1.1原子结构-2024-2025学年高二化学同步练习——题型突破（人教版2019选择性必修2）

1.1 原子结构 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 题型导引 题型一 核外电子运动特征的辨析 题型二 关于电子云描述的正误判断 题型三 能层与能级的相互转化 题型四 能级与原子轨道的转化关系 题型五 能层与原子轨道的互换 题型六 原子轨道及其能量高低判断 题型七 能层、能级、原子轨道与最多容纳电子数的计算 题型八 能层与能级的能量高低判断 题型九 基态、激发态与原子光谱 题型十 构造原理与元素周期表的关系 题型十一 泡利原理、洪特规则、能量最低原理的应用 题型十二 核外电子排布的表现形式 题型一 核外电子运动特征的辨析 方法提示： 1.核外电子运动是无固定轨道绕原子核高速运动，测不准，只能用电子在原子核外一定空间的概率密度分布即电子云进行形象化描述。 2.电子能量高在离核远的区域出现的机会多，在该区域电子云的小黑点密度大，小黑点不表示电子的个数的多少。 1．下列叙述不正确的是 A．越易失去的电子能量越高 B．在离核越远区域内运动的电子能量越高 C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核越近区域内运动的电子能量越低 2．下列说法正确的是 A．原子核外电子在某一时刻的位置可以测定或计算出来 B．原子核外电子的运动轨迹可以描画出来 C．人们常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小 D．电子云图中的小点表示电子的个数多少 3．按照量子力学对原子核外电子运动的描述，下列说法正确的是 A．下列能级的能量 B．核外电子运动存在固定轨迹的轨道 C．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多 D．在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子 题型二 关于电子云描述的正误判断 方法提示： 1.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率分布的形象化描述，小点并不代表电子。 2.电子云轮廓图称为原子轨道，s轨道电子云为球形，p轨道电子云为哑铃形等，电子云的伸展方向数等于轨道数。 1．下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B．黑点密度大，单位体积内电子出现的概率大 C．通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动 D．电子位于2s或2p轨道时，其电子云图相同 2．下列说法正确的是 A．s电子云表示电子绕原子核做圆周运动 B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 C．p电子的电子云轮廓图可表示为 D．表示的电子排布图为 3．下列关于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能级的电子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增加 D．人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小，电子云示意图中小黑点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小 4．基态硫原子最高占据能层中电子云轮廓图如图所示的能级符号为 A．3s B．3p C．3d D．3f 题型三 能层与能级的相互转化 方法提示： 1.能层即电子层从第一至第七层分别用K、L、M、N、O、P、Q表示 2.K、L、M等的能级分别为1s、2s2p、3s3p3d等表示 1．下列能层中，含有3个能级的是 A．能层 B．能层 C．能层 D．能层 2．位于N能层的能级符号为 A．5s B．4p C．3s D．3p 3．以下能级符号不正确的是 A．2d B．3p C．4s D．6f 题型四 能级与原子轨道的转化关系 方法提示： 1． 能级的电子云的伸展方向即是能级的轨道数 2． 能级用s、p、d、f表示，伸展方向分别为1、3、5、7。 1．下列各能级中，轨道数为1的是 A．s B．p C．d D．f 2．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 3．下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 4．下列有关能级或原子轨道说法错误的是 A．2p、3p、4p能量逐渐升高，能级的轨道数逐渐增多 B．、、轨道形状均为哑铃形，且相互垂直，但能量相等 C．p能级能量不一定大于s能级能量 D．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包围了1s轨道 题型五 能层与原子轨道的互换 方法提示： 1.首先确定能层的能级，再计算能层的轨道数。 2.根据能级计算能层的轨道数，s、p、g、f的轨道数分别为1、3、5、7。 1．下列能层中原子轨道数目为9的是 A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 2．下列说法不正确的是 A．各能层含有的原子轨道数为（n为能层序数） B．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形 D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 3．下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为n-1 B．3d3表示3d能级有3个轨道 C．2px、2py、2pz三个轨道相互垂直 D．Mg原子核外电子占据的最高能级的轨道形状为哑铃形 题型六 原子轨道及其能量高低判断 方法提示： 1.能级s、p、g、f在不同的能层能量不同，如1s＜2s＜3s＜4s。 2.简并轨道的能量相同，即同能级的不同轨道能量相同。 1．下列关于原子轨道的叙述正确的是 A．p能级的、、轨道相互垂直，其能量大小关系为 B．2s电子能量比1s电子能量高，总是在比1s电子离核更远的地方运动 C．1s、2s、3s、4s电子云轮廓图形状相同，但大小不同 D．与轨道形状相同，能量不同 2．下列有关原子轨道的说法不正确的是 A．原子轨道的形状为球形 B．能量大小： C．、、轨道的能量不相同 D．能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示 3．人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A．电子在线性轨道上绕核运行 B．p能级的能量一定比s能级的能量低 C．2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等 D．基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形 4．下列基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系错误的是 A． B． C． D． 题型七 能层、能级、原子轨道与最多容纳电子数的计算 方法提示： 1.首先确定能层的能级以及轨道数 2.根据每个轨道最多容纳2个电子，计算能层最多容纳的电子数。 1．下列叙述正确的是 A．第三能层某能级的符号为3f B．同一能层中的不同能级的能量高低相同 C．每个能层最多可容纳的电子数是2n2 D．3d能级最多容纳5个电子 2．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级的轨道数不同 B．3d能级有3个原子轨道 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层中含有n个能级 3．下列说法正确的是 A．任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级 B．用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为 C．2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子 D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述 4．第L能层所含的能级数，最多容纳的电子数分别为 A．2，2 B．2，8 C．2，16 D．4，32 题型八 能层与能级的能量高低判断 方法提示： 1.能层的能量由里向外依次增大，即K＜L＜M＜N＜O＜P＜Q。 2.在相同能层里，能级的能量是s＜p＜d＜f，简并轨道的能量相同。 1．下列能层的能量由低到高的顺序是 A．K、L、Q、O B．P、Q、N、L C．K、L、M、N D．M、K、P、Q 2．下列说法中，正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D．轨道相互垂直，且能量不相等 3．下列能量比较不对的是 A．E(1s)<E(2s) B．E(K)<E(M) C．E(3d)<E(4s) D．E(3s)<E(3p) 题型九 基态、激发态与原子光谱 方法提示： 1.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，形成发射光谱；反之从基态跃迁到激发态吸收能量，形成吸收光谱。 2.不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 1．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是 A．1s22s22p5 B． C． D． 2．关于原子光谱说法不正确的是 A．霓虹灯光、LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关 B．原子光谱包括原子的吸收光谱和发射光谱 C．许多元素是通过原子光谱发现的 D．原子电子发生跃迁，是指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态 3．基态铝原子转化为下列激发态时所需能量最少的是 A． B． C． D． 4．钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．原子释放光谱 D．原子激发光谱 5．下列说法不正确的是 A．激光与电子跃迁有关 B．霓虹灯管通电变红是氖原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱 C．钾和钠的焰色不同的原因与电子跃迁时能量的变化不同有关 D．“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时过程中，发生了化学变化 题型十 构造原理与元素周期表的关系 方法提示： 1.原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。书写电子排布式时能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。 2.在元素周期表中，主族元素的族序数就是最外层电子，过渡元素的外围电子数等于周期表的列序数，周期序数等于电子层数，也就是能层数。 1．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为组成的化合物。回答下列问题： (1)基态原子核外电子排布式为 。 (2)元素位于第 周期 族。 (3)基态原子核外占据最高能级电子的电子云轮廊图形状为 。 (4)基态原子价层电子中已成对电子与未成对电子个数比为 。 2．I．已知某原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (1)该元素的原子序数是 。 (2)该元素属第 周期第 族。 (3)该元素的价电子排布式是 。 Ⅱ．回答下列问题。 (4)写出Cr核外电子排布式 。 (5)Fe2+与Fe3+未成对电子数之比为 (用a：b的形式表示)。 3．按要求填空： (1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ，有 种空间运动状态。 (2)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为 。 (3)某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，该元素符号为 ，其基态原子的核外电子排布式为 。 4．某元素基态原子最外层的电子排布式如下，其中能表示该元素一定为主族元素的是 A．2s22p6 B．ns1 C．4s24p1 D．4s1 题型十一 泡利原理、洪特规则、能量最低原理的应用 方法提示： 1．构造原理解决的是电子排布顺序，泡利原理解决的是填多少，洪特规则解决的是怎么填，能量最低原理解决的是先填谁。 2.泡利原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求 1．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是 A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理 B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 D．电子排布式( )违反了洪特规则 2．下列有关原子核外电子排布的说法错误的是 A．的电子排布式写成，违反了能量最低原理 B．基态：的电子排布式写成，是正确的 C．O原子的电子轨道表示式写成，违反了泡利不相容原理 D．Si原子的价电子轨道表示式写成，违反了洪特规则 3．下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 4．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 C K原子的电子排布式： 错误；违反泡利不相容原理 D C的电子排布式 错误；违反洪特规则 A．A B．B C．C D．D 题型十二 核外电子排布的表现形式 方法提示： 1.核外电子排布的表现形式主要有电子排布式、简化的电子排布式、价层电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图等。 2.构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，排布电子时还要同时满足泡利原理、洪特规则、能量最低原理。书写核外电子排布时应该按能层大小从左到右排布。 1．下列说法正确的是 A．表示能级有2个轨道 B．基态铬原子价层电子排布式为 C．基态原子的电子排布式： D．某基态原子的价层电子轨道表示式： 2．下列化学用语表述正确的是 A．原子核内有8个中子的碳原子：C B．氯离子的结构示意图： C．基态Fe原子的价层电子排布式：3d64s2 D．基态O原子的轨道表示式： 3．下列有关化学用语的表述正确的是 A．的电子式： B．基态碳原子的轨道表示式： C．基态氧原子的电子排布式： D．的结构示意图： 4．下列说法不正确的是 A．价层电子排布式为 B．基态O原子的未成对电子有2个 C．基态碳原子最外层的电子排布图为 D．基态Ti原子的核外电子排布式为 $$1.1 原子结构 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 题型导引 题型一 核外电子运动特征的辨析 题型二 关于电子云描述的正误判断 题型三 能层与能级的相互转化 题型四 能级与原子轨道的转化关系 题型五 能层与原子轨道的互换 题型六 原子轨道及其能量高低判断 题型七 能层、能级、原子轨道与最多容纳电子数的计算 题型八 能层与能级的能量高低判断 题型九 基态、激发态与原子光谱 题型十 构造原理与元素周期表的关系 题型十一 泡利原理、洪特规则、能量最低原理的应用 题型十二 核外电子排布的表现形式 题型一 核外电子运动特征的辨析 方法提示： 1.核外电子运动是无固定轨道绕原子核高速运动，测不准，只能用电子在原子核外一定空间的概率密度分布即电子云进行形象化描述。 2.电子能量高在离核远的区域出现的机会多，在该区域电子云的小黑点密度大，小黑点不表示电子的个数的多少。 1．下列叙述不正确的是 A．越易失去的电子能量越高 B．在离核越远区域内运动的电子能量越高 C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核越近区域内运动的电子能量越低 【答案】C 【详解】A．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，越易失去，则越易失去的电子能量越高，故A正确； B．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故B正确； C．由构造原理可知，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，故C错误； D．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故D正确； 故选C。 2．下列说法正确的是 A．原子核外电子在某一时刻的位置可以测定或计算出来 B．原子核外电子的运动轨迹可以描画出来 C．人们常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小 D．电子云图中的小点表示电子的个数多少 【答案】C 【详解】A．电子的运动速度极快且无规则，不能测定某一时刻电子所处的位置，故A错误； B．电子的运动速度极快且无规则，原子核外电子的运动轨迹无法描画出来，故B错误； C．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度，常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小，故C正确； D．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，而不表示具体的原子、原子的个数及电子的运动轨迹，故D错误； 答案选C。 3．按照量子力学对原子核外电子运动的描述，下列说法正确的是 A．下列能级的能量 B．核外电子运动存在固定轨迹的轨道 C．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多 D．在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子 【答案】D 【详解】A．同一原子中，形状相同的原子轨道能层越低，能量越低，所以能级的能量高低：1s<2s<3s<4s，A项错误； B．核外电子运动只是在某个区域出现的概率大些，不是围绕原子核在固定的轨道上运动，B项错误； C．电子云图中的小黑点密表示电子出现机会的多，不表示在该核外空间的电子数多，C项错误； D．电子运动状态取决于：电子层、原子轨道、能级、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态， 故在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子，D项正确； 答案选D。 题型二 关于电子云描述的正误判断 方法提示： 1.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率分布的形象化描述，小点并不代表电子。 2.电子云轮廓图称为原子轨道，s轨道电子云为球形，p轨道电子云为哑铃形等，电子云的伸展方向数等于轨道数。 1．下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B．黑点密度大，单位体积内电子出现的概率大 C．通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动 D．电子位于2s或2p轨道时，其电子云图相同 【答案】B 【详解】A．电子云图中小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不表示电子数目，故 A错误； B．电子云图中小黑点密度大表示电子在原子核外空间的单位体积内电子出现的概率大，故 B正确； C．电子云图中小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故 C错误； D．s轨道电子云为球形，p轨道电子云为哑铃形，故D错误； 故选B。 2．下列说法正确的是 A．s电子云表示电子绕原子核做圆周运动 B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 C．p电子的电子云轮廓图可表示为 D．表示的电子排布图为 【答案】D 【详解】A．电子云表示电子在核外空间某处出现的概率，不代表电子的运动轨迹，A错误； B．小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，密则概率大，B错误； C．p电子的电子云轮廓图为哑铃状，C错误； D．根据洪特规则，表示的电子排布图为，D正确； 答案选D。 3．下列关于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能级的电子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增加 D．人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小，电子云示意图中小黑点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小 【答案】D 【详解】A．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，故A错误； B．S能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B错误； C．P轨道是纺锤形的，任何能层的P能级都有3个原子轨道，与能层的大小无关，故C错误； D．人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小，电子云示意图中小黑点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小，故D正确； 故选D。 4．基态硫原子最高占据能层中电子云轮廓图如图所示的能级符号为 A．3s B．3p C．3d D．3f 【答案】B 【详解】基态硫原子的价电子排布式为3s23p4，其最高占据能级为3p。图中信息显示，其为npz的电子云轮廓图，所以基态硫原子最高占据能层中电子云轮廓图如图所示的能级符号为3p，故选B。 题型三 能层与能级的相互转化 方法提示： 1.能层即电子层从第一至第七层分别用K、L、M、N、O、P、Q表示 2.K、L、M等的能级分别为1s、2s2p、3s3p3d等表示 1．下列能层中，含有3个能级的是 A．能层 B．能层 C．能层 D．能层 【答案】B 【详解】A．K能层是第一能层，有1个能级，A错误； B．M能层是第三能层，有3个能级，B正确； C．L能层是第二能层，有2个能级，C错误； D．N能层是第四能层，有4个能级，D错误； 故选B。 2．位于N能层的能级符号为 A．5s B．4p C．3s D．3p 【答案】B 【详解】N能层为第4能层，第4能层的能级有4s、4p、4d、4f，故答案为：B。 3．以下能级符号不正确的是 A．2d B．3p C．4s D．6f 【答案】A 【详解】由能层和能级关系可知，第一层(K层)上只有1s能级，第二电子层(L层)只有2s和2p能级，第三电子层(M层)只有3s、3p和3d能级，第四电子层(N层)只有4s、4p、4d和4f能级，第五电子层(O层)、第六电子层(P层) 能级也是按照s、p、d、f……的顺序排布，能级数更多；综上所述，第二能层没有d能级，故选A。 题型四 能级与原子轨道的转化关系 方法提示： 1． 能级的电子云的伸展方向即是能级的轨道数 2． 能级用s、p、d、f表示，伸展方向分别为1、3、5、7。 1．下列各能级中，轨道数为1的是 A．s B．p C．d D．f 【答案】A 【详解】A．s能级只有1个轨道，A正确； B．p能级有3个轨道，B错误； C．d能级有5个轨道，C错误； D．f能级有7个轨道，D错误； 故选A。 2．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 【答案】C 【详解】A．第二能层有2s、2p共2个能级，A项正确； B．p能级电子云有px、py、pz3 种不同的空间伸展方向，B项正确； C．p能级轨道数不变，都是3 ，  C项错误 D．d能级有5个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，则5个原子轨道最多可容纳10个电子，D项正确； 故选C。 3．下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 【答案】A 【详解】A．原子核外各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，A正确； B．当n=1时，只有1s能级，n=2时只有两个能级2s、2p能级，n=3时只有3s、3p、3d，均没有f能级，B错误； C．在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C错误； D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2(n为能层序数)，D错误； 故答案为：A。 4．下列有关能级或原子轨道说法错误的是 A．2p、3p、4p能量逐渐升高，能级的轨道数逐渐增多 B．、、轨道形状均为哑铃形，且相互垂直，但能量相等 C．p能级能量不一定大于s能级能量 D．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包围了1s轨道 【答案】A 【详解】A．p能级中原子轨道数目为3，即2p、3p、4p能级的轨道数相同，均为3，故A错误； B．、、轨道相互垂直，能量相同，轨道形状均为哑铃形，故B正确； C．同一能层不同能级之间能量关系是p能级的能量一定比s能级的高；但若能层序数不同，就不符合该关系，如3s能级的能量比2p能级的能量高，故C正确； D．s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，故D正确； 故答案为：A。 题型五 能层与原子轨道的互换 方法提示： 1.首先确定能层的能级，再计算能层的轨道数。 2.根据能级计算能层的轨道数，s、p、g、f的轨道数分别为1、3、5、7。 1．下列能层中原子轨道数目为9的是 A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 【答案】C 【详解】A．K层只有s能级，只有一个轨道，故A错误； B．L层有s、p能级，且s能级有1个轨道、p能级有3个轨道，轨道数=1+3=4，故B错误； C．M层有s、p、d能级，s能级有1个轨道、p能级有3个轨道、d能级有5个轨道，轨道数=1+3+5=9，故C正确； D．N层有s、p、d、f能级，且s、p、d、f能级轨道数分别是1、3、5、7，轨道数=1+3+5+7=16，故D错误； 故选C。 2．下列说法不正确的是 A．各能层含有的原子轨道数为（n为能层序数） B．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形 D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 【答案】D 【详解】A．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2(n为能层序数)，A正确； B．s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，B正确； C．p能级轨道形状为哑铃型，形状与能层无关，C正确； D．M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，D错误； 3．下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为n-1 B．3d3表示3d能级有3个轨道 C．2px、2py、2pz三个轨道相互垂直 D．Mg原子核外电子占据的最高能级的轨道形状为哑铃形 【答案】C 【详解】A．各能层中能级数等于该能层序数，A错误； B．3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个轨道，B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直，C正确； D．Mg原子核外电子占据的最高能级为3s能级。轨道形状为球形，D错误； 故选C。 题型六 原子轨道及其能量高低判断 方法提示： 1.能级s、p、g、f在不同的能层能量不同，如1s＜2s＜3s＜4s。 2.简并轨道的能量相同，即同能级的不同轨道能量相同。 1．下列关于原子轨道的叙述正确的是 A．p能级的、、轨道相互垂直，其能量大小关系为 B．2s电子能量比1s电子能量高，总是在比1s电子离核更远的地方运动 C．1s、2s、3s、4s电子云轮廓图形状相同，但大小不同 D．与轨道形状相同，能量不同 【答案】C 【详解】A．、、轨道相互垂直，且能量相等，A项错误； B．2s轨道上的电子比1s轨道上的电子能量高，在离核较远的位置出现的概率大，B项错误； C．1s、2s、3s、4s电子云均为球形，但大小不同，C项正确； D．与轨道形状相同，能量也相同， D项错误； 故选C。 2．下列有关原子轨道的说法不正确的是 A．原子轨道的形状为球形 B．能量大小： C．、、轨道的能量不相同 D．能级有3个原子轨道，相互垂直，分别以、、表示 【答案】C 【详解】A．2s原子轨道形状为球形，A正确； B．同一原子能层越高，s电子云半径越大，电子能量越高，因此能量大小：，B正确； C．、、轨道相互垂直，能量相同，C错误； D．每个p能级都有3个原子轨道，而且它们相互垂直，分别称为、、，D正确； 故选C。 3．人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A．电子在线性轨道上绕核运行 B．p能级的能量一定比s能级的能量低 C．2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等 D．基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形 【答案】D 【详解】A．电子在原子核外一定的空间内绕核运动，还有自旋运动，不能准确测定位置和速度，A错误； B．p能级的能量不一定比s能级的能量低，如2p的能量大于1s，B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，C错误； D．基态Li原子电子排布1s22s1，最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形，D正确； 故选D。 4．下列基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电子的能层越大，电子的能量越大，则原子轨道能量2s>1s，A正确； B．同一能级，不同轨道能量相等，则原子轨道能量，B正确； C．根据构造原理可知原子轨道能量4p>3d，C正确； D．相同电子层上原子轨道能量ns<np<nd<nf，则原子轨道能量5d<5f，D错误； 答案选D。 题型七 能层、能级、原子轨道与最多容纳电子数的计算 方法提示： 1.首先确定能层的能级以及轨道数 2.根据每个轨道最多容纳2个电子，计算能层最多容纳的电子数。 1．下列叙述正确的是 A．第三能层某能级的符号为3f B．同一能层中的不同能级的能量高低相同 C．每个能层最多可容纳的电子数是2n2 D．3d能级最多容纳5个电子 【答案】C 【详解】A．第三能层有3个能级(3s、3p、3d)，没有3f能级，A错误； B．同一能层里不同能级，能量按照s、p、d、f的顺序升高，B错误； C．每个能层最多可容纳的电子数是2n2，C正确； D．3d能级最多容纳10个电子，D错误； 故选C。 2．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级的轨道数不同 B．3d能级有3个原子轨道 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层中含有n个能级 【答案】D 【详解】A．不同电子层的p能级的轨道数相等，都是3个，A错误； B．3d能级有5个原子轨道，B错误； C．每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层)，第三电子层若不是最外层，最多容纳18个电子，若第三电子层是最外层，则最多可容纳8个电子，C错误； D．各电子层的能级数等于其所处的电子层数，即第n电子层含有n个能级，D正确； 故选D。 3．下列说法正确的是 A．任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级 B．用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为 C．2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子 D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述 【答案】B 【详解】A．由于元素周期表未填满，以后还会有元素被发现，电子层除有s、p、d、f四个能级外，可能还有其他能级存在，故A错误； B．在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可将核外电子分成不同的能层，用n表示能层序数，则每一能层最多容纳电子数为，故B正确； C．第二个电子层只有2s、2p两个能级，无2d能级，故C错误； D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道、电子的自旋状态四个方面进行描述，故D错误。 故选B。 4．第L能层所含的能级数，最多容纳的电子数分别为 A．2，2 B．2，8 C．2，16 D．4，32 【答案】B 【详解】能层的能级数等于能层序数，最多能容纳的电子数为2n2（n为能层序数），L层为第2能层，因此含有2个能级，最多容纳的电子数为8，B答案符合题意；故选B。 题型八 能层与能级的能量高低判断 方法提示： 1.能层的能量由里向外依次增大，即K＜L＜M＜N＜O＜P＜Q。 2.在相同能层里，能级的能量是s＜p＜d＜f，简并轨道的能量相同。 1．下列能层的能量由低到高的顺序是 A．K、L、Q、O B．P、Q、N、L C．K、L、M、N D．M、K、P、Q 【答案】C 【详解】能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q，故C符合题意； 故选C。 2．下列说法中，正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D．轨道相互垂直，且能量不相等 【答案】C 【详解】A．p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s，A错误； B．同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误； C．从空间角度看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，C正确； D．轨道相互垂直，能量相等，D错误； 故选C 3．下列能量比较不对的是 A．E(1s)<E(2s) B．E(K)<E(M) C．E(3d)<E(4s) D．E(3s)<E(3p) 【答案】C 【分析】各能级能量高低顺序为①相同能层而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，②能层不同时的能量高低：2s＜3s＜4s、2p＜3p＜4p；③不同层不同能级ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f… 【详解】A．不同能层相同能级的电子能量E(1s)<E(2s)，故A正确； B．K层电子离原子核近，M层电子离原子核远，结合能级能量高低排序可知M能层电子能量均高于K层电子具有的能量，故B正确； C．由以上分析可知E(3d)＞E(4s)，故C错误； D．由以上分析可知相同能层不同能级的电子能量E(3s)<E(3p)，故D正确； 答案选C。 题型九 基态、激发态与原子光谱 方法提示： 1.电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，形成发射光谱；反之从基态跃迁到激发态吸收能量，形成吸收光谱。 2.不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 1．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是 A．1s22s22p5 B． C． D． 【答案】C 【详解】A．1s22s22p5中，电子依次排满1s、2s，剩余电子排布在2p轨道上，表示的是基态氟原子的电子排布，A不符合题意； B．按照轨道能量由低到高的顺序，依次排布在能量递增的轨道上，表示的是基态钙原子的电子排布，B不符合题意； C．中，电子未排满2p轨道，就排布在能量更高的3s轨道上，表示的是激发态的氧原子，C符合题意； D．中，电子最后排布在3d、4s轨道上，符合洪特规则，4s轨道有一个电子进入3d轨道，使3d轨道半充满，原子的能量低，稳定性强，D不符合题意； 故选C。 2．关于原子光谱说法不正确的是 A．霓虹灯光、LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关 B．原子光谱包括原子的吸收光谱和发射光谱 C．许多元素是通过原子光谱发现的 D．原子电子发生跃迁，是指电子从较低能量的状态变为较高能量的状态 【答案】D 【详解】A．霓虹灯光、LED灯光中原子获得能量从能量低的能级跃迁到能量高的能级，很快电子能量高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时，将释放能量，光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一，故A说法正确； B．原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，包括吸收光谱和发射光谱，故B说法正确； C．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，故C说法正确； D．电子从较低能量的状态变为较高能量的状态称为电子跃迁，电子从较高能量的状态变为较低能量的状态也称为电子跃迁，故D说法错误； 故选D。 3．基态铝原子转化为下列激发态时所需能量最少的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】基态原子外层只有一个电子由3s能级跃迁到3p能级所需能量较少，按洪特规则3p上两个电子分占不同轨道相对稳定，能量相对较低，所以基态铝原子转化为A选项的激发态时所需能量最少，故A正确； 故选：A。 4．钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．原子释放光谱 D．原子激发光谱 【答案】B 【详解】金属钠灼烧后吸收能量，电子由基态跃迁到高能级变为激发态，从激发态返回基态时释放能量，释放的能量以黄光（辐射）的形式体现，为发射光谱，故选B； 5．下列说法不正确的是 A．激光与电子跃迁有关 B．霓虹灯管通电变红是氖原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱 C．钾和钠的焰色不同的原因与电子跃迁时能量的变化不同有关 D．“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时过程中，发生了化学变化 【答案】D 【详解】A．焰色反应、激光、霓虹灯光等是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，所以激光与电子跃迁释放能量有关，故A正确； B．充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红光是由于电子由基态获得能量跃迁到激发态，从激发态跃迁到较低的能级，多余的能量以光的形式释放出来，所以霓虹灯通电灯管变红是氖原子中的电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱，故B正确； C．许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是激发态的电子从能量高的轨道跃迁到能量低的轨道时，能量以一定的波长(可见光区域)光的形式释放，钾和钠的焰色不同的原因与电子跃迁时能量的变化不同有关，故C正确； D．原子钟利用电子跃迁计时，工作时没有生成新物质，没有发生化学变化，故D错误； 故选D。 题型十 构造原理与元素周期表的关系 方法提示： 1.原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。书写电子排布式时能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。 2.在元素周期表中，主族元素的族序数就是最外层电子，过渡元素的外围电子数等于周期表的列序数，周期序数等于电子层数，也就是能层数。 1．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为组成的化合物。回答下列问题： (1)基态原子核外电子排布式为 。 (2)元素位于第 周期 族。 (3)基态原子核外占据最高能级电子的电子云轮廊图形状为 。 (4)基态原子价层电子中已成对电子与未成对电子个数比为 。 【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2 (2) 四 VA (3)哑铃形 (4)3︰1 【详解】（1）Fe的原子序数为26，根据构造原理，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2； （2）元素是P元素同主族的下一周期元素，位于第四周期第VA族； （3）基态F原子核外占据最高能级的是2p5电子，电子云轮廓图形状为哑铃形； （4）基态原子价层电子为2s2p6，已成对电子数目是6个，未成对电子数目为2个，个数比为3︰1。 2．I．已知某原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (1)该元素的原子序数是 。 (2)该元素属第 周期第 族。 (3)该元素的价电子排布式是 。 Ⅱ．回答下列问题。 (4)写出Cr核外电子排布式 。 (5)Fe2+与Fe3+未成对电子数之比为 (用a：b的形式表示)。 【答案】(1)33 (2) 四 VA (3)4s24p3 (4)[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1 (5)4︰5 【详解】（1）原子序数=质子数=原子核外电子数，根据电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子核外电子数为33，则该元素的原子序数是33。 （2）由电子排布式可知，该元素属第四周期第VA族。 （3）该元素基态原子的价电子排布式是4s24p3。 （4）Cr原子序数是24，基态核外电子排布式[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1。 （5）Fe2+与Fe3+的基态价电子排布式依次是3d6、3d5，Fe2+与Fe3+未成对电子数依次为4、5，则未成对电子数之比为4︰5。 3．按要求填空： (1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是 ，有 种空间运动状态。 (2)Fe成为阳离子时首先失去 轨道电子，Sm的价层电子排布式为，价层电子排布式为 。 (3)某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，该元素符号为 ，其基态原子的核外电子排布式为 。 【答案】(1) N 10 (2) 4s (3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 【详解】（1）基态K原子中，核外电子占据最高能层为第4层的符号是N，核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、4s轨道，有1+1+3+1+3+1=10种空间运动状态的电子； （2）金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子，故Fe优先失去4s轨道上的电子，Sm的价层电子排布式为，是Sm失去三个电子形成的其价层电子排布式为； （3）某元素基态+3价离子的3d轨道为半充满，则该3价离子的价电子为3d5，基态原子价电子为3d64s2，是Fe，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 4．某元素基态原子最外层的电子排布式如下，其中能表示该元素一定为主族元素的是 A．2s22p6 B．ns1 C．4s24p1 D．4s1 【答案】C 【详解】A．最外层电子排布式为2s22p6，处于第二周期0族，故A错误； B．最外层电子数为的ns1元素，可能为1s1是H；也可能是过渡元素，如4s1为K或部分过渡元素，故B错误； C．最外层电子排布式为4s24p1，处于第四周期ⅢA族，故C正确； D．最外层电子排布式为4s1，可能是第四周期的K、Cr、Cu，其中只有K是主族元素，故D错误。 答案选C。 题型十一 泡利原理、洪特规则、能量最低原理的应用 方法提示： 1．构造原理解决的是电子排布顺序，泡利原理解决的是填多少，洪特规则解决的是怎么填，能量最低原理解决的是先填谁。 2.泡利原理、洪特规则、构造原理都是对核外电子排布满足能量最低的要求 1．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是 A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理 B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了泡利原理 C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理 D．电子排布式( )违反了洪特规则 【答案】B 【详解】A．若Mn元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7 ，则违反了构造原理，先排4s轨道，再排3d轨道，A正确； B．若基态硫原子的价层电子轨道表示式为，则违反了洪特规则，排布在同一能级的不同轨道时，单独占据一个轨道，自旋方向相同，B错误； C．基态氮原子的核外电子轨道表示式为，符合洪特规则和泡利原理，C正确； D．电子排布式( )违反了洪特规则，正确的排布为，D正确； 故选B。 2．下列有关原子核外电子排布的说法错误的是 A．的电子排布式写成，违反了能量最低原理 B．基态：的电子排布式写成，是正确的 C．O原子的电子轨道表示式写成，违反了泡利不相容原理 D．Si原子的价电子轨道表示式写成，违反了洪特规则 【答案】A 【详解】A．的电子排布式写成，违反了泡利不相容原理，A错误； B．24Cr的电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1，B正确； C．O原子的电子轨道表示式写成，违反了泡利不相容原理，同一轨道的2个电子，自旋方向相反，C正确； D．Si原子的价电子轨道表示式写成，违反了洪特规则，电子排布在能量相同的同一能级的不同轨道时，优先单独占据一个轨道，自旋方向相同，D正确； 故选A。 3．下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 【答案】A 【详解】A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误； B．对于6C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确； C．根据轨道能量高低顺序可知E4s＜E3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原则，C正确； D．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10 个电子，则违反了泡利原理，D正确； 故选A。 4．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 C K原子的电子排布式： 错误；违反泡利不相容原理 D C的电子排布式 错误；违反洪特规则 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，故A不符合题意； B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，故B不符合题意； C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，故C不符合题意； D．电子应先充满同能级的轨道，C的电子排布式违反洪特规则，故D符合题意； 故答案为D。 题型十二 核外电子排布的表现形式 方法提示： 1.核外电子排布的表现形式主要有电子排布式、简化的电子排布式、价层电子排布式、轨道表示式、原子结构示意图等。 2.构造原理是书写基态原子电子排布式的依据，排布电子时还要同时满足泡利原理、洪特规则、能量最低原理。书写核外电子排布时应该按能层大小从左到右排布。 1．下列说法正确的是 A．表示能级有2个轨道 B．基态铬原子价层电子排布式为 C．基态原子的电子排布式： D．某基态原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【详解】A．s能级只有1个轨道，2s2表示2s能级容纳2个电子，A错误； B．Cr的原子序数为24，根据洪特规则，3d轨道半满更稳定，Cr的电子排布式为ls22s22p63s23p63d54s1，B错误； C．Br是35号元素，Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确； D．根据构造原理，电子先填充能量较低的4s能级，故该基态原子的价层电子轨道表示式为，D错误； 故选C。 2．下列化学用语表述正确的是 A．原子核内有8个中子的碳原子：C B．氯离子的结构示意图： C．基态Fe原子的价层电子排布式：3d64s2 D．基态O原子的轨道表示式： 【答案】C 【详解】A．原子核内有8个中子的碳原子质量数为14：，A错误； B．氯离子原子核17个正电荷，核外18个电子结构示意图为：，B错误； C．基态Fe原子核外26个电子，价层电子排布式： ，C正确； D．基态O原子的轨道表示式：，D错误； 故答案为：C。 3．下列有关化学用语的表述正确的是 A．的电子式： B．基态碳原子的轨道表示式： C．基态氧原子的电子排布式： D．的结构示意图： 【答案】C 【详解】 A．氯化铵为离子化合物，电子式为，故A项错误； B．图中2p轨道上的2个电子没有分占不同的轨道，违背了洪特规则，基态碳原子的轨道表示式为，故B项错误； C．基态氧原子的电子排布式为，故C项正确； A．的结构示意图：，故D项错误； 故本题选C。 4．下列说法不正确的是 A．价层电子排布式为 B．基态O原子的未成对电子有2个 C．基态碳原子最外层的电子排布图为 D．基态Ti原子的核外电子排布式为 【答案】C 【详解】A．基态Fe原子的价电子排布式为，变为时从最外层失去3个电子，故价层电子排布式为，故A正确； B．基态O原子核外有8个电子，其核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子有2个，故B正确； C．基态碳原子最外层中，2s、2p能级分别有2个电子，则基态碳原子的最外层电子排布图为，故C错误； D．Ti为22号元素，根据构造原理可知，基态Ti原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d24s2，故D正确； 答案选C。 $$