专题2 第1单元 原子核外电子的运动 单元综合训练-【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（苏教版2019）

专题2　原子结构 与元素性质 第一单元　原子核 外电子的运动 单元综合训练 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．烟花又称花炮、焰火，主要用于军事、盛大的典礼或表演中。下列对形成烟花的过程叙述错误的是(　　) A．与电子的跃迁有关 B．该过程中吸收能量 C．焰色反应属于物理变化 D．该过程中金属原子可能由激发态转化为基态 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 解析　处于基态的金属原子吸收能量后，电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上，再从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道上时，将以光的形式释放能量，从而形成烟花，A正确，B错误；焰色反应并没有发生化学反应，只是电子发生激发态与基态的转换，属于物理变化，C正确；在释放能量的过程中，金属原子由激发态转化为基态，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 答案 解析　O2和O3为氧元素形成的两种不同单质，互为同素异形体，A错误；基态Fe的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则基态Fe2＋的外围电子排布式为3d6，C错误；基态碳原子的外围电子排布式为2s22p2，根据泡利不相容原理和洪特规则，其外围电子的轨道表示式为 ，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5 4．下列原子的电子排布式属于激发态原子的是(　　) A．1s22s22p5 B．1s22s22p53s1 C．1s22s22p3 D．[Ar]3d54s1 解析　1s22s22p5是基态F原子的电子排布式，A不符合题意；1s22s22p53s1是激发态Ne原子的电子排布式，电子从2p能级跃迁到3s能级，B符合题意；1s22s22p3是基态N原子的电子排布式，C不符合题意；[Ar]3d54s1为基态Cr原子电子排布式，D不符合题意。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 5．元素的原子核外有四个电子层，其3d能级上的电子数是4s能级上的3倍，则此元素是(　　) A．S B．Fe C．Si D．Cl 解析　某元素原子核外有四个电子层，其3d能级上的电子数是4s能级上的3倍，说明该元素的3d能级上的电子数是2×3＝6，其核外电子数＝2＋8＋8＋6＋2＝26，原子核外电子数＝原子序数，所以该元素是Fe元素，B正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7 6．下列电子排布式或轨道表示式错误的是(　　) A．铁原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2 B．F－的电子排布式：1s22s22p6 C．碳原子的轨道表示式： D．Mg2＋的轨道表示式： 解析　铁元素的原子序数为26，第三电子层含有3d轨道，应先排满4s轨道，剩余电子填充3d轨道，A正确；F－核外有10个电子，可填满2p轨道，B正确；碳原子核外有6个电子，在书写轨道表示式时，应尽量分占不同的原子轨道，即 ，C错误；Mg2＋核外有10个电子，D正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8 名师点拨　核外电子排布的表示方法的常见误区 (1)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 (2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： ① (违反能量最低原理)； ② (违反泡利不相容原理)； ③ (违反洪特规则)； ④ (违反洪特规则)； ⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为 ，而不是 。 名师点拨 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9 7．下列关于原子结构、原子轨道、电子运动状态的说法正确的是(　　) A．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在纺锤形曲面上运动 B．基态氧原子的2s电子能量较高，其一定在比1s电子离核更远的地方运动 C．N电子层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，最多可容纳32个电子 D．短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层序数的元素有3种 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10 解析　电子云是处于一定空间的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，s电子的电子云轮廓图是球形，不是在球面上运动，p电子的电子云轮廓图是纺锤形，不是在纺锤形曲面上运动，故A错误；s电子云轮廓图只是表明电子在核外空间出现概率P＝90%的空间，并不表示电子运动的位置，基态氧原子2s电子不一定在比1s电子离核更远的地方运动，故B错误；N电子层中有4s、4p、4d、4f四个能级，分别有1、3、5、7个轨道，共16个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，所以N电子层最多可容纳32个电子，故C正确；在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于电子层序数的元素可按周期序数进行，第1周期中有H，第2周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O，第3周期中原子核外未成对电子数为3的元素有P，符合条件的元素共有4种，故D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11 答案 解析　根据洪特规则，电子在相同能量的各轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，每个轨道中电子的自旋状态相同，则 违背了洪特规则，B错误；N原子的外围电子数为5，其外围电子排布为 ，C错误； 表示基态B原子的电子排布，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12 9.1933年，格哈德·多马克将第一种磺胺药应用于医学，因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构如图，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是(　　) A．M原子的外围电子排布式为3s23p4 B．Y原子的轨道表示式为 C．基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍 D．基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13 解析　根据物质的结构式可知，Z形成2对电子对，M形成 6对电子对，且Z和M同主族，则Z为O元素，M为S元素，W形成 1对电子对且原子序数最小，则W为H元素，X形成4对电子对，则 X为C元素，Y形成3对电子对，则Y为N元素。Z为氧元素，其基 态原子的电子排布式为1s22s22p4，所以基态Z原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，故C错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14 解析　电子的能量与电子层、原子轨道有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利不相容原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 10．下列说法错误的是(　　) A．ns电子的能量可能低于(n－1)p电子的能量 B．6C的电子排布式1s22s22p，违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 11．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是(　　) A．核内无中子的原子 B．外围电子排布式为3s23p4的基态原子 C．轨道表示式为 的基态原子 D．处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2 答案 解析　核内无中子的原子为氢原子，外围电子排布式为3s23p4的原子为硫原子，轨道表示式为 的基态原子为镁原子，处于激发态时其电子排布式可能为1s22s22p63s13p2的原子为铝原子，其中只有铝单质既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2，故D符合题意。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12．下列各项叙述中，正确的是(　　) A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态 B．外围电子排布为5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族 C．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同 D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2 答案 解析　基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故A错误；外围电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第5周期ⅢA族，故B错误；所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层越大，球的半径越大，故C正确；24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，故D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 13．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相同 B．每个p能级都有6个原子轨道 C．钠原子的核外电子在11个原子轨道上高速运动 D．s能级的原子轨道半径与电子层序数有关 解析　s能级的原子轨道为球形，p能级的原子轨道为纺锤形，轨道形状不相同，故A错误；每个p能级都有3个原子轨道，故B错误；基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，有6个原子轨道，则11个电子在6个轨道上高速运动，故C错误；电子层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，则s能级的原子轨道半径与电子层序数有关，故D正确。 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 二、非选择题 14．按要求填空。 (1)17Cl的电子排布式：____________________________。 (2)17Cl的外围电子排布式：________。 (3)17Cl－的电子式：____________。 (4)17Cl的轨道表示式：______________________。 (5)17Cl的原子结构示意图：__________。 (6)第4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：_____________________________________________。 [Ne]3s23p5(或1s22s22p63s23p5) 答案 3s23p5 K：[Ar]4s1、Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 19 解析　(6)第4周期最外层只有1个电子的最外层电子排布式为4s1，此时3s、3p应已填满，3d轨道可能全空、半充满或全充满，即其电子排布式为[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 15．近年来，我国航空航天事业成果显著，航空航天材料技术快速发展。 (1)“天宫二号”航天器使用了钛合金，其密度小，强度极大。钛在周期表中的位置为_________________，基态钛原子的外围电子排布式为________。 (2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体，基态镓原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。 (3)“C919”飞机机身使用复合材料——碳纤维和环氧树脂。 第4周期第ⅣB族 答案 3d24s2 纺锤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 21 ①下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是_____(填序号)。碳在成键时，能将一个2s电子激发进入2p能级而参与成键，写出该激发态原子的核外电子排布式：__________。 ②基态氧原子的核外有______个未成对电子，有______种不同形状的电子云。 A 答案 1s22s12p3 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 解析　(1)Ti是22号元素，钛在周期表中的位置为第4周期第ⅣB族；根据构造原理可知，基态Ti原子外围电子排布式为3d24s2。 (2)基态镓原子电子占据的最高能级为4p能级，其电子云轮廓图为纺锤形。 (3)②基态O原子电子排布式为1s22s22p4，其核外电子排布图为 ，可知基态O原子核外有2个未成对电子，s电子云为球形，p电子云为纺锤形，故基态O原子核外电子的电子云形状有2种。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 23 　　　　　　　　　　　　　 R 2．下列化学用语的表示正确的是(　　) A．O2和O3互为同位素 B．羟基的电子式为 C．基态Fe2＋的外围电子排布式为3d5 D．基态碳原子外围电子的轨道表示式为 3．下列说法正确的是(　　) A．道尔顿、汤姆生、卢瑟福和门捷列夫对原子结构模型的建立做出了卓越的贡献 B．3f能级最多可容纳14个电子 C．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23peq \o\al(2,x)3peq \o\al(1,y)，则它违背了洪特规则 D．s轨道的电子云形状为圆形的面，若2s能级的电子云半径比1s能级的电子云半径大，说明2s能级的电子比1s能级的多 解析　门捷列夫的贡献在于其对元素周期表的描绘及元素周期律的研究，A错误；第三电子层不含f能级，B错误；根据洪特规则，3p能级上的3个电子应排在不同轨道上，故15P原子的电子排布式正确写法为1s22s22p63s23peq \o\al(1,x)3peq \o\al(1,y)3peq \o\al(1,z)，C正确；s轨道的电子云形状为球形，电子云的半径大小与电子层序数有关，与电子数无关，D错误。 8．下列有关轨道表示式的表述正确的是(　　) A. B. 错误，违背了泡利不相容原理 C. 表示基态N原子的外围电子排布 D. 表示处于激发态的B原子的电子排布 $$