第1章 第1节 第2课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第1章　第1节　第2课时 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 B　[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．下列有关说法中正确的是(　　) A．一般而言，n越大，电子离核平均距离越远，能量越低 B．第n电子层中含有n个能级 C．同一能级的不同原子轨道的能量是不同的 D．处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态可能相同，也可能不同 B　[多电子原子中，电子层序数n越大，电子离核越远，能量越高；同一能级的不同原子轨道空间伸展方向不同，其能量相同；同一原子轨道上的电子其自旋方向一定不同，选项A、C、D都不正确。] 3．下列说法正确的是(　　) A．一个原子轨道上只能有1个电子 B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同 C．处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同 D．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同 D　[同一原子轨道上最多容纳2个电子，并且自旋方向相反，A、B均不正确；电子的能量由主量子数n和角量子数l共同决定，同一电子层(n相同)，根据能量的不同又分为不同的能级(l不同)，所以同一电子层不同能级上的电子的能量不同，C不正确；处在同一能级中的电子主量子数n和角量子数l相同，所以能量相同，D正确。] 4．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　) A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着电子层的增加，p能级原子轨道也增多 D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大 D　[A项，电子云只是一种对核外电子运动的“形象”描述；B项，核外电子并不像宏观物体的运动那样具有一定的轨道；C项，p能级在任何电子层均只有3个轨道。] 5.观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是(　　) A．一个小黑点表示1个自由运动的电子 B．1s轨道的电子云形状为圆形的面 C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转 D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现概率的多少 D　[尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在核外出现概率的大小，点密表示电子在那里出现的概率大，反之则小。由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。] 6．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 D．第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道 (2)O2－核外电子的运动状态有________种。 (3)对于排布在2s轨道上的电子，不能确定的是________。 a．电子所在的电子层　　　b．电子的自旋方向 c．电子云的形状 d．电子云的伸展方向 解析　 (1)3px中，3表示第3电子层，p原子轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向，px表示沿x轴方向伸展的p轨道。 (2)O2－核外有10个电子，O2－核外有几个电子就有几种运动状态，则O2－核外有10种不同运动状态的电子。 (3)排布在2s轨道上的电子，在第2电子层的s轨道上，s能级的电子云形状为球形，不能确定电子的自旋方向。 答案　 (1)D　(2)10　(3)b 1．下列电子层中，包含有f能级的是(　　) A．K电子层　　　　　 B．L电子层 C．M电子层 D．N电子层 D　[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。] 2．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 D　[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。] 3．对原子核外的电子运动描述方法正确的是(　　) A．根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置 B．用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道 C．核外电子的运动有确定的轨道 D．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述 D　[核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述。我们不能测定或计算出它在某一时刻所在的位置，也不能描画它的运动轨迹。] 4．图1和图2 分别是1s电子的电子云图和原子轨道图。下列有关说法正确的是(　　) A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置 C　[电子云就是用小黑点疏密来表示电子在空间各位置出现概率大小的一种图形，A、D错误；在界面内出现该电子的概率大于90%，界面外出现该电子的概率不足10%，B错误。] 5.观察2pz轨道电子云示意图(如图所示)判断，下列说法中错误的是(　　) A．2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布呈z轴对称 B．点密集的地方表明电子出现的概率大 C．电子先沿z轴正半轴运动，然后在负半轴运动 D．2pz轨道的形状为两个椭圆球 C　[观察2pz轨道电子云示意图发现，处于2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，A正确；电子云中的小点疏密程度代表电子出现概率的大小，所以点密集的地方表明电子出现的概率大，B正确；图示中，电子出现的概率分布关于z轴对称，电子云并不是电子的真实运动轨迹，C错误；2pz轨道电子云形状为两个椭圆球，而不是面，D正确。] 6．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是(　　) A．各电子层的原子轨道数按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 C　[原子核外不可能有运动状态相同的两个电子。] 7．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 B　[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。] 8．(双选)如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是(　　) A．s能级和p能级的原子轨道形状不同 B．每个p能级都有6个原子轨道 C．s能级的原子轨道半径与电子层序数有关 D．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 AC　[s轨道为球形，p轨道为哑铃形，A项正确；每个p能级只有3个原子轨道，B项错误；电子层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，C项正确；钠原子的电子在6个原子轨道上高速运动，D项错误。] 9．(1)下图是某原子核外第2电子层的原子轨道示意图，请填写对应的符号： (2)3d能级中原子轨道所在的电子层数是________，该能级的原子轨道最多可以有________个空间伸展方向，最多可容纳________个电子。 (3)下列能级原子轨道数为5的是___________(填字母)。 A．s能级　　　　 B．p能级 C．d能级 D．f能级 解析　(1)主量子数为2时，有2s、2px、2py、2pz四个原子轨道。 (2)3d能级中，n＝3表示所在电子层为M层，该能级有5个原子轨道，表示原子轨道有5种伸展方向，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以3d能级最多容纳10个电子。 (3)s、p、d、f能级中的轨道数目分别为1、3、5、7。 答案　(1)①2s　②2py　③2pz　④2px　(2)3　5　10　(3)C 学科网（北京）股份有限公司 $$