-新教材高中化學(xué)課時(shí)檢測1原子結(jié)構(gòu)模型含解析魯科版選擇性必修

PAGEPAGE7原子結(jié)構(gòu)模型(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題,每小題3分,共18分)1.在實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置可以得到氫原子光譜,實(shí)驗(yàn)證明該光譜為線狀光譜,該光譜的發(fā)現(xiàn)在原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程中,有極為重要的意義,根據(jù)它產(chǎn)生了 ()A.盧瑟福核式原子模型B.湯姆孫“葡萄干布丁”模型C.玻爾核外電子分層排布模型D.原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型【解析】選C。玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型是為了解釋氫原子光譜為線狀光譜而不是連續(xù)光譜而提出的?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.為揭示氫原子光譜是線狀光譜這一事實(shí),玻爾提出了核外電子的分層排布理論,下列說法中,不符合這一理論的是 ()A.電子繞核運(yùn)動(dòng)具有特定的半徑和能量B.在給定的穩(wěn)定軌道上,運(yùn)動(dòng)的核外電子不輻射能量C.電子躍遷時(shí),會(huì)吸收或放出特定的能量D.揭示氫原子光譜存在多條譜線【解析】選D。玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型只能解釋氫原子光譜是線狀光譜,要解釋氫原子光譜的多重譜線,需用量子力學(xué)理論來解釋。2.在自由原子中,電子從n=1的原子軌道上躍遷到n=2的某原子軌道上,理論上產(chǎn)生光譜線的條數(shù)是 ()A.1B.2C.3D.4【解析】選B。n=1的原子軌道只有1s能級,n=2的原子軌道有2s、2p兩種,并且這兩種軌道的能量不同,所以電子既可以從1s能級躍遷到2s能級,也可以從1s能級躍遷到2p能級,相應(yīng)地,也就可以產(chǎn)生兩條對應(yīng)不同能量差的譜線。2.(2021·棗莊高二檢測)下列能級中,能級符號正確且軌道數(shù)為5的是 ()A.2d B.3p C.4d D.5s【解析】選C。2d指第2能層的d能級,電子層為2,能級只有s和p,不存在2d能級,故A錯(cuò)誤;3p指第3能層的p能級,電子層為3,有s、p、d三種能級,存在3p能級,有3個(gè)軌道,故B錯(cuò)誤;4d指第4能層的d能級,電子層為4,有s、p、d、f四種能級,存在4d能級,有5個(gè)軌道,故C正確;5s指第5能層的s能級,電子層為5,有s、p、d、f、g五種能級,存在5s能級,有2個(gè)軌道,故D錯(cuò)誤。3.圖a和b分別是1s電子的概率分布圖和原子軌道圖。下列有關(guān)認(rèn)識(shí)正確的是 ()A.a中的每個(gè)小點(diǎn)表示1個(gè)電子B.b表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C.b表明1s軌道呈球形,有無數(shù)條對稱軸D.a中的小點(diǎn)表示某一時(shí)刻,電子在核外所處的位置【解析】選C。電子云圖中的小點(diǎn)的疏密程度表示電子在該區(qū)域出現(xiàn)概率大小,單個(gè)小點(diǎn)無實(shí)際意義,A、D錯(cuò);圖b所示電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率大,在此之外也能出現(xiàn),不過概率很小,B錯(cuò);1s軌道在空間呈球形對稱,C正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是 ()A.電子云圖中,小點(diǎn)密集表示該處的電子多B.原子軌道表示原子核外電子運(yùn)動(dòng)的軌跡C.3p軌道比2p軌道數(shù)目多D.多電子原子中電子離核的平均距離4s>3s>2s【解析】選D。電子云是對電子運(yùn)動(dòng)的形象化描述,小點(diǎn)的密集程度表示電子在該處出現(xiàn)的概率的大小。核外電子運(yùn)動(dòng)不可描畫軌跡,原子軌道是指一定能量的電子運(yùn)動(dòng)的主要空間區(qū)域。由以上概念可知A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;不管2p或3p或任何其他電子層的p軌道,總是3個(gè)互相垂直的軌道,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;電子層序數(shù)越大,則它的各種軌道伸展程度就越大,即電子運(yùn)動(dòng)離核平均距離就越遠(yuǎn),D項(xiàng)正確。2.下列有關(guān)電子云的敘述中,正確的是 ()A.電子云是用來形象地描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的B.電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目C.1s電子云界面圖是一個(gè)球面,表示在這個(gè)球面以外,電子出現(xiàn)的概率為零D.電子云是電子繞核運(yùn)動(dòng)形成了一團(tuán)帶負(fù)電荷的云霧【解析】選A。為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況,人們常用單位體積內(nèi)小點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小:點(diǎn)密集的地方,表示在那里電子在單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大;點(diǎn)稀疏的地方,表示在那里電子在單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率小,這就是電子云。1s電子云界面以外,電子出現(xiàn)的概率不為零,只是出現(xiàn)的概率很小。4.(雙選)下列關(guān)于碳原子的描述正確的是 ()A．碳-12原子：eq\o\al(\s\up1(6),\s\do1(12))C B．原子結(jié)構(gòu)示意圖：C．原子軌道數(shù)：5 D．原子中的能級數(shù)：6【解析】選B、C。元素符號的左下角表示質(zhì)子數(shù)，左上角表示質(zhì)量數(shù)，則碳-12原子可表示為eq\o\al(\s\up1(12),\s\do1(6))C，A錯(cuò)誤；碳原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B正確；碳原子的原子軌道數(shù)為5，C正確；碳原子有3個(gè)能級，D錯(cuò)誤。5.(2021·德州高二檢測)關(guān)于1s、2s、3s、4s原子軌道的說法,正確的是 ()A.電子只能在電子云輪廓圖中運(yùn)動(dòng)B.能級不同,電子云輪廓圖形狀可能相同C.軌道數(shù)目相同,電子云輪廓圖形狀、大小完全相同D.能層不同,電子云輪廓圖形狀不相同【解析】選B。電子云表示電子出現(xiàn)的幾率,電子在電子云輪廓圖中出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多,但也會(huì)出現(xiàn)在輪廓圖外,但機(jī)會(huì)較少,故A錯(cuò)誤;1s、2s、3s、4s的能級不同,能層也不同,但都是s軌道,其電子云輪廓圖形狀均為球形,故B正確、D錯(cuò)誤;軌道數(shù)目相同,電子云輪廓圖形狀相同,大小不同,故C錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列說法正確的是 ()A.s軌道呈圓形B.科學(xué)家們采用統(tǒng)計(jì)的方法來描述電子在原子核外某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)C.電子云中小點(diǎn)的密度表示了電子的多少D.f軌道有5個(gè)伸展方向【解析】選B。s軌道為球形,A錯(cuò)誤;電子云的小點(diǎn)不是真正的電子,而是電子在這一區(qū)域曾經(jīng)出現(xiàn)過,C錯(cuò)誤;f軌道有7個(gè)伸展方向,D錯(cuò)誤。6.(雙選)(2021·青島高二檢測)下列說法正確的是 ()A.不同的原子軌道形狀可能相同B.p軌道相對于x、y、z軸對稱,因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡也沿x、y、z三個(gè)方向?qū)ΨQC.2p能級有3個(gè)p軌道D.氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形【解析】選A、C。不同能級的原子軌道形狀可以相同,如1s、2s能級的原子軌道都是球形,只是半徑不同,A正確?，F(xiàn)在的技術(shù)無法測定電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)軌跡,原子軌道只是體現(xiàn)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),B、D錯(cuò)。任何電子層的p能級都有3個(gè)p軌道,C正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(雙選)下面有關(guān)“核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的說法中,錯(cuò)誤的是 ()A.各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為1、3、5B.只有在電子層、原子軌道、原子軌道伸展方向及電子的自旋狀態(tài)都確定時(shí),電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才能被確定下來C.原子核外可能有兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是相同的D.原子軌道伸展方向與能量大小是無關(guān)的【解析】選A、C。各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7,A錯(cuò)誤;原子核外不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的兩個(gè)電子,C錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)7.(2020·銀川高二檢測)填空:(1)符號3px所代表的含義是________(填字母,下同)。

A.3px軌道上有3個(gè)電子B.第3個(gè)電子層3px軌道有三個(gè)伸展方向C.px電子云有3個(gè)伸展方向D.第3電子層相對于x軸對稱的p軌道(2)基態(tài)鋁原子核外電子云有________種不同的伸展方向,共有________種不同能級的電子,有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

(3)O2-核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有________種。

(4)對于排布在2s軌道上的電子,不能確定的是______。

a.電子所在的電子層 b.電子的自旋狀態(tài)c.電子云的形狀 d.電子云的伸展方向【解析】(1)3px中,3表示第3電子層,p原子軌道在空間的分布分別沿x、y、z三個(gè)方向,px表示相對于x軸對稱的p軌道。(2)s軌道只有1個(gè)伸展方向、p軌道有3個(gè)伸展方向,Al核外電子排布為1s22s22p63s23p1,涉及3個(gè)s軌道、2個(gè)p軌道,因此其核外電子云(軌道)的伸展方向有9種;核外13個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同,因此核外有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。(3)O2-核外有10個(gè)電子,O2-核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則O2-核外有10種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。(4)排布在2s軌道上的電子,在第2電子層的s軌道上,s能級的電子云形狀為球形,不能確定電子的自旋狀態(tài)。答案:(1)D(2)9513(3)10(4)b【補(bǔ)償訓(xùn)練】(1)在基態(tài)多電子原子中,關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是________(填字母)。

a.最易失去電子的能量最高b.同一個(gè)電子層上的不同能級上的原子軌道,能量大小不同c.p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量d.在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量最低e.同一原子軌道上,原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同(2)比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低。①1s,3d_________________________________________________;

②3s,3p,3d______________________________________________;

③2p,3p,4p______________________________________________;

④3px,3py,3pz______________________________________________。

【解析】(1)能量越高的電子在離核越遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),也就越容易失去,a正確。多電子原子在第n層中不同能級的能量大小順序?yàn)镋(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf),b正確。同一電子層中的p軌道電子能量一定比s軌道電子能量高,但外層s軌道電子能量比內(nèi)層p軌道電子能量高,c不正確。離核越近,電子能量越低,d正確。同一原子軌道上的電子自旋狀態(tài)有兩種,所以電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,e不正確。(2)在多電子原子中,原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律:①形狀相同的原子軌道能量的高低:1s<2s<3s<4s……,3d<4d<5d……;②相同電子層上原子軌道能量的高低:ns<np<nd<nf;③電子層和能級均相同的原子軌道的能量相等,如3px=3py=3pz軌道的能量相等。答案:(1)c、e(2)①1s<3d②3s<3p<3d③2p<3p<4p④3px=3py=3pz一、選擇題(本題包括2小題,每小題5分,共10分)8.下列有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法正確的是 ()A.電子自旋就是電子圍繞軸“自轉(zhuǎn)”B.原子軌道可用來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C.第二電子層有自旋狀態(tài)不同的兩個(gè)軌道D.原子軌道可用來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)軌跡【解析】選B。電子的自旋表示處于同一原子軌道上電子的量子化運(yùn)動(dòng),自旋不是“自轉(zhuǎn)”;原子軌道可用來描述原子中單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它只能描述核外電子高頻出現(xiàn)的“區(qū)域”,而不是核外電子運(yùn)動(dòng)的軌跡;第二電子層有四個(gè)軌道,分別為2s、2px、2py、2pz。綜上所述,B項(xiàng)正確。9.(雙選)下列有關(guān)電子層和能級的有關(guān)敘述中正確的是 ()A.M電子層有s、p共2個(gè)能級,最多能容納8個(gè)電子B.3d能級最多容納10個(gè)電子,4f能級最多容納14個(gè)電子C.無論哪一電子層的s能級最多容納的電子數(shù)均為2D.任何電子層都有s、p能級,但不一定有d能級【解析】選B、C。A項(xiàng),M電子層有s、p、d共3個(gè)能級,最多容納18個(gè)電子;B項(xiàng),3d能級最多容納10個(gè)電子,從N電子層開始有f能級,最多容納14個(gè)電子;C項(xiàng),每個(gè)電子層都從s能級開始,且s能級最多容納2個(gè)電子;D項(xiàng),K電子層只有s能級,不含有p能級。二、非選擇題(本題包括1小題,共10分)10.(1)如圖是某原子核外第2電子層的原子軌道示意圖,請?zhí)顚憣?yīng)的符號:(2)3d能級中原子軌道所在的電子層數(shù)是________,該能級的原子軌道最多可以有________種空間伸展方向,最多可容納________個(gè)電子。

(3)下列能級原子軌道數(shù)為5的是________(填字母)。

A.s能級B.p能級C.d能級D.f能級【解析】(1)電子層數(shù)為2時(shí),有2s、2px、2py、2pz四個(gè)原子軌道。(2)3d能級中,n=3表示所在電子層為M層,該能級有5個(gè)原子軌道,表示原子軌道有5種伸展方向,每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子,所以3d能級最多容納10個(gè)電子。(3)s、p、d、f能級中的軌道數(shù)目分別為1、3、5、7。答案:(1)①2s②2py③2pz④2px(2)3510(3)C【補(bǔ)償訓(xùn)練】(1)玻爾原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了________的實(shí)驗(yàn)事實(shí),電子所處的軌道的能量是__________的。最大不足之處是__________________。

(2)p能級上有________個(gè)原子軌道,在空間沿__________軸對稱,記為________,________,________,其能量關(guān)系為________。

(3)K層有________個(gè)能級,用符號分別表示為________,L層有__________個(gè)能級,用符號分別表示為________