1.1.3 电子云与原子轨道（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修2）

基于真实情境的大单元教学系列测试 1.1.3《电子云与原子轨道》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．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 2．下列关于能级和原子轨道的叙述中，正确的是 A．各电子层含有的原子轨道数为2n2 B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的 D．s、p、d、f能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5、7 3．下列说法中正确的是 A．任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级 B．同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．在一个多电子原子中不可能有两个运动状态完全相同的电子 D．稀有气体原子不能与其他原子形成化学键 4．下列有关电子云、电子云轮廓图和原子轨道的说法正确的是 A．电子云是核外电子的概率密度分布的形象描述 B．电子云中的每个小点表示1个电子 C．核外电子只出现在电子云轮廓图内 D．能级种类决定原子轨道数目，能级越高，原子轨道数目越多 5．下列叙述中，正确的是 A．如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同 B．在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 C．电子云图中黑点密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多 6．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 7．P元素3p轨道上的3个电子不同的是 ①能量  ②原子轨道形状  ③原子轨道空间伸展方向  ④自旋状态  ⑤运动状态 A．①② B．③④ C．③⑤ D．②⑤ 8．下列是不同时期的原子结构模型，按提出时间的先后顺序排列正确的是 ①玻尔原子结构模型②汤姆逊“葡萄干布丁”模型③量子力学模型④道尔顿原子论⑤卢瑟福核式模型 A．④②⑤①③ B．④②③①⑤ C．①③②⑤④ D．④⑤②①③ 9．下列叙述正确的是 A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的 B．钠的焰色反应呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的 C．各能层的电子云轮廓图都是圆形，但圆的半径大小不同 D．同一原子中，能级的轨道数依次增多 10．下列说法正确的是 A．第二周期p区内，P轨道内电子最多的原子，半径最小 B．钠原子的电子由3s跃迁到5s，放出能量 C．2p、3p、4p能级的轨道数相同 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 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．下列说法不正确的是 A．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 B．从空间角度看，轨道比轨道大，其空间包含了轨道 C．第四周期中满足价电子排布为的元素不一定是K D．各能层含有的原子轨道数为(n为能层序数) 12．下列微粒的基态电子排布式一定错误的是 A．A原子： B． C． D．D原子：3s23p63d44s2 13．下列各组多电子原子的原子轨道能量高低比较中，错误的是 A． B． C． D． 14．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布可能是 A．4s2 B．3p64s2 C．3d44s2 D．3d14s2 15．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s) >E(3p) >E(3d) B．E(3s) >E(2s) >E(1s) C．E(4f) >E(4s) >E(3d) D．E(5s) >E(4s) >E(4f) 三、填空题 16．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 。 17．如图所示是s能级和p能级的原子轨道图： 试回答下列问题。 (1)s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。 (2)元素X的基态原子最外层电子排布式为，其p电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向；元素X的名称是 ，它的最低价氢化物的电子式是 。 (3)元素Y的基态原子最外层电子排布式为，那么Y的元素符号应为 ，其基态原子的轨道表示式为 ，原子轨道中有 个未成对电子。 18．按要求填空。 (1)基态铝原子核外电子共有 种不同能级的电子，最高能级的电子云有 种不同的伸展方向，有 种不同运动状态的电子。 (2)S的基态原子核外有 个未成对电子，Si的基态原子核外电子排布式为 。基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 ，电子数为 。 (3)可正确表示原子轨道的是___________(填字母)。 A．2s B．2d C．3p D．3f (4)基态Fe原子有 个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 ；Cu+基态核外电子排布式为 。 (5)某元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，则n= ；原子中能量最高的是 能级电子。 (6)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为 ，第四周期中，3d轨道半充满的元素符号是 。 19．如图所示是s能级和p能级的电子云轮廓图。试回答下列问题。 (1)每个p能级有 个原子轨道，其能量 (填“相同”或“不相同”)。 (2)元素X的原子最外层的电子排布式为nsnnpn+1，则元素X的氢化物的电子式是 。 (3)若元素Y的原子最外层的电子排布式为，则Y的元素符号应为 ，其基态原子的核外电子排布图为 。 (4)基态Al原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。 20．按要求回答下列问题： (1)如图是s能级和p能级的电子云轮廓图，试回答问题。 p电子云轮廓图呈 形，每个p能级有 个原子轨道。 (2)按要求作答： ①画出氯原子结构示意图 ； ②写出基态O核外电子排布式为： ； ③写出基态N的原子轨道表示式： ； (3)Sm的价层电子排布式为，则价层电子排布式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 1.1.3《电子云与原子轨道》检测答案答案 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．【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； 2．【答案】D 【详解】A．各电子层含有的原子轨道数为n2，故A错误； B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，故B错误； C．不同的电子层所含的s能级的原子轨道数相同，都是1个轨道，故C错误； D．n为能层序数，各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，故D正确； 3．【答案】C 【详解】A．随着能层数的增大，能级逐渐增多，第5能层含有5个能级，A错误； B．不同能层中p能级轨道均为3个，则同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数相同，B错误； C．在多电子原子中，电子可以填充在不同的能层，同一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，其自旋状态相反，因此，在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C正确； D．稀有气体在适当的条件下，也可以与其他原子形成化学键，只不过是条件比较苛刻，D错误； 4．【答案】A 【详解】A．电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，出现的机会越大，电子云的密度越大，故A项正确； B．电子云中小黑点的疏密表示电子出现机会的多少，密则机会大，疏则机会小，不代表电子数目多少，故B错误； C．绘制电子云轮廓时，把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出，所得即为电子云图，故C错误； D．同一能层中，s、p、d、f能级所含轨道依次增加，但同一类能级所含轨道数相同，故D错误； 5．【答案】C 【详解】A．依据洪特规则，如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，必先单独分占不同的轨道，且它们的自旋状态必然相同，A错误； B．在一个基态多电子原子中，若两个电子位于同一轨道，则这两个电子的能量完全相同，所以可能有两个能量完全相同的电子，B错误； C．电子云图中黑点并不表示电子，仅表示电子出现的机会大小，电子云密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大，C正确； D．p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级的原子轨道数均为3，则随着能层序数的增加，p能级原子轨道数不变，D错误； 6．【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； 7．【答案】C 【详解】已知P为15号元素，则P元素3p轨道上的3个电子分别进入3p能级的不同轨道中，则①相同能级不同轨道上能量相同，②p能级的原子轨道均为哑铃形，即原子轨道形状相同，③3个3p轨道在空间x、y、z三个伸展方向，即原子轨道空间伸展方向不同，④根据洪特规则可知，电子进入同一能级的不同轨道时总是优先分占不同轨道，且自旋方向相同，即自旋状态相同，⑤由于3个电子分别在不同轨道上运动，故运动状态不同，综上分析可知，③⑤符合题意，故答案为：C。 8．【答案】A 【详解】① 玻尔原子结构模型于1913年提出； ② “葡萄干布丁”模型是由汤姆孙于1904年提出的； ③ 量子力学模型于20世纪20年代中期提出； ④ 道尔顿原子论于1803年提出； ⑤ 核式模型由卢瑟福于1911年提出； 故按提出时间的先后顺序排列正确的是④②⑤①③ 。 9．【答案】A 【详解】A．原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹的，故A正确； B．钠的焰色反应是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，故B错误； C．各能层的s电子云轮廓图都是球形，而不是圆形，故C错误； D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都是3个，故D错误； 10．【答案】C 【详解】A．第二周期p区内，p轨道内电子最多的原子是Ne，半径最小的是F，A错误； B．电子从较低能级轨道跃迁到较高能级轨道需要吸收能量，钠原子的电子由3s跃迁到5s，吸收能量，B错误； C．2p、3p、4p能级的轨道数相同，都是仅有3个轨道，C正确； D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排M层再排N层，但不一定要排满M层再排N层，如钙的核外电子各层电子数依次为2、8、8、2，M层没有排满，D错误； 11．【答案】A 【详解】A．原子核外排布能量最低原则，故会发生能级交错的现象，而不是按照能层顺序进行排布的，A错误； B．s轨道是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，比1s轨道大，故B正确； C．第四周期中满足价电子排布为 4s1 的元素有K、Cr、Cu，C正确； D． 每个能层容纳最大电子数是2n2，每个轨道最多容纳2个电子，则各能层的原子轨道为n2，故D正确；  12．【答案】AD 【详解】A．A原子不可能排布，根据能量最低原理，则应该为，故A错误； B．是氧离子的电子排布式，故B正确； C．是镁离子的电子排布式，故C正确； D．D原子不可能3s23p63d44s2排布，根据半满，能量低，稳定，则应该为3s23p63d54s1，故D错误。 13．【答案】BD 【详解】A．相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf，所以，故A正确； B．和轨道是两个不同的原子轨道，空间伸展方向不同，两个轨道上的电子的运动状态不同，但同一能级上的原子轨道具有相同的能量，故B错误； C．相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf，所以，故C正确； D．原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…，所以，故D错误； 14．【答案】AD 【详解】A．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布可能是4s2，如20号元素Ca，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，该基态原子价电子排布为4s2，故A正确； B．3p64s2的核电荷数为20，3p64s2不是价电子排布式，价电子排布应是4s2，故B错误； C．依据洪特规则，3d44s2应为4d54s1，半充满状态能量低稳定，故C错误； D．已知元素基态原子4s轨道上有2个电子，根据构造原理，3d轨道上可填充电子，当3d轨道上填充一个电子，即该基态原子的核电荷数为21，价电子排布为3d14s2，故D正确； 答案为AD。 15．【答案】B 【详解】A．同一能层，电子按s、p、d能级顺序排布，故能量大小顺序为：E(3s)<E(3p)<E(3d)，A错误； B．同能级，能层越高，能量越高，故E(3s)>E(2s)>E(1s)，B正确； C．原子按4s、3d、4f的顺序排布，故E(4f)>E(3d)>E(4s)，C正确； D．同一能层，电子按s、p、d、f能级顺序排布，故E(4s)<E(4f)，D错误； 16．【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。 17．【答案】(1) 球 1 哑铃 3 (2) 垂直 氮 (3) S 2 【详解】（1）s电子的原子轨道为球形；每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道； （2） np轨道已填充电子，说明ns轨道已经排满电子，故n=2，元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，其p电子云在空间有3个相互垂直的伸展方向，元素X的名称是氮，它的最低价氢化物为NH3，电子式是； （3） np轨道已填充电子，说明ns轨道已经排满电子，则n-1=2，故n=3，元素Y的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故Y为S元素，其基态原子的轨道表示式为；原子轨道中有2个未成对电子。 18．【答案】(1) 5 3 13 (2) 2 [Ne]3s23p2 M 9 4 (3)AC (4) 4 [Ar]3d5 [Ar]3d10 (5) 2 2p (6) [Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1 Cr和Mn 【详解】（1）基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共有5个能级填充电子，即有5种不同能级的电子，最高能级为3p能级，电子云有3种不同的伸展方向，核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子； （2）已知S是16号元素，故S原子的核外电子排布为：[Ne]3s23p4，S的基态原子核外有2个未成对电子；Si是14号元素，故Si的基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p2，电子占据的最高能层符号为M，M能层具有的轨道数为9，电子数为4； （3）A．2s能级只有1个轨道，故2s可以表示原子轨道，故A正确； B．不存在2d能级，故B错误； C．3p能级含有3个轨道，3个轨道相互垂直，故C正确； D．不存在3f能级，故D错误； 故答案为：AC； （4）铁是26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，有4个未成对电子，Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5；铜是29号元素，Cu+基态核外电子排布式为[Ar]3d10； （5）C元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2，s能级最多排2个电子，该元素排列了p能级说明s能级已经填满，所以n=2，则该元素最外层电子排布式为2s22p4，则该元素是O元素，根据构造原理知该元素中能量最高的电子是2p能级电子； （6）第四周期中最外层仅有1个电子的元素有K、Cr、Cu，它们的基态原子的电子排布式分别为[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1；3d轨道半充满说明3d轨道中含有5个电子，根据电子排布规则知，该原子的4s能级上电子全满或半充满，所以该基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或[Ar]3d54s2，所以为Cr和Mn。 19．【答案】(1) 3 相同 (2) (3) S (4) 5 13 【详解】（1）每个p能级有3个原子轨道，且这三个轨道相互垂直，能量相同； （2） 因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，其氢化物为氨，电子式是：； （3） 当元素Y的原子最外层电子排布式为时，有n-1=2，则n=3，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是S元素，原子的电子排布图为； （4）基态铝原子核外电子排布：1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种。 20．【答案】(1) 纺锤形， 3个 (2) 1s22s22p4； (3)4f5； 【详解】（1）p电子的原子轨道呈纺锤形，每个p能级有 3个原子轨道； （2） ①Cl为17号元素，其核外电子排布为2，8，7，氯原子结构示意图：；②写出基态O核外电子排布式为：1s22s22p4；③写出基态N的原子轨道表示式：； （3）Sm的价层电子排布式为，该原子失去电子生成阳离子，则价层电子排布式为：4f5； 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$