第1章 第1节 原子结构 综合训练-【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 综合训练 (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 电子排布 电子云、电子运动状态 基态与激发态、电子排布 电子排布 核外电子排布规律 核外电子排布规律 电子云、核外电子排布规律 电子排布 电子跃迁、原子光谱 电子排布 电子排布 电子跃迁、电子排布 电子排布 核外电子排布规律 电子运动状态、 电子 排布 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列化学用语的书写正确的是(　　) A．羟基的电子式： B．过氧化氢的电子式： C．As的简化电子排布式：[Ar]4s24p3 D．基态镁原子的核外电子轨道表示式： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2．基态硼原子的2p电子和该原子的其他电子的相同之处可能是 (　　) A．能量 B．电子云的形状 C．电子云的伸展方向 D．电子自旋 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 3．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是(　　) A．1s22s22p6 B．1s22s22p63s23p63d104s2 C．1s22s22p33s1 D．1s22s22p63s23p63d54s1 解析：处于最低能量状态的原子叫基态原子，A、B、D项都是基态原子，C项原子2p轨道没排满直接排了3s轨道，不是能量最低，所以是激发态。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5 4．下列基态原子的价层电子排布式中，正确的是(　　) A．3d54s1 B．3d44s2 C．3d94s2 D．3d13p6 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 5．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是(　　) A．C原子的轨道表示式： B．P原子价层电子轨道表示式： C．Cr原子的价层电子排布式：3d44s2 D．Fe2＋电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2 解析：B项，不符合洪特规则；C项，正确的Cr原子的价层电子排布式为3d54s1；D项，Fe2＋是铁原子失去最外层2个电子形成的，其电子排布式是1s22s22p63s23p63d6。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7 [重难点拨]　电子排布图(或轨道表示式)的书写与判断 书写原子核外电子排布图时，要综合考虑能量最低原理、泡利原理和洪特规则，不能顾此失彼。判断原子的最外层电子排布图书写正误时，可采用排除法，先用其中的一条规则去排除，再利用剩余两条规则去分析，便可得出正确的判断。在电子排布图的书写与判断时要注意以下两点： (1)凡是一个轨道中含有2个电子，电子自旋一定是相反的，即 ；相同能级的n个轨道中，若均只含1个电子，则电子自旋一定是平行的(依据洪特规则)，如 、 。 (2)虽然电子的排布(或填充)遵循构造原理，但在书写电子排布图时还是按照能层和能级由低到高的顺序来书写。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8 选项 基态粒子的电子排布式或轨道表示式 评价 A O原子： 错误；违反泡利原理 B B原子： 错误；违反洪特规则 C Ca原子：1s22s22p63s23p63d2 错误；违反能量最低原理 D Cu2＋：1s22s22p63s23p63d10 正确 6．(2024·上海交大附中高二月考)下列对基态粒子的电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是(　　) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9 7．下列叙述正确的是(　　) A．可能存在基态核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子 B．在氢原子的电子云图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域出现的概率密度 C．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋相反 D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋平行 解析：A中原子的核外电子排布应该为1s22s22p63s23p63d14s2；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋平行，而一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋相反，C、D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10 8．下列C原子电子排布图表示的状态中能量关系正确的是(　　) A．①＝②＝③＝④ B．③>④>①>② C．④>③>①＝② D．②>①>④>③ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11 9．(2024·兰州一中高二月考)激发态原子和基态原子 可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可用光谱 仪摄取原子光谱，如图为用光谱仪测定氢气放电管发射的 原子光谱。下列说法错误的是(　　) A．图中测定的是氢的发射光谱 B．元素K在焰色试验中火焰呈紫色，其中紫色对应的辐射波长为656.3 nm C．电子从激发态跃迁到基态或从基态跃迁到激发态时均会产生原子光谱 D．氢原子光谱是线状光谱 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12 解析：由题给信息可知，图中测定的是氢的发射光谱，A正确；元素K在焰色试验中火焰呈紫色，紫色对应的波长较短，为400～430 nm，B错误；原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种，电子从基态跃迁到激发态时产生的原子光谱属于吸收光谱，电子从激发态跃迁到基态时产生的原子光谱属于发射光谱，C正确；原子光谱都是线状光谱，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13 10．下列元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(　　) A．L能层p轨道只填充2个电子的元素 B．价层电子排布式为3s23p2的元素 C．第三周期有7个价电子的元素 D．3p轨道电子半充满的元素 解析：A项中元素为C，B项中元素为Si，C项中元素为Cl，D项中元素为P。酸性：HClO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14 11．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(　　) A．原子核外L能层的未成对电子数与M能层的未成对电子数相等的原子 B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子 C．2p能级有3个电子的X原子和3p能级有3个电子的Y原子 D．最外层都只有一个电子的X、Y原子 解析：A项，L层(M层)只有1个未成对电子的可能是Li、B或F(Na、Al或Cl)，L层(M层)有2个未成对电子的可能是C或O(Si或S)；B项，X为Mg，Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn；C项为N( )和P( ))；D项，最外层只有1个电子的原子有氢及碱金属等，氢原子与碱金属元素原子化学性质不相似。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 [重难点拨]　常见元素原子中未成对电子数的规律 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12．钛合金材料已经广泛应用于国防、航天、医疗等领域。已知常温下钛(Ti)具有良好的耐酸碱能力，高温下能被空气氧化。由钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2)提取金属钛的主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A．基态Ti原子的价层电子排布式为3d2 B．基态Fe2＋中电子占据的最高能级为4s C．步骤Ⅱ发生氧化还原反应，本质上发生 了电子的跃迁 D．步骤Ⅲ需在氩气氛围中进行，防止金属被空气氧化 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 二、非选择题 13．推导下列元素，回答有关问题： (1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称，下同)，简化电子排布式为_______________。 (2)N层只有1个电子的主族元素是______，其氯化物的焰色试验呈______色。 (3)3d能级全部充满电子，4s能级只有1个电子的元素为____，原子序数为____。 (4)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价层电子排布式是________，X在参与化学反应时，1个原子失去的电子数为__________________。 答案 1 [Ar]3d104s24p1 钾 紫 铜 29 3d84s2 2个或3个 解析：(4)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则X为Fe、Y为Ni。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 19 14．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题： (1)写出基态S原子的核外电子排布式：___________________________，写出基态24Cr原子的价层电子排布式：________。 (2)写出基态N原子的核外电子排布图：__________________。 (3)若将基态14Si原子的电子排布式写成1s22s22p63s33p1，则违背了__________。 (4)①基态Fe3＋的核外电子排布式为____________________________；在同周期元素中，基态原子的未成对电子数与基态Fe3＋相同的元素为______(填元素符号)。 ②Fe3＋比Fe2＋的稳定性更________(填“强”或“弱”)，从结构上分析原因是_____________________________________________________________。 1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4) 答案 3d54s1 泡利原理 [Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5) Mn 强 基态Fe3＋的价层电子排布式为3d5，3d能级处于半充满的稳定状态 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 15．(1)2p轨道上最多只能排布6个电子，其依据的规律是________________。 (2)氧元素基态原子核外未成对电子数为____个，第三周期中有两个成单电子的元素符号________(填一种即可)，M层上有2对成对电子的原子最外层共有______种不同运动状态的电子。 (3)1～36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布式为__________________________________________________________________________________________________。 (4)X元素原子的价层电子排布式是4s24p5，X元素的符号是________。 (5)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布式为__________，该元素原子核外电子占据______个电子层，_______个能级，________个原子轨道。 泡利原理 答案 2 Si(或S) 6 C：2s22p2，Si：3s23p2，Ge：4s24p2，O：2s22p4，S：3s23p4，Se：4s24p4，Ti：3d24s2，Ni：3d84s2 Br 4s24p3 4 8 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 21 解析：(2)O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，4个电子在3个p轨道中排布，故未成对电子数是2。第三周期中有两个未成对电子(单电子)的元素的价层电子排布式为3s23p2或3s23p4，核外电子数为14或16，元素符号为Si或S。M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层有6个电子，每个电子的运动状态不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。 (3)具有np2、np4、3d2、3d8结构的原子有2个未成对电子。 (4)根据价层电子排布式可知该元素有四个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表中第四周期第ⅦA族，为Br元素。 (5)先利用能级顺序和排布规律写出其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，价层电子排布式为4s24p3，得出该元素原子核外电子占据8个能级，共1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＋3＝18个原子轨道。(s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道) 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2，A错误；基态Fe2＋的价层电子排布式为3d6，电子占据的最高能级为3d，B错误；步骤Ⅱ中Cl2转化为TiCl4，则发生了氧化还原反应，氧化还原反应的本质是电子的得失或偏移，C错误；步骤Ⅲ中发生反应：2Mg＋TiCl4eq \o(=====,\s\up17(高温))2MgCl2＋Ti，可在氩气氛围中进行，防止金属被空气氧化，D正确。 $$