2020-2021魯科化學(xué)性2課時(shí)1.2.1基態(tài)原子的核外電子排布含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年新教材魯科化學(xué)選修性必修2課時(shí)分層作業(yè)：1.2.1基態(tài)原子的核外電子排布含解析課時(shí)分層作業(yè)(二）基態(tài)原子的核外電子排布(建議用時(shí)：40分鐘）[合格過關(guān)練］1．下列敘述中，正確的是()A．在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中，可以有兩個(gè)運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子B．在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中，不可能有兩個(gè)能量完全相同的電子C．在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中，M層上的電子能量肯定比L層上的電子能量高D．如果某一基態(tài)原子的3p能級上僅有2個(gè)電子，它們自旋方向必然相反C[同一軌道上的兩個(gè)電子，能量相同自旋方向相反,即運(yùn)動狀態(tài)不一樣，所以A、B均不正確;M層前沒有M層與L層的能級交錯(cuò),所以M層電子的能量一定大于L層,C項(xiàng)正確;3p能級有3個(gè)軌道，按洪特規(guī)則，兩個(gè)電子應(yīng)占據(jù)其中兩個(gè)軌道，且自旋方向相同，D項(xiàng)不正確。］2．某元素的一種基態(tài)粒子的M層p能級上有4個(gè)電子，有關(guān)該粒子的敘述錯(cuò)誤的是()A．N層不含有電子B．該粒子為中性原子C．L層一定有8個(gè)電子D．原子的最外層電子數(shù)為4D[根據(jù)元素的一種基態(tài)粒子的M層p能級上有4個(gè)電子，得出其價(jià)電子排布式為3s23p4,最外層電子數(shù)是6，選項(xiàng)D不正確。]3．下列原子中未成對電子（單獨(dú)占據(jù)1個(gè)原子軌道的電子）數(shù)為2的是()A．O B．NC．Cu D．FA[氧原子的電子排布式為1s22s22p4，所以2p軌道上有兩個(gè)單電子分別占據(jù)兩個(gè)不同的2p軌道。]4．某元素的原子序數(shù)為33,則該元素的基態(tài)原子中能量最高的電子應(yīng)排布在（)A．3s能級 B．4p能級C．4s能級 D．3p能級B［原子序數(shù)為33的元素是As，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。］5．(素養(yǎng)題）已知Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，通?？砂褍?nèi)層已達(dá)稀有氣體元素原子的電子層結(jié)構(gòu)的部分寫成“原子實(shí)”,如Na的核外電子排布式可寫成［Ne]3s1。用“原子實(shí)”表示的30號元素鋅的原子核外電子排布式正確的是（)A．［Ne］3d104s2 B．[Ar]3d104s24p2C．［Ar］3d84s24p2 D．［Ar]3d104s2D[根據(jù)基態(tài)原子的核外電子排布原則可知，鋅元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，除3d104s2外，鋅原子內(nèi)層電子的排布與稀有氣體元素原子Ar的電子排布相同，因此鋅原子的核外電子排布式可寫為［Ar]3d104s2.]6．下列價(jià)電子排布式表示正確的是(）A．Cu：3d94s2 B．Ca：3d2C．Na：3s2 D．Fe：3d64s2D[A項(xiàng)中違反洪特規(guī)則特例，應(yīng)為3d104s1；B項(xiàng)中違反能量最低原理，應(yīng)為4s2;C項(xiàng)應(yīng)為3s1。］7．下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是（)A．K＋：1s22s22p63s23p6B．As:1s22s22p63s23p63d104s24p3C．N3－:1s22s22p6D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2D[根據(jù)洪特規(guī)則，能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿、全空狀態(tài)時(shí)原子較穩(wěn)定,故Cr原子電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1。]8．第4周期元素的基態(tài)原子中,4s能級只有1個(gè)電子的共有()A．1種 B．2種C．3種 D．4種C［4s能級只有1個(gè)電子，即4s1，該原子4s能級未填滿，情況之一是按照構(gòu)造原理的能級順序正常填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p64s1，為K元素；情況之二是按照洪特規(guī)則的特例，即原子軌道處于全充滿、半充滿或全空時(shí)能量最低填充的結(jié)果，有1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分別為Cr元素和Cu元素，所以第4周期元素的基態(tài)原子中,4s能級中只有1個(gè)電子的共有3種，故C正確.］9．下面是某些原子的最外層電子排布式，各組指定的元素不能形成AB2（A為正價(jià)，B為負(fù)價(jià))型化合物的是（)A．2s22p2和2s22p4 B．3s23p4和2s22p4C．3s2和2s22p5 D．3s1和3s23p4D[A項(xiàng)為C和O，能形成CO2;B項(xiàng)為S和O，能形成SO2；C項(xiàng)為Mg和F，能形成MgF2；D項(xiàng)為Na和S，形成Na2S，屬于A2B型。]10．科學(xué)研究證明：核外電子的能量不僅與電子所處的電子層、能級有關(guān)，還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列說法正確的是（)A．兩粒子的1s能級上電子的能量相同B．兩粒子的3p能級上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C［氬原子與硫離子的核外電子排布雖然相同,但核內(nèi)質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）不同。電子層數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，對應(yīng)相同能級上的電子的能量和距離原子核的距離是不同的,其對應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)也不同，如S2－雖然達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但具有較強(qiáng)的還原性，和Ar的性質(zhì)不同。］11．下圖是N、O、F三種元素基態(tài)原子核外電子的軌道表示式。試回答下列問題:（1)N、O、F形成氫化物的分子組成，與對應(yīng)的三種元素基態(tài)原子內(nèi)的電子排布有什么關(guān)系？____________________________________________________________________________________________________________________（2)在下面的方框內(nèi)，畫出基態(tài)C原子電子排布的軌道表示式.（3)根據(jù)你發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，對基態(tài)C原子形成CH4分子的微觀過程提出合理的猜想。___________________________________________________________________________________________________________________________.［答案](1)1個(gè)氫化物分子中的H原子數(shù)目等于其對應(yīng)的基態(tài)原子中的未成對電子數(shù)(2）（3）基態(tài)C原子有1個(gè)2s電子激發(fā)到2p軌道,形成4個(gè)未成對電子12．A、B、C、D是四種短周期元素,E是過渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族,A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期除稀有氣體外半徑最大的元素，C的最外層有三個(gè)成單電子，E的外圍電子排布式為3d64s2.回答下列問題：（1)A為______________(寫出元素符號，下同），電子排布式是_______________。（2）B為________，簡化電子排布式是________________________________.（3）C為________，價(jià)電子排布式是__________________________________。（4）D為________，軌道表示式是____________________________________。（5)E為________，原子結(jié)構(gòu)示意圖是________________________________.[解析]由題意可知，A為Si,B為Na,C為P，則D為N，E為Fe。[答案］（1）Si1s22s22p63s23p2(2)Na［Ne］3s113．(1)基態(tài)Ni原子的價(jià)電子軌道表示式為________.（2)銅元素所在周期中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的原子M的價(jià)電子軌道表示式為________。[解析]（1)Ni原子的價(jià)電子排布式為3d84s2，故其價(jià)電子軌道表示式為。（2）銅元素位于第4周期,第4周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是Cr，基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式為3d54s1，故其價(jià)電子軌道表示式為14．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數(shù)X〈Y<Z〈W〈Q<R〈E,其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表.元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)Y元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1Z單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個(gè)未成對的p電子W元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同Q元素的核電荷數(shù)為Y和Z之和R元素的正三價(jià)離子的3d能級為半充滿E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個(gè)未成對電子請根據(jù)信息回答有關(guān)問題：（1)元素X的原子核外共有________種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有________種不同能級的電子。（2）Q的基態(tài)原子核外電子排布式為______________，R的元素符號為________，E元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為________。(3）含有元素W的鹽的焰色試驗(yàn)為________色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色試驗(yàn)，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________。[解析］(1)X元素原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，即其核外電子排布式為1s22s22p2，故X為碳元素，其原子核外共有6種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子。（2)Z元素原子的M層上有1個(gè)未成對的p電子,可能為Al或Cl，單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體的只有Cl元素,故Z為Cl元素,Q為Cr元素，基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1（或［Ar]3d54s1)；R元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成＋3價(jià)離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即26號元素Fe；根據(jù)題意要求,E元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1（或［Ar]3d104s1),該元素為29號元素Cu，其原子的價(jià)電子排布式為3d104s1。[答案]（1）63(2)1s22s22p63s23p63d54s1（或［Ar]3d54s1)Fe3d104s1(3）紫激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以一定波長（可見光區(qū)域)光的形式釋放能量,發(fā)出不同顏色的光［素養(yǎng)培優(yōu)練]15．下列各組表述中,兩個(gè)微粒一定不屬于同種元素原子的是()A．3p能級有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p2的原子B．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2的原子C．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f（1，5）的原子和價(jià)電子排布式為4s24p5的原子D．2p能級有一個(gè)未成對電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)電子排布式為2s22p5的原子B[A項(xiàng)，3p能級有一個(gè)空軌道，說明3p上填2個(gè)電子,因填1個(gè)電子有2個(gè)空軌道，填3個(gè)電子或3個(gè)以上電子無空軌道，則3p上有2個(gè)電子，3s上肯定已填滿,價(jià)電子排布式為3s23p2,因此A中兩微粒相同.B項(xiàng)，M層全充滿而N層為4s2,M層上有d軌道，即：3s23p63d10，是鋅元素，價(jià)電子排布式為3d64s2的原子是鐵元素，B選項(xiàng)符合題意。C中價(jià)電子排布式為4s24p5，則3d上已排滿10個(gè)電子，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1，5)的原子，可按下述方法討論:若最外層電子數(shù)為1,核外電子總數(shù)為5不可能,最外層電子數(shù)為2,核外電子總數(shù)為10不可能，同理，可討論,只有最外層電子數(shù)為7，核外電子總數(shù)為35時(shí)合理，其電子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同種元素的原子，C選項(xiàng)不符合題意.D中2p能級有一個(gè)未成對電子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者可能屬于同種元素的原子，D選項(xiàng)不符合題意。]16．各電子層排布電子的總數(shù)遵循以下規(guī)則：①每層最多容納2n2個(gè)電子；②原子最外層電子數(shù)≤8；③原子次外層電子數(shù)≤18。決定這3條電子排布規(guī)則的是(）A．能量最低原理B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．能量最低原理和泡利不相容原理D［每層最多容納的電子數(shù)，由每層n個(gè)軌道和每個(gè)軌道上最多容納2個(gè)電子決定，而排列先后順序由能量最低原理決定，所以D項(xiàng)正確。]17．某元素原子的3p原子軌道中有2個(gè)未成對電子，則下列敘述中一定正確的是()A．M層上有4個(gè)電子B．最高正價(jià)為＋2C．最高正價(jià)為＋4D．L層上沒有未成對電子D[3p軌道上有兩個(gè)未成對電子，則該原子的價(jià)電子軌道表示式可表示為即Si元素，或即S元素。它們的L層上均已填滿.］18．有A、B、C、D四種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次增大,其中A元素原子核外僅有一個(gè)非空原子軌道，也是宇宙中最豐富的元素；B元素原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1;C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等；D元素的原子核外所有p軌道為全充滿或半充滿狀態(tài).（1）寫出四種元素的元素符號：A________，B________,C________，D________.（2)寫出C、D兩種元素基態(tài)原子的軌道表示式：C_____________________________________________________.D_____________________________________________________。(3)寫出B、C兩種元素的單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________