图可表示为D．3d3表示3d能级有3个轨道 [答案] C
[解析] s电子云呈球形，表示电子主要在以原子核为中心的圆球范围内运动，而不是做圆周运动；电子云中小黑点的疏密程度仅表示电子在此区域出现的概率的大小；3d3表示M层d轨道上有三个电子。
6．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是( ) A．电子自旋就是电子围绕轴“自转” B．原子轨道可用来描述核外电子的运动状态 C．第二电子层有自旋相反的两个轨道 D．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹 [答案] B
[解析] 电子的自旋表示处于同一原子轨道上电子的量子化运动，自旋不是“自转”；原子轨道可用来描述原子中单个电子的空间运动状态，它只能描述核外电子高频出现的“区域”，而不是核外电子运动的轨迹；第二电子层有四个轨道，分别为2s、2px、2py、2pz。综上所述，B项正确。
7．下列有关氢原子电子云图的说法中正确的是( )
A．1个小点表示1个电子，可以预言电子在某一时刻出现在何处 B．小点的多少表示电子个数的多少 C．小点表示电子运动的轨迹
D．小点的疏密表示电子在原子核外单位体积空间出现概率的大小 [答案] D
[解析] 在电子云图中，小点并不代表电子，小点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小点的疏密表示电子在原子核外单位体积空间出现的概率的大小，而不代表实际出现的电子的多少，也不代表电子运动的轨迹。
8．对钠原子的第3电子层的p轨道3px、3py、3pz间的差异，下列几种说法中正确的是( ) A．它们是同一条轨道
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高中化学《物质结构与性质》 B．电子的能量相同
C．电子云在空间的伸展方向相同 D．电子云形状不同 [答案] B
[解析] 3px、3py、3pz表示的是主量子数相同，沿x轴伸展的p轨道、沿y轴伸展的p轨道和沿z轴伸展的p轨道；这3个原子轨道电子云的形状相同，都是哑铃形，电子云在空间的伸展方向互相垂直，且能量相同。 9．下列说法正确的是( ) A．不同的原子轨道形状一定不相同
B．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形 C．2p能级有3个p轨道 D．氢原子的电子运动轨迹呈球形 [答案] C
[解析] 不同能级的原子轨道形状可以相同，如1s、2s能级的原子轨道都是球形，只是半径不同，A错。现在的技术无法测定电子在原子核外的运动轨迹，原子轨道只是体现电子的运动状态，B、D错。任何能层的p能级都有3个p轨道，C正确。 10．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是( ) A．各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时，电子的运动状态才能被确定下来
C．原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的 D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的 [答案] C
[解析] 原子核外不可能有运动状态相同的两个电子。 [能力提升] 11．填空：
(1)符号3px所代表的含义是________(填字母，下同)。 A．3px轨道上有3个电子
B．第3个电子层3px轨道有三个伸展方向 C．px电子云有3个伸展方向
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高二化学物质结构与性质课时作业17：1.1.2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述
