专题2 第1单元 第1课时 原子核外电子的运动特征-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评教用word（苏教版2019）

化学 选择性必修2 作业与测评(苏教) 第1课时　原子核外电子的运动特征 (建议用时：15分钟) 1．电子云 (1)含义：用小点代表电子在核外空间区域____________，用小点的________来描述电子在原子核外空间________________所得到的图形。 (2)规律：运动区域距离核近，电子出现的机会____；运动区域距离核远，电子出现的机会____。 答案　(1)出现的机会　疏密　出现的机会大小　(2)大　小 2．电子层 (1)划分依据：划分电子层的依据为电子的________和________________的不同。 (2)表示：电子层用n表示，原子中由内向外的电子层数n可依次取__________等正整数，对应的电子层符号分别为________________等。 答案　(1)能量差异　主要运动区域 (2)1、2、3、4、5　K、L、M、N、O 3．原子轨道 (1)含义：量子力学描述________在原子核外空间运动的主要区域。 (2)表示符号及形状：不同形状的轨道可用s、p、d、f等表示，s轨道呈________，p轨道呈________。 (3)原子轨道数目(电子云伸展方向)：s、p、d、f轨道分别有__________个伸展方向，例如p轨道包含________3个轨道。 答案　(1)电子　(2)球形　纺锤形　(3)1、3、5、7　px、py、pz 4．电子自旋 (1)在同一原子轨道上运动的电子有两种不同的________状态。 (2)表示方法：通常用“______”和“______”表示。 答案　(1)自旋　(2)↑　↓ 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)电子层包含不同的能级。(　　) (2)ns、np、nd最多容纳的电子数均为2。(　　) (3)每一电子层均包含s、p、d、f能级。(　　) (4)2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。(　　) (5)2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等。(　　) (6)多电子原子中不存在运动状态完全相同的两个电子。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ (6)√ 2．在M层中，最多能容纳的电子数为(　　) A．2 B．8 C．18 D．32 答案　C 解析　原子核外电子的每一电子层最多可容纳的电子数为2n2(n为电子层序数)。M层的序数为3，故最多能容纳18个电子。 3．卢瑟福根据α粒子散射实验，发现了(　　) A．原子 B．分子 C．原子核 D．电子 答案　C 4．下列各电子层不包含d能级的是(　　) A．O电子层 B．P电子层 C．M电子层 D．L电子层 答案　D 解析　多电子原子中，同一电子层的电子可分占不同的能级，K电子层只有s能级，L电子层有s、p能级，从M电子层开始有d能级。 5．下列能级中轨道数为5的是(　　) A．s能级 B．p能级 C．d能级 D．f能级 答案　C 6．下列叙述中，不属于核外电子的特点的是(　　) A．质量很小 B．运动范围很小 C．运动速率很快 D．有确定的运动轨道 答案　D (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．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．电子云界面图中的小黑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　B 解析　电子云表示的是电子在核外单位体积的空间出现的概率大小，而不是电子运动的轨迹，A错误；电子云界面图中的小黑点越密表示电子在核外空间出现的概率越大，C错误；钠原子的1s、2s、3s电子云半径逐渐增大，D错误。 [名师点拨]　 电子云图中小黑点的疏密不代表电子的多少，而代表电子在核外空间某区域出现机会的大小，越密表示出现的机会越大。 2．下列原子轨道符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是(　　) A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f 答案　A 3．下列说法正确的是(　　) A．M电子层有3s、3p、3d三个原子轨道 B．同一原子中，2p、3p、4p能级的原子轨道数依次增多 C．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 D．2p、3p、4p的轨道形状均呈纺锤形 答案　D 解析　M电子层是原子核外第三电子层，有3s、3p、3d三种原子轨道类型，即有三个能级，共有1＋3＋5＝9个原子轨道，A错误；同一原子中，2p、3p、4p能级的原子轨道数都是3，B错误；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，但同一原子轨道中的电子能量相同，C错误；所有电子层的p轨道形状均呈纺锤形，D正确。 [名师点拨]　电子层与能级的有关规律 (1)每一电子层最多可容纳的电子数为2n2(n为电子层序数)。 例如：K层最多容纳2个电子；L层最多容纳8个电子；M层最多容纳18个电子；N层最多容纳32个电子…… (2)在每一个电子层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为电子层序数)。 (3)任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数，即第一(K)电子层只有1个能级，第二(L)电子层有2个能级，第三(M)电子层有3个能级，以此类推。 (4)以s、p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7……的2倍。 (5)英文字母相同的不同能级中最多能容纳的电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。 4．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是(　　) A．最易失去的电子能量最高 B．在离核最远的区域内运动的电子能量最高 C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低 答案　C 解析　处于同一电子层时，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，C错误。 5．N电子层所含原子轨道类型、原子轨道数和最多容纳电子数分别为(　　) A．3、9、18 B．4、12、24 C．5、16、32 D．4、16、32 答案　D 解析　每一电子层包含的原子轨道类型数等于该电子层序数，以s、p、d、f……排序的各类轨道最多可以容纳的电子数依次为1、3、5、7……的2倍，形状相同的原子轨道最多能容纳的电子数相同。N电子层含有4类原子轨道，16个原子轨道，最多容纳的电子数为32个。 6．以下能级符号正确的是(　　) ①5s　②1d　③2f　④1p　⑤2d　⑥3f　⑦4f ⑧5d　⑨3p　⑩6s A．③⑤⑦⑧⑨⑩ B．①⑦⑧⑨⑩ C．①③⑤⑦⑨ D．②④⑥⑧⑩ 答案　B 解析　每一个电子层都有s能级，从第二电子层开始出现p能级，从第三电子层开始出现d能级，从第四电子层开始出现f能级。 7．下列说法中正确的是(　　) A．所有的电子在同一区域里运动 B．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动 C．处于最低能量的原子叫基态原子 D．同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多 答案　C 解析　电子能量越高，越容易脱离原子核的束缚，故能量低的电子在离核近的区域运动，能量高的电子在离核远的区域运动，A、B错误；s能级最多容纳2个电子，与其所在电子层无关，D错误。 8．原子核外电子的运动情况是化学学科的研究对象，下列关于电子运动规律的叙述合理的是(　　) A．核外电子质量很小，在原子核外做高速运动 B．电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述 C．量子力学中，n值决定电子能量，一般而言n值越大，电子离核越远，电子能量越低 D．玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实 答案　A 解析　电子云是从概率上描述电子运动情况的，其点的疏密只反映了电子在相关区域出现机会的大小，不是电子真实轨迹的图像，B错误；n值越大，电子离核越远，能量越高，C错误；玻尔理论仅能解释简单原子的光谱，对于多电子原子的光谱需要用量子力学理论解释，D错误。 9．下列说法正确的是(　　) A．每个电子层s能级的原子轨道的形状均相同，电子层序数越大，轨道半径越大，电子能量越高 B．原子核外电子云是核外电子运动后留下的痕迹 C．核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云，这说明原子核外电子云是实际存在的 D．每个电子层都有p能级，p能级都有3个原子轨道 答案　A 解析　电子云是用小黑点的疏密来表示电子在核外空间出现的概率密度的大小的一种图形，B错误；“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云”，但电子云不是实际存在的，C错误；第一电子层没有p能级，D错误。 10．对原子结构的认识是理解元素周期律和元素周期表的理论基础。下列说法错误的是(　　) A．s轨道呈球形 B．处于最低能量状态的原子叫基态原子 C．同一原子中，3s电子的能量高于4s电子的能量 D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数 答案　C 解析　形状相同的原子轨道，电子层序数越大，该原子轨道上电子的能量越高，故3s电子的能量低于4s电子的能量，C错误。 [归纳总结]　 多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在以下规律： (1)相同电子层上原子轨道能量的高低顺序为ns<np<nd<nf。 (2)形状相同的原子轨道能量的高低顺序为1s<2s<3s<4s……。 (3)电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如px、py、pz轨道的能量是相等的。 11．在实验室中用下图装置可以得到氢原子光谱，实验证明该光谱为线状光谱，该光谱的发现在原子结构的认识过程中有极为重要的意义，根据它产生了(　　) A．卢瑟福核式原子模型 B．汤姆生“葡萄干布丁”模型 C．玻尔核外电子分层排布模型 D．原子结构的量子力学模型 答案　C 12．下列关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法正确的是(　　) A．电子只能在电子云轮廓图中运动 B．能级不同，电子云轮廓图形状相同 C．轨道数目相同，电子云轮廓图形状、大小完全相同 D．电子层不同，电子云轮廓图形状也不同 答案　B 解析　电子也能在电子云轮廓图外运动，只是在电子云轮廓图外出现的机会小，A错误；1s、2s、3s、4s的能级不同，电子云轮廓图都为球形，但大小不同，B正确，C、D错误。 13．下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是(　　) A．核外电子是分层运动的 B．只有电子层、原子轨道类型以及电子的自旋状态都确定时，才能确定电子运动状态 C．只有电子层、原子轨道类型以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数 D．电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关 答案　C 解析　电子所具有的能量不同，就会在不同的电子层上运动，A正确；电子运动状态是由电子层、原子轨道以及电子自旋状态共同决定的，B正确；同一电子层中形状相同的原子轨道中的电子具有相同的能量，与电子云的空间伸展方向无关，与其自旋状态也无关，D正确；电子层数确定电子层中的最多原子轨道数，C错误。 14．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法。根据对它们的理解，下列叙述正确的是(　　) A．任何一个电子层中最多只有s、p、d、f四种不同形状的原子轨道 B．由于s轨道的形状是球形的，故s轨道上的电子做的是圆周运动 C．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同 D．电子的运动状态可从电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态4个方面进行描述 答案　D 解析　有些电子层中除了有s、p、d、f四种不同形状的原子轨道外，还可能有其他形状的原子轨道存在，A错误；原子轨道的形状是将这个能级上的电子在核外出现概率P＝90%的空间圈出来所得的电子云轮廓图，表示电子出现概率的大小，而不是表示电子运动轨迹，B错误；3px、3py、3pz位于同一能级，三者中电子的能量相同，C错误。 二、非选择题 15.按要求回答问题。 下图是对氢原子核外1个电子的数以百万次运动状态进行统计而得到的，人们形象化地称之为“电子云”(呈三维对称)。从图中数百万次运动状态的统计结果，你能得出什么结论：____________________________________________________________________________________。离核越近，电子的能量越________；离核越远，电子的能量越________。 答案　距原子核越近，电子出现的机会越大；距原子核越远，电子出现的机会越小　低　高 16．比较下列原子轨道的能量高低(填“>”“<”或“＝”)。 (1)2s________3s；(2)2s________3d； (3)2px________2py；(4)4f________6f。 答案　(1)<　(2)<　(3)＝　(4)< 解析　相同电子层上原子轨道能量的高低顺序：ns<np<nd<nf；相同形状的原子轨道能量的高低顺序：1s<2s<3s<4s……；同一电子层上形状相同的原子轨道具有相同的能量：npx＝npy＝npz。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$