2024-2025學年高中化學第1章原子結構與性質第1節(jié)原子結構第2課時基態(tài)原子的核外電子排布原子軌道課后限時作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGE5-第2課時基態(tài)原子的核外電子排布原子軌道(建議用時：35分鐘)學問點基礎訓練實力提升1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)1,5,615,16,17，18,192.電子云與原子軌道2,8,10,11,123.泡利原理與洪特規(guī)則3,4,7,9,13,14[基礎訓練]1．下列圖像表述的現(xiàn)象與電子的躍遷無關的是() A．平面鏡成像 B．霓虹燈廣告 C．蠟燭燃燒 D．燃放焰火A解析平面鏡成像只是光的反射原理，與電子的躍遷無關，故選A項。2．下列說法正確的是()A．不同的原子軌道形態(tài)肯定不相同B．p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運動軌跡呈啞鈴形C．2p能級有3個p軌道D．氫原子的電子運動軌跡呈球形C解析不同能級的原子軌道形態(tài)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項錯誤；現(xiàn)在的技術無法測定電子在原子核外的運動軌跡，原子軌道只是體現(xiàn)電子的運動狀態(tài)，B、D項錯誤。3．下列有關表述正確的是()A．次氯酸的電子式為Heq\o\al(·,·)eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)B．硫原子的價電子排布式為3s23p4C．氮化硅的分子式為Si4N3D．N原子的電子排布圖為答案B4．第三周期元素的基態(tài)原子中不行能出現(xiàn)d電子，主要依據(jù)是()A．能量守恒原理B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．構造原理示意圖中的依次：3d軌道能量比4s軌道高D解析核外電子排布遵循能量最低原理，第三周期排滿3p后緊接排4s，然后再排3d，因此D項正確。5．下列電子排布中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是()A．1s22s22p5 B．1s22s22p43s2C．1s22s22p63s23p63d54s1 D．1s22s22p63s23p63d34s2B解析A、C、D項電子排布均符合能量最低原理，為基態(tài)；B項為激發(fā)態(tài)，基態(tài)電子排布式應為1s22s22p6。6．若將基態(tài)P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23peq\o\al(2,x)3peq\o\al(1,y)，它違反了()A．泡利原理 B．能量守恒原理C．構造原理 D．洪特規(guī)則D解析基態(tài)P原子的電子排布式應寫成1s22s22p63s23peq\o\al(1,x)3peq\o\al(1,y)3peq\o\al(1,z)，寫成1s22s22p63s23peq\o\al(2,x)3peq\o\al(1,y)違反了洪特規(guī)則，故選D項。7．在能量相同的d軌道中電子排布成，而不排布成，最干脆的依據(jù)是()A．能量最低原理 B．泡利原理C．構造原理 D．洪特規(guī)則D解析依據(jù)洪特規(guī)則定義可知D項正確。8．某元素X，其原子的能層數(shù)為(n－1)，最外層電子數(shù)為(2n－1)。下列有關元素X的說法正確的是()A．X可能是金屬元素B．由X形成的含氧酸均為強酸C．X不能形成化學式為KXO4的含氧酸鹽D．元素X的氣態(tài)氫化物肯定極易溶于水D解析由原子核外最外層電子數(shù)不超過8可知，2n－1≤8，則n≤4.5。當n＝1或2時，不符題意；n＝3時，能層數(shù)為3－1＝2，最外層電子數(shù)為2×3－1＝5，為N元素；n＝4時，能層數(shù)為4－1＝3，最外層電子數(shù)為2×4－1＝7，為Cl元素。A項，X為N或Cl，均為非金屬元素，錯誤；B項，由X形成的含氧酸不肯定是強酸，如HClO，錯誤；C項，元素X的最高價氧化物的水化物為硝酸或高氯酸，高氯酸鉀的化學式為KXO4，錯誤；D項，元素X的氣態(tài)氫化物為氨氣或氯化氫，都極易溶于水，正確。9．下列化學用語的書寫正確的是()D解析A項，基態(tài)Mg原子的核外電子排布圖要符合泡利原理，應為，錯誤；B項，H2O2是共價化合物，錯誤；C項，As原子的簡化電子排布式：[Ar]3d104s24p3，錯誤；D項，OH－的電子式：[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－，正確。10．元素X和元素Y位于其次周期，其中X的原子最外層中具有最多的未成對電子，Y的原子只有兩種形態(tài)的電子云，且兩種形態(tài)的電子云的電子數(shù)相等，則由X、Y組成的微粒中，不行能存在的是()A．X2Y5 B．XYeq\o\al(2－,4)C．XYeq\o\al(－,2) D．XYeq\o\al(－,3)B解析依據(jù)題意可推出X是N元素；Y是O元素。N元素的最高價是＋5，可形成N2O5、NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)，不行能形成NOeq\o\al(2－,4)(＋6價)，故選B項。11．下面有關“核外電子的運動狀態(tài)”的說法錯誤的是()A．各原子軌道的伸展方向按p、d、f的依次分別為3、5、7B．只有在能層、原子軌道、原子軌道伸展方向及電子的自旋都確定時，電子運動狀態(tài)才能被確定下來C．原子核外既不行能有兩個電子的運動狀態(tài)完全相同，也不行能有兩個電子的能量完全相同D．原子軌道伸展方向與能量大小是無關的C解析原子核外不行能有運動狀態(tài)相同的兩個電子，但有能量相同的電子，如在同一種軌道的電子，C項錯誤。12．下列說法中正確的是()A．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運動B．電子云圖中的小黑點密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多C．ns能級的原子軌道圖可表示為D．3d3表示3d能級有3個原子軌道C解析電子云是用小黑點表示電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率，不能表示電子的運動軌跡；小黑點不代表電子，疏密表示的是電子出現(xiàn)概率的大小，A、B項錯誤；3d3表示第三能層d能級有3個電子，D項錯誤。13．以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的狀況。試推斷，哪些違反了泡利不相容原理，哪些違反了洪特規(guī)則。違反泡利不相容原理的有____________，違反洪特規(guī)則的有________________。答案(1)(2)(4)(5)14．某元素原子的核電荷數(shù)是能層數(shù)的5倍，其質子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，該元素的原子結構示意圖為________，其電子排布式為________________，請你依據(jù)洪特規(guī)則畫出該元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖：__________________________________。解析設該元素的核電荷數(shù)＝質子數(shù)＝a，元素的能層數(shù)為x，最外層電子數(shù)為y，則有a＝3y，x＝eq\f(a,5)＝eq\f(3y,5)，因原子核外的最外層電子數(shù)不超過8，即1≤y≤8，且y為整數(shù)，只有當y＝5、x＝3時才合理。由此推出該元素的核電荷數(shù)為15。答案1s22s22p63s23p3[實力提升]15．下列關于能層、能級和軌道之間的關系不正確的是()A．每個能層上全部的能級數(shù)與能層的序數(shù)相等B．每個能層(K、L、M…)上全部的軌道數(shù)對應為1、3、5…C．每個能級(s、p、d…)上全部的軌道數(shù)分別為1、3、5…D．每個能層(n)上全部的軌道總數(shù)為n2B解析每個能層所包含的軌道數(shù)等于該層各能級的軌道數(shù)之和，即是能層序數(shù)的平方(n2)，B項錯誤，C、D項正確。16．下列各能級中軌道數(shù)最多的是()A．7s B．6pC．5d D．4fD解析7s、6p、5d、4f的原子軌道數(shù)分別為1、3、5、7，因此軌道數(shù)最多的為4f。17．氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下改變，汲取能量最多的是()A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1B解析B項，np3處于半充溢結構，較穩(wěn)定，失去一個電子汲取能量多。18．某元素A原子的L層要比M層少6個電子，它有兩種常見的陽離子a和b(其中a的化合價高于b的化合價)。則：(1)寫出A原子的電子排布式：_________________________________；a的最外層電子排布圖是_____________________________。(2)a的M層比N層多________個電子；b的L層比M層少________個電子；a的穩(wěn)定性________(填“大于”或“小于”)b的穩(wěn)定性。解析依據(jù)題意可得A原子的L層有8個電子，M層有14個電子，A的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即A為Fe元素。Fe能形成兩種常見的陽離子Fe2＋和Fe3＋。依據(jù)題意，a為Fe3＋，b為Fe2＋，依據(jù)洪特規(guī)則的特例，a的3d軌道處于半充溢狀態(tài)，所以a比b穩(wěn)定。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)136大于19．A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為________。(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為________，C的元素符號為______。(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充溢，D的元素符號為__________。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充溢，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為________，其基態(tài)原子的電子排布式為____________________________________。(5)F元素的原子的最外層電子排布式為nsnnpn＋1，則n＝________；原子中能量最高的是________電子。解析(1)A元素基態(tài)原子的次外層有2個電子，故次外層為K層，A元素有2個能層，由題意可寫出其電子排布圖為。(2)B－、C＋的能層結構都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl，C為19號元素K。(3)D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即為26號元素鐵。(4)依據(jù)