第1章 第1节 第2课时 电子云与原子轨道 核外电子排布规律-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

第一章　原子结构与性质 第一节　原子结构 第2课时　电子云与原子轨道　核外电子排布规律 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．(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____________的形象化描述。 (2)①量子力学把电子在原子核外的一个____________称为一个原子轨道。 ②s电子的原子轨道呈________形，p电子的原子轨道呈________形。 ③同一原子的能层越高，原子轨道的半径________。 ④s、p、d、f能级分别含______、______、______、______个原子轨道。 答案 概率密度分布 空间运动状态 球 哑铃 越大 1 3 5 7 预习作业 4 2．(1)泡利原理指在一个原子轨道里，最多只能容纳____个电子，而且它们的自旋________。 (2)洪特规则指基态原子中，填入__________的电子总是先单独分占，且自旋________。 (3)在构建基态原子时，电子将尽可能地占据__________的原子轨道，使整个原子的能量________，这就是能量最低原理。 答案 2 相反 简并轨道 平行 能量最低 最低 预习作业 5 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)2s的电子云比1s的电子云大，说明2s的电子云中的电子比1s多。(　　) (2)同一原子中2p、3p、4p能级中原子轨道数依次增多。(　　) (3)2p和3p轨道形状相同，能量也相同。(　　) (4)p轨道呈哑铃形，p轨道电子绕核作“∞”形运动。(　　) (5)某原子核外电子排布为ns2np7，其违背了泡利原理。(　　) √ × × × × 预习作业 6 2．图1和图2分别是1s电子的电子云图和原子轨道图。下列有关认识正确的是(　　) 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，有无数条对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的位置 解析：图1为电子云图，小黑点的疏密程度表示电子在核外出现的概率密度大小；图2表示1s原子轨道呈球形。 答案 解析 预习作业 7 3．(2024·江苏省苏州市高二期中)符号“2p”没有给出的信息是(　　) A．能级 B．能层 C．电子云形状 D．电子云在空间的伸展方向 答案 预习作业 8 4．下列轨道表示式中违反泡利原理的是(　　) A．C　 B．P　 C．N　 D．Mg　 解析：A项，违反能量最低原理；C项，违反洪特规则；D项，违反了泡利原理。 答案 解析 预习作业 9 5．下列叙述中，正确的是(　　) A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5 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．各能层含有的原子轨道数为2n2 答案 预习作业 10 6．根据25Mn原子核外电子排布情况，回答下列问题。 (1)价层电子排布图：_________________________。 (2)在锰原子的核外电子中，有_______种运动状态不同的电子；共有________对成对电子；有________个未成对电子；最高化合价为________价。 答案 25 10 5 ＋7 预习作业 11 课时作业 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★ ★★★ ★★★ ★★ 对点 电子云 原子轨道 核外电子排布规律 电子排布 电子云与原子轨道 电子排布 原子轨道 核外电子排布规律 电子排布 电子排布 电子排布 电子排布 核外电子排布规律 核外电子排布规律 核外电子 排布 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 13 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列关于电子云的说法中，正确的是(　　) A．电子云表示电子在原子核外运动的轨迹 B．电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小 C．电子云图中的小点越密表示该核外空间的电子越多 D．钠原子的1s、2s、3s电子云半径相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 14 [重难点拨]　电子云的意义 (1)小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率密度大小。小黑点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率密度小；小黑点密集的地方，表示电子在该处出现的概率密度大。 (2)离核越近，电子出现的概率密度越大，小黑点越密集。如2s电子云比1s电子云更弥散。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 15 2．下列说法正确的是(　　) A．3p4表示3p能级有4个轨道 B．同一原子中，1s、2s、3s电子能量相等 C．同一原子中，2p、3p、4p能级所能容纳的最多电子数依次增多 D．基态原子是指处于最低能量的原子 解析：A项，p能级中有3个原子轨道，3p4表示3p能级有4个电子；B项，同一原子中，1s、2s、3s电子能量应逐渐增大；C项，p能级所能容纳的电子数最多都为6个。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 [重难点拨]　决定电子能量高低的因素 (1)不同能层能级符号相同的能级，能层序数越大能量越高。例如，1s＜2s＜3s……，2p＜3p＜4p……。 (2)同一能层中，各能级之间的能量大小关系是ns＜np＜nd＜nf……。例如，第四能层中4s＜4p＜4d＜4f。 (3)能层和能级都相同的各原子轨道能量相等，例如，2px＝2py＝2pz。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 17 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 18 4．下列有关核外电子排布不正确的是(　　) A．基态24Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B．基态K原子的简化电子排布式：[Ar]4s1 C．基态N原子的轨道表示式： D．基态Si原子的轨道表示式： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 19 [重难点拨]　 洪特规则特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如：基态铬原子(24Cr)的价层电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；基态铜原子(29Cu)的价层电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 20 5．图1和图2分别是电子云图、原子轨道图，则有关的说法中正确的是(　　) A．电子云图就是原子轨道图 B．3p2表示3p能级中有两个电子 C．由图2可知s轨道呈圆形，有无数条对称轴 D．填充在px、py、pz的电子能量不同 解析：A项，原子轨道图是电子云的轮廓图，也就是电子出现概率为90%的空间；C项，s轨道呈球形；D项，同一能级的电子能量相同。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 21 6．以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法错误的是 (　　) A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能不含有“未成对电子” C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子” D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含有“未成对电子” 解析：每个原子轨道最多能容纳2个电子，则核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”，A正确，D错误；核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”，如基态碳原子(1s22s22p2)，含有2个“未成对电子”，也可能不含有未成对电子，如基态铍原子(1s22s2)，B、C正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 22 7．下列有关认识正确的是(　　) A．原子的核外最易失去的电子能量最低 B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．s能级电子绕核旋转，其轨迹为一圆圈，而p能级电子是走∞字形 解析：能量越高的电子在离核越远的区域内运动，越容易失去，所以原子核外最易失去的电子能量最高，故A错误；p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如2p轨道的电子能量低于3s轨道的电子能量，故C错误；电子在原子核外做无规则运动，并无固定的轨迹，故D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 23 8．下列有关氮原子的电子排布图中，能量最低的是(　　) A. B. C. D. 解析：根据洪特规则，原子的核外电子在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道且自旋平行，这样整个原子的能量最低。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 24 9．科学家利用强大的X射线脉冲从密封舱中的氖原子中敲除一个电子。下列关于氖原子被敲除一个电子后的剩余粒子的说法正确的是(　　) A．剩余粒子质子数为9 B．剩余粒子的电子排布式为1s22s22p6 C．剩余粒子核外有9种不同运动状态的电子 D．氖原子与剩余粒子的化学性质相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 25 10．A原子的结构示意图为 ，则X、Y及该原子3d能级上的电子数不可能的组合是(　　) A．18、8、0 B．20、8、0 C．25、13、5 D．30、18、10 解析：若X＝18，则原子核外各层电子数分别为2、8、8，故A错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 26 11．已知A元素原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子，B元素原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反，C元素原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子，D元素原子失去2个电子后具有与Ne相同的电子层结构。下列有关判断不正确的是(　　) A．A元素与B元素可组成化合物A2B7 B．D元素原子核外有4种不同运动状态的电子 C．C元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]4s1 D．A元素与D元素的原子核外电子占据的最高能层符号相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 27 解析：A元素原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子，则3p轨道上原来有5个电子，A为Cl；B元素原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反，说明该原子的2p轨道上有4个电子，B为O；C元素原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子，C为K；D元素原子失去2个电子后具有与Ne相同的电子层结构，则其原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，为Mg。由Cl的核外电子排布可知，其最高正化合价为＋7，与O可形成Cl2O7，A正确；原子核外每个电子的运动状态都不相同，故Mg原子核外共有12种不同运动状态的电子，B错误；K元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]4s1，C正确；Cl元素与Mg元素的原子核外电子占据的最高能层符号均为M，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 28 二、非选择题 12．(1)金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用。铝原子核外有________种不同运动状态的电子。 (2)基态铁原子有__________个未成对电子，铁离子的电子排布式为____________________。 (3)29Cu＋的价层电子排布式为________。 13 答案 4 1s22s22p63s23p63d5 3d10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 29 13．如图所示是某元素A的基态原子的原子结构示意图(x、y均不等于0)。请回答下列问题。 (1)若3≤y＜8，则该元素属于________(填序号)。 a．主族元素 b．副族元素 c．0族元素 d．Ⅷ族元素 (2)若x＝14，写出A3＋的简化电子排布式：________________。 (3)若y＝1，则A的元素符号可能是____________。 (4)若A原子的次外层d轨道处于半充满状态，则x＝________，y的数值可能是________。 (5)若A原子的次外层d轨道处于全充满状态，则x＝________，y的数值可能是___________________________。 a 答案 [Ar]3d5 K、Cr、Cu 13 1或2 18 1、2、3、4、5、6、7、8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 30 解析：根据原子结构示意图可知，元素A位于元素周期表第四周期。 (1)最外层电子数大于等于3但小于8，则一定属于主族元素。一般过渡元素原子的最外层电子数为1或2。 (2)根据构造原理，若x＝14，则该元素原子的核外电子排布为2、8、14、2，A是Fe。Fe原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe3＋的简化电子排布式为[Ar]3d5。 (3)第四周期中，最外层电子数为1的原子，其对应元素为K、Cr、Cu，电子排布式分别是1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 31 (4)若A原子的次外层d轨道处于半充满状态，则其内层电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，故x＝2＋6＋5＝13，则可能是24、25号元素，对应原子的最外层电子数分别是1、2。 (5)若A原子的次外层d轨道处于全充满状态，则其内层电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，故x＝2＋6＋10＝18，则可能是29～36号元素，对应原子的最外层电子数分别是1、2、3、4、5、6、7、8。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 32 14．根据核外电子的排布特点推断元素。 (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为______；其价层电子排布图为__________________。 (2)B元素的正三价离子的3d能级为半充满，B的元素符号为_____，其基态原子的电子排布式为______________________________，其原子的结构示意图为_____。 (3)C元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，C的元素符号为____，其基态原子的电子排布式为______________________________。 (4)D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________电子，价层电子排布图为____________________。 N 答案 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 2 2p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 33 解析：(1)A元素基态原子的电子排布图由题给信息可写成： ，则该元素原子核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。 (2)B元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，即26号元素铁。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 34 15．下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题： (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc___________________________________； Ti___________________________________； V____________________________________； Cr___________________________________； Mn___________________________________。 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 ＋3 ＋4 ＋5 ＋6 ＋7 1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2) 答案 1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2) 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 35 (2)对比上述五种元素原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是________________________________________________________________ __________________；出现这一现象的原因是________________________________ _____________。 五种元素的最高正化合价等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 答案 能级交错使得d电子也参与了化学反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 36 　　　　　　　　　　　　　 R 3．下列说法正确的是(　　) A． 错误，违反了泡利不相容原理 B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理 C．碳原子的电子排布式1s22s22peq \o\al(2,x)违反了洪特规则 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p63d4违反了泡利不相容原理 $$