(預(yù)習(xí)課)2024年人教版高二化學(xué)(選擇性必修2)寒假提升學(xué)與練 第01講 原子結(jié)構(gòu)（解析版）

【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】第01講原子結(jié)構(gòu)目錄新知導(dǎo)航：熟悉課程內(nèi)容、掌握知識脈絡(luò)基礎(chǔ)知識：知識點全面梳理，掌握必備重點記憶：關(guān)鍵點快速記憶，提升能力小試牛刀：考點剖析+過關(guān)檢測，合理應(yīng)用課時1eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜一．能層與能級1920年，丹麥科學(xué)家玻爾在氫原子模型基礎(chǔ)上，提出構(gòu)造原理，開啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期律的篇章。1925年以后，玻爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”，厘清了核外電子的可能狀態(tài)，復(fù)雜的原子光譜得以詮釋。1936年，德國科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實為依據(jù)的完整的構(gòu)造原理。1．能層(1)含義：根據(jù)核外電子的能量不同，將核外電子分為不同的能層(電子層)。(2)序號及符號能層序號一、二、三、四、五、六、七……分別用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每層所容納的電子數(shù)最多為2n2個。(3)能量關(guān)系能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2．能級(1)含義：根據(jù)多電子原子的同一能層的電子的能量也可能不同，將它們分為不同能級。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示，如n能層的能級按能量由低到高的排列順序為ns、np、nd、nf等。3．能層、能級與最多容納的電子數(shù)能層(n)一二三四五六七……符號KLMNOPQ……能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多電子數(shù)22626102610142……281832………………2n2由上表可知：(1)能層序數(shù)等于該能層所包含的能級數(shù)，如第三能層有3個能級。(2)s、p、d、f各能級可容納的最多電子數(shù)分別為1、3、5、7的2倍。(3)原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)是2n2(n為能層的序數(shù))。二．基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，電子會躍遷到較高能級，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)相互間轉(zhuǎn)化的能量變化SKIPIF1<02.原子光譜(1)光譜的成因及分類①電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量；反之，將吸收能量。光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。②電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時發(fā)生的是化學(xué)變化。③一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。(2)光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。正誤判斷1．2d表示L層上的d能級。(×)2．能層就是電子層。(√)3．不同能層，s能級的能量相同。(×)4．s能級的能量一定比p能級的能量低。(×)5．各能級最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、f……的順序依次為1、3、5、7……的2倍。(√)6．電子在原子軌道上運動時能量較為穩(wěn)定，躍遷時釋放或者吸收能量。(√)7．基態(tài)原子的能量一定比激發(fā)態(tài)原子的能量高。(×)8．焰色試驗是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時產(chǎn)生的光譜。(×)9．日常生活中我們看到的許多可見光，如霓虹燈光、節(jié)日焰火都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。(√)10．電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜。(×)課時2構(gòu)造原理與電子排布式eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))電子云與原子軌道一．構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理(1)內(nèi)容：以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個能級，每一行對應(yīng)一個能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級的順序。注：電子填充的常見一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能級交錯：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個能層后再開始填入下一個能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級交錯。注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級交錯源于光譜學(xué)事實，是經(jīng)驗的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個思維模型，是個假想過程。②能級交錯現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯，并不意味著先填的能級能量一定比后填的能級能量低2.電子排布式(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級及各能級上的電子數(shù)來表示電子排布的式子。(2)表示方法：(3)書寫方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。注：在書寫電子排布式時，一般情況下，能層低的能級要寫在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽?4)在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個能級的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見，構(gòu)造原理是被理想化了的。(5)簡化電子排布式①定義：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號外加方括號表示的式子稱為簡化電子排布式。②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)價層電子排布式①價電子層的定義：為突出化合價與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。②價電子的位置：對于主族元素和零族元素來說，價電子就是最外層電子。表示方法：nsx或nsxnpy對于副族和第VIII族元素來說，價電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③舉例：元素周期表中給出了元素的價層電子排布式。如Cl的價層電子排布式為3s23p5，Cr的價層電子排布式為3d54s1。二．電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則SKIPIF1<0稱為概率密度，用ρ表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說，電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中小點越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子實際出現(xiàn)的次數(shù)。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。(3)電子云輪廓圖：①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來②s電子、p電子的電子云輪廓圖s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴展。圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個p能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py，和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。圖：px、py、pz的電子云輪廓圖2.原子軌道(1)定義：電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。(2)形狀①s電子的原子軌道呈球形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。②p電子的原子軌道呈啞鈴形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。(3)原子軌道eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(軌道形狀\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s電子的原子軌道呈球形對稱,p電子的原子軌道呈啞鈴形)),各能級上的原子軌道數(shù)目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能級1個,p能級3個,d能級5個,f能級7個,……)),能量關(guān)系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能層上原子軌道能量的高低：,ns＜np＜nd＜nf,②形狀相同的原子軌道能量的高低：,1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原,子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的,能量相等))))(4)各能級所含原子軌道的數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1357正誤判斷1．基態(tài)鐵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6。(×)2．基態(tài)原子電子能量的高低順序為E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz)。(×)3．電子進(jìn)入原子軌道的順序和電子排布式的書寫順序一致。(×)4．同一個原子軌道上的電子運動狀態(tài)完全相同。(×)5．任何能層均含有s能級，但不是均含有s、p、d、f能級。(√)6．1s的電子云圖中一個小點表示一個自由運動的電子。(×)7．p能級的能量一定比s能級的能量高。(×)8．2px、2py、2pz的能量相等。(√)9．所有原子的電子云均為球形。(×)課時3泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。注：①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運動狀態(tài)，電子能量與能層、能級有關(guān)，電子運動的空間范圍與原子軌道有關(guān)。③一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子。2、泡利原理每個原子軌道里最多只能容納__2__個電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。3，電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書寫要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個方框代表1個原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級符號。②不同能層及能級的原子軌道的方框必須分開表示，能量相同（同一能層相同能級）的原子軌道(簡并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時畫出的能級上下錯落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級符號右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書寫方法：以Si原子為例，說明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。注：①洪特規(guī)則只針對電子填入簡并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡并軌道時，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。(2)特例：當(dāng)同一能級上的電子排布為全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空狀態(tài)(p0、d0、f0)時，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，為半充滿狀態(tài)，易錯寫為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯寫為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。(2)說明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定，相鄰能級能量相差很大時，電子填入能量低的能級即可使整個原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級能量相差不太大時，有1~2個電子占據(jù)能量稍高的能級可能反而降低了電子排斥能而使整個原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。正誤判斷1．當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，電子總是先占滿1個軌道，然后再占據(jù)其他原子軌道。(×)2．eq\o\al(12,6)C的電子排布式1s22s22peq\o\al(2,x)違反了洪特規(guī)則。(√)3．違背了泡利原理。(×)4．Al原子核外有1個未成對電子。(√)5．每個電子層上最多容納2n2個電子是由泡利不相容原理決定的。(√)一、能層與能級的有關(guān)規(guī)律（1）能級的個數(shù)=所在能層的能層序數(shù)。（2）能級的字母代號總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1，3，5，7…的2倍。即s級最多容納2個電子，p級最多容納6個電子，d級最多容納10個電子，f級最多容納14個電子。（3）英文字母相同的不同能級中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級最多都只能容納2個電子。（4）每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）。（5）f能級的最小能層為4，d能級的最小能層為3。（6）能級能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級的能量順序為：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……。（7）不同能層中同一能級，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)。（8）不同原子同一能層，同一能級的能量大小不同。例如：Ar的1s能級的能量≠S的1s能級的能量。二、核外電子排布常見錯誤(1)在寫基態(tài)原子的軌道表示式時，常出現(xiàn)以下錯誤：(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，失電子時，先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。(3)注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子或價電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；外圍電子或價電子排布式：3d104s1。三、原子核外電子排布的幾種表示電子排布式含義用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)，這就是電子排布式意義能直觀反映出核外的電子層、能級及各能級上的電子數(shù)實例K：1s22s22p63s23p64s1簡化電子排布式含義為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號外加方括號表示意義避免書寫電子排布式過于繁瑣實例K：[Ar]4s1軌道表示式含義每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子意義能直觀反映出電子的排布情況及電子的自旋狀態(tài)實例Al：考點剖析考點一：能層與能級1．下列能級符號正確的是①1s

②2d

③3f

④4pA．①④ B．②③ C．③④ D．①②【答案】A【解析】①s亞層在每一層上都有，因此存在1s能級，故①正確；②d亞層至少在第三層及以上，第二能層只有2s、2p能級，故②錯誤；③f亞層至少在第四層及以上，第三能層只有3s、3p、3d能級，故③錯誤；④p亞層至少在第二層及以上，因此存在4p能級，故④正確；故選：A。2．下列原子軌道中能量最高的是A．4d B．2s C．4p D．5s【答案】A【解析】具體的能級能量高低排列順序是：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d，是由于電子屏蔽效應(yīng)出現(xiàn)的能級交錯現(xiàn)象導(dǎo)致能量是5s＜4d，所以原子軌道中能量最高的是4d，故選A選項。3．下列有關(guān)認(rèn)識中正確的是A．在同一能層不同能級上的電子，其能量肯定不同B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C．各能層含有的能級數(shù)為SKIPIF1<0D．各能層含有的電子數(shù)為SKIPIF1<0【答案】A【解析】A．在多電子原子中，同一能層不同能級上的電子具有的能量不同，A正確；B．各能層的能級都是從s能級開始，但不都是至f能級結(jié)束，如L能層只有2s、2p兩個能級，M能層只有3s、3p、3d三個能級，B錯誤；C．各能層含有的能級數(shù)與能層序數(shù)相同，C錯誤；D．各能層最多容納電子數(shù)為SKIPIF1<0，D錯誤；故選A?？键c二：基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜4．下列有關(guān)光譜的說法中不正確的是A．原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因B．霓虹燈光、激光、焰火都與電子躍遷釋放能量有關(guān)C．通過原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素，也可以鑒定某些元素D．電子由低能級躍遷到高能級時，可通過光譜儀直接攝取原子的發(fā)射光譜【答案】D【解析】A．原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式以光的形式體現(xiàn)，電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷形成吸收光譜，電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷形成發(fā)射光譜，故A正確；B．在日常生活中我們看到的許多可見光，如霓虹燈光、激光、焰火等都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)，故B正確；C．原子光譜用于測定原子種類，歷史上很多種元素是通過原子光譜發(fā)現(xiàn)的，故C正確；D．電子由低能級躍遷到高能級時，形成吸收光譜，故D錯誤；選D。5．以下現(xiàn)象與核外電子躍遷有關(guān)的是①棱鏡分光

②石油蒸餾

③凸透鏡聚光

④日光燈通電發(fā)光

⑤冷卻結(jié)晶A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④【答案】C【解析】①棱鏡分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，與電子躍遷無關(guān)，故①不符題意；②石油蒸餾是利用石油中各成分的沸點不同加以分離，與電子躍遷無關(guān)，故②不符題意；③凸透鏡聚光是由光的折射形成的，與電子躍遷無關(guān)，故③不符題意；④日光燈通電發(fā)光，是因為電子發(fā)生能級躍遷時將多余的能量以光的形式放出，與電子躍遷有關(guān)，故④符合題意；⑤冷卻結(jié)晶，是由于溫度降低，溶液的溶解度減小析出溶質(zhì)，與電子躍遷無關(guān)，故⑤不符題意；④符合題意；答案選C。考點三：構(gòu)造原理與電子排布式6．（2022·吉林油田第十一中學(xué)高二期末）表示一個原子在M能層上有10個電子，可以寫成A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2【答案】C【解析】M層為第三能層，根據(jù)構(gòu)造原理，電子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能級，故第三能層有10個電子的電子排布式為3s23p63d2，故答案選C。7．（2022·陜西西安·高二期末）下列說法不正確的是A．原子核外電子排布，先排滿SKIPIF1<0層再排SKIPIF1<0層、先排滿SKIPIF1<0層再排SKIPIF1<0層B．從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道C．2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形D．各能層含有的原子軌道數(shù)為SKIPIF1<0(n為能層序數(shù))【答案】A【解析】A．原子核外電子排布，先排滿SKIPIF1<0層再排SKIPIF1<0層、先排SKIPIF1<0層再排SKIPIF1<0層，但不一定要排滿SKIPIF1<0層再排SKIPIF1<0層，如Ca原子的核外電子排布為2、8、8、2，M層未排滿，故A錯誤；B．s軌道都是球形，2s軌道半徑大于1s軌道半徑，其空間包含了1s軌道，比1s軌道大，故B正確；C．p軌道無論哪一能層均為啞鈴形，故C正確；D．每個能層容納的最大電子數(shù)為2n2，每個軌道最多容納2個電子，則各能層含有的原子軌道數(shù)為SKIPIF1<0，故D正確；答案選A。8．下列電子排布中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【答案】D【解析】SKIPIF1<0．電子排布式SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以原子為基態(tài)，故SKIPIF1<0不選；B．SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以為基態(tài)，故SKIPIF1<0不選；C．SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以為基態(tài)，故C不選；D．SKIPIF1<0為激發(fā)態(tài)，根據(jù)能量最低原理知，其基態(tài)應(yīng)為SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0選；故選SKIPIF1<0?？键c四：電子云與原子軌道9．（2022·天津東麗·高二期末）圖A和圖B分別是1s電子的概率密度分布圖和電子云輪廓圖。下列有關(guān)說法正確的是A．圖A中的每個小黑點表示1個電子B．圖B表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C．圖A中的小黑點的疏密表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會的多少D．圖B表明1s電子云輪廓圖呈圓形，有無數(shù)對稱軸【答案】C【解析】A．圖A中小黑點表示電子出現(xiàn)的幾率，小黑點越密集表示電子出現(xiàn)的概率越大，A錯誤；B．圖B是電子云輪廓圖，取電子云的90%的部分即出現(xiàn)概率比較大的部分，界面外出現(xiàn)電子的概率為10%，即1s電子可能出現(xiàn)在球體外，B錯誤；C．圖A中小黑點表示電子出現(xiàn)的幾率，電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會的多少，C正確；D．1s軌道呈空間上的球形，而非圓形，D錯誤；故選C。10．下列關(guān)于一定原子軌道上運動的電子的判斷正確的是A．一個原子軌道上只有一個電子B．處在同一原子軌道上的電子運動狀態(tài)完全相同C．處在同一能級中的電子(基態(tài))能量一定相同D．處于同一能層上的電子(基態(tài))能量一定不同【答案】C【解析】A．一個原子軌道上可以容納兩個電子，并且自旋方向相反，A不正確；B．處在同一原子軌道上的電子，運動狀態(tài)不完全相同，若處于同一能級的不同軌道上，自旋狀態(tài)可以相同，若處于同一軌道上，自旋方向必須相反，B不正確；C．處在同一能級中的電子(基態(tài))，不管是處于不同軌道還是同一軌道，電子的能量都相同，C正確；D．處于同一能層上的電子(基態(tài))，若在同一能級中，電子的能量相同，D不正確；故選C。11．（2022·北京鐵路二中高二期中）如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，下列說法正確的是A．每個p能級都有3個原子軌道B．s能級和p能級的原子軌道形狀相同C．鈉原子的電子在11個原子軌道上高速運動D．s能級的原子軌道半徑與能層序數(shù)無關(guān)【答案】A【解析】A．每個p能級都有相互垂直的px、py、pz3個原子軌道，A正確；B．s能級的原子軌道形狀為球形，而p能級的原子軌道形狀為啞鈴形，則不相同，B錯誤；C．已知Na是11號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s1，故鈉原子的電子在1s、2s、2p、3s等6個原子軌道上高速運動，C錯誤；D．s能級的原子軌道半徑隨著能層序數(shù)的遞增而增大，形狀保持不變，D錯誤；故答案為：A?？键c五：泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理12．（2022·浙江舟山·高二期末）下列離子中外層d軌道達(dá)半充滿狀態(tài)的是A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【分析】d能級上有5個軌道，最多容納10個電子，半充滿狀態(tài)時，d能級上有5個電子；【解析】A．Fe3+的電子排布式為[Ar]3d5，符合半滿，選項A符合題意；B．K+的電子排布式為1s22s22p63s23p6，d軌道全空，選項在B不符合題意；C．Cu+的電子排布式為[Ar]3d10，全滿，選項C不符合題意；D．SKIPIF1<0的電子排布式為[Ar]4s24p6，d軌道全空，選項D不符合題意；答案選A。13．（2022·廣東廣州·高二期末）下列軌道表示式能表示基態(tài)氮原子最外層結(jié)構(gòu)的是A． B．C． D．【答案】C【解析】根據(jù)洪特規(guī)則，知能量相同的軌道中電子優(yōu)先單獨占據(jù)1個軌道，且自旋方向相同，原子的能量最低，基態(tài)氮原子最外層結(jié)構(gòu)是：，故選C。14．下列幾種表示電子排布的方法中正確的是A．32Ge基態(tài)原子核外電子排布式：4s24p2B．28Ni原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1C．O原子的電子排布圖：D．29Cu+的價層電子排布式：3d94s1【答案】C【解析】A．32Ge基態(tài)原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，故A錯誤；B．28Ni原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2，故B錯誤；C．O原子的電子排布圖：，故C正確；D．29Cu+的價層電子排布式：3d10，故D錯誤；故答案選C。15．下列對電子排布式或電子排布圖書寫的評價正確的是選項化學(xué)用語評價AO原子：錯誤；違反泡利不相容原理BN原子：錯誤；違反洪特規(guī)則CSKIPIF1<0原子：SKIPIF1<0錯誤；違反能量最低原理DSKIPIF1<0正確【答案】C【解析】A．電子應(yīng)先充滿同能級的軌道，違反了洪特規(guī)則，不符合題意，A錯誤；B．相同軌道中的兩個電子運動方向相反，違反了泡利不相容原理，不符合題意，B錯誤；C．Ca原子的電子排布式:1s22s22p63s23p64s2，違反能量最低原理，符合題意，C正確；D．Fe3+的電子排布式SKIPIF1<0，錯誤，評價錯誤，D錯誤；答案為C。過關(guān)檢測1．人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識經(jīng)歷了一個漫長的、不斷深化的過程。下列說法錯誤的是A．1803年，英國化學(xué)家道爾頓提出了原子論，他認(rèn)為原子是不可被分割的B．1904年，湯姆孫提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型C．1911年，盧瑟福根據(jù)a粒子散射實驗提出了原子結(jié)構(gòu)的核式模型D．1913年，波爾根據(jù)原子光譜實驗建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型，他認(rèn)為在不同軌道上運動的電子具有相同的能量，能量值是連續(xù)的【答案】D【解析】A．1803年，英國化學(xué)家道爾頓提出了原子論，他認(rèn)為物質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的，原子是一個不可再分割的實心球體，故A正確；B．1904年，湯姆孫在發(fā)現(xiàn)電子的基礎(chǔ)上提出了原子結(jié)構(gòu)的“葡萄干布丁”模型，開始涉及原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，故B正確；C．1911年，盧瑟福根據(jù)a粒子散射實驗提出了原子結(jié)構(gòu)的核式模型，原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的，故C正確；D．1913年，波爾根據(jù)原子光譜實驗建立了核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型，他認(rèn)為在不同軌道上運動的電子具有不同的能量，能量值是不連續(xù)的，故D錯誤；故選D。2．在M能層中，能級數(shù)目為A．1 B．3 C．9 D．18【答案】B【解析】M能層是第三能層，含有3個能級，分別是3s、3p、3d，答案選B。3．（2022·云南省通海縣第三中學(xué)高二期末）下列給出的基態(tài)原子的電子排布式，其中正確的是A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5【答案】D【解析】A．由泡利不相容原理可知，基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22s22p63s1，故A錯誤；B．由洪特規(guī)則特例可知，基態(tài)銀原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B錯誤；C．由能量最低原理可知，基態(tài)鈣原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，故C錯誤；D．由核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)溴原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p5，故D正確；故選D。4．第四周期某元素基態(tài)原子4s軌道上有2個電子，則該基態(tài)原子價層電子排布不可能是A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．若價層電子排布為SKIPIF1<0，為20號元素SKIPIF1<0，電子排布式為SKIPIF1<0，A正確；B．若價層電子排布為SKIPIF1<0，為25號元素SKIPIF1<0，電子排布式為SKIPIF1<0，B正確；C．價層電子排布為SKIPIF1<0，為29號元素SKIPIF1<0，電子排布式為SKIPIF1<0，3d軌道上電子處于全滿狀態(tài)，整個體系能量最低，C錯誤；D．若價層電子排布為SKIPIF1<0，為35號元素SKIPIF1<0，電子排布式為SKIPIF1<0，D正確；故選C。5．下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是A．s、p、d能級所含原子軌道數(shù)分別為1，3，5B．s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運動C．p能級的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級原子軌道數(shù)也增多D．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云【答案】A【解析】A．s、p、d能級所含原子軌道數(shù)分別為1，3，5，故A正確；B．s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子不只能在球殼內(nèi)運動，還在球殼外運動，只是在球殼外運動概率較小，故B錯誤；C．p能級的原子軌道呈紡錘形，p能級原子軌道數(shù)為3，與電子層數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D．電子云表示電子出現(xiàn)的幾率，即表示電子在核外單位體積的空間出現(xiàn)的機會多少，故D錯誤；選A。6．下列現(xiàn)象與電子的躍遷沒有直接關(guān)聯(lián)的是A．氫原子發(fā)光B．霓虹燈發(fā)光C．燃放煙花D．鈉與水劇烈反應(yīng)【答案】D【解析】電子由能量較高的能級躍遷到能量較低能級時，以光的形式釋放能量，氫原子發(fā)光、霓虹燈發(fā)光、燃放煙花等現(xiàn)象都是電子發(fā)生躍遷釋放能量形成的，鈉與水反應(yīng)與電子的躍遷沒有直接關(guān)聯(lián)，故選D；答案選D。7．（2022·遼寧·營口市第二高級中學(xué)高二期末）下列有關(guān)原子核外電子排布的說法，正確的是A．電子排布為[Ar]3d44s2的中性原子是基態(tài)原子B．1s22s12pSKIPIF1<02pSKIPIF1<02pSKIPIF1<0違背了洪特規(guī)則，是激發(fā)態(tài)原子的電子排布C．不符合泡利原理，是不存在的排布D．若某核素核外共有15個不同運動狀態(tài)的電子，則其基態(tài)原子中能量最高的電子的電子云的形狀為花瓣形【答案】C【解析】該元素原子序數(shù)為24，當(dāng)3d軌道半充滿穩(wěn)定，所以電子排布式應(yīng)該為[Ar]3d54s1，A錯誤；B．1s22s12pSKIPIF1<02pSKIPIF1<02pSKIPIF1<0符合能量最低原理，是基態(tài)原子的電子排布，B錯誤；C．2s電子應(yīng)該應(yīng)該自旋相反，不符合泡利原理，是不存在的排布，C正確；D．某核素核外共有15個不同運動狀態(tài)的電子，則該原子為P，電子排布式為1s22s22p63s23p3，電子云的形狀為啞鈴形，D錯誤；故答案選C。8．（2022·寧夏·青銅峽市寧朔中學(xué)高二期末）下列關(guān)于價電子排布為3s23p4的原子描述正確的是A．它的元素符號為OB．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C．可以與H2化合生成液態(tài)化合物D．其軌道表示式為【答案】B【分析】價電子排布為3s23p4的原子，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，其核電荷數(shù)為16，為S元素，據(jù)此分析解答?！窘馕觥緼．O為8號元素，氧原子的價電子排布為2s22p4，故A錯誤；B．S是16號元素，原子核外有16個電子，根據(jù)構(gòu)造原理，S的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，故B正確；C．一定條件下，S與H2化合生成H2S，常溫下為氣體，故C錯誤；D．S原子核外電子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，其軌道表示式為，故D錯誤；答案選B。9．下列表示不正確的是A．Cu的簡化電子排布式：SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0軌道電子云輪廓圖為：C．核外電子按能量分為不同的能層：如1s、2s、2p、3d等D．氧的基態(tài)原子的軌道表示式：【答案】C【解析】A．Cu是29號元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，其簡化電子排布式為[Ar]3d104s1，故A正確；B．p軌道是啞鈴型，在X軸方向上，所以其電子云輪廓圖是正確的，故B正確；C．能層可表示為K、L、M、N等，能級才用s、p、d等來表示，故C錯誤；D．氧是8號元素，電子排布式是1s22s22p4，根據(jù)電子在能級上的排布規(guī)則可知，其基態(tài)原子的軌道表示式是正確的，故D正確；故本題選C．10．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，回答下列問題：(1)基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號是____________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為____________。(2)寫出基態(tài)24Cr原子的價電子排布式：____________；(3)寫出基態(tài)N的原子核外電子排布圖：____________；(4)若將基態(tài)14