专题2 第1单元 第2课时 原子核外电子排布-【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2课时　原子核外电子排布 (建议用时：15分钟) 1．核外电子排布需要遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则 (1)能量最低原理：原子核外电子先占据________的轨道(或能级)，然后依次进入________的轨道。 (2)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多容纳________________的电子。 (3)洪特规则：在能量相同的轨道上的电子将尽可能先分占________的原子轨道，且自旋状态________。 答案　(1)能量低　能量较高　(2)两个自旋状态不同　(3)不同　相同 2．根据__________________的原则，我们可以用电子排布式和轨道表示式表示原子的核外电子排布。为了避免电子排布式书写过繁，可以把内层电子已达到______________的部分写成“原子实”，以______________外加________表示。如基态K的电子排布式为________________________。 原子轨道表示式中一个方框表示一个______________。如基态硫原子的轨道表示式为______________________________。 在化学反应中，一般是原子的外围电子(对于主族元素的原子而言，外围电子就是____________)发生变化。所以，描述原子核外电子排布时，也可以仅写出原子的____________。 答案　原子核外电子排布　稀有气体结构　稀有气体的元素符号　方括号 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1　原子轨道　　最外层电子　外围电子排布式 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)Mg2＋的轨道表示式：。(　　) (2)Na＋的结构示意图：。(　　) (3)28Ni的外围电子排布式：3d84s2。(　　) (4)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一。(　　) (5)产生激光的前提是原子要处于激发态。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√ 2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是(　　) A.He B. C．1s2 D. 答案　D 解析　A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到各电子层的电子数；而D项包含了电子层数、原子轨道以及电子的自旋方向。 3．某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则基态原子外围电子排布式不可能的是(　　) A．3d14s2 B．3d44s2 C．3d84s2 D．3d104s2 答案　B 解析　基态原子的核外电子排布应遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，据此分析判断。Cr的外围电子排布式应为3d54s1，3d轨道处于半充满稳定状态，属于洪特规则的特例，故选B。 4．表示一个原子在第三个电子层上有10个电子可以写成(　　) A．3s10 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p53d3 答案　C 解析　第三电子层有3s、3p、3d能级，根据构造原理知10个电子应排布为3s23p63d2。 5．某原子核外电子排布为ns2np7，它违背了(　　) A．泡利不相容原理 B．能量最低原理 C．洪特规则 D．洪特规则特例 答案　A 解析　p能级有三个轨道，根据泡利不相容原理，每个轨道最多排2个电子，故p能级最多排6个电子，不可能排7个。 6．根据锰原子的核外电子排布，回答下列问题： (1)写出基态Mn2＋电子排布式：__________________。 (2)画出锰原子的外围电子的轨道表示式：________________________________。 (3)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　(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (2) (3)25　10　5　＋7 (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．当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的是(　　) A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态 C．该过程将产生发射光谱 D．碳原子要向外界环境释放能量 答案　A 2．下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　要使各原子能量处于最低状态(即基态)，核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上，显然能量不是最低的；B项中2p轨道上的电子排布不符合洪特规则，三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时，能量最低；C项中2p3为半充满状态，能量最低；D项中2p轨道未排满就排3s轨道，能量不是最低的。 3．电子在一个原子的下列原子轨道中排布时，最后一个排布的是(　　) A．ns B．np C．(n－1)d D．(n－2)f 答案　B 解析　根据原子中原子轨道的能量高低顺序：ns<(n－2)f<(n－1)d<np，所以最后一个排布的应是能量最高的轨道，应为np轨道。 4．下列有关核外电子排布的式子不正确的是(　　) A．24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C．N原子的轨道表示式： D．Si原子的轨道表示式： 答案　D 解析　Si原子3p能级的电子排布遵循洪特规则，应该是，D不正确。 [名师点拨]　 (1)考纲要求掌握1～36号元素的原子核外电子排布，必须记忆的能级顺序为“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”。但电子排布式书写顺序为1s→2s→2p→3s→3p→3d→4s→4p……即同一电子层的写在一起。 (2)洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 1～36号元素中，应特别关注铬和铜的基态原子核外电子排布式： 5．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是(　　) 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A 基态O原子的轨道表示式： 错误；违反泡利不相容原理 B 基态N原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 C 基态Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2 错误；违反能量最低原理 D 基态Cu原子的电子排布式：[Ar]3d94s2 正确；符合构造原理 答案　C 解析　基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，选项给出的轨道表示式违反了洪特规则，A不符合题意；同一原子轨道中的两个电子的自旋相反，选项给出的轨道表示式违反了泡利不相容原理，B不符合题意；Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，选项给出的电子排布式错误，违反能量最低原理，C符合题意；基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，不符合构造原理，是洪特规则的特例，D不符合题意。 [易错警示]　判断轨道表示式正误时应注意以下情况： (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) 6．下列原子的核外电子排布式违反了泡利不相容原理的是(　　) A．硅原子的核外电子排布式：1s22s22p63s13p3 B．碳原子的核外电子排布式：1s22s22p2 C．钪原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p64s3 D．铬原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2 答案　C 解析　硅是14号元素，硅原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p2，1s22s22p63s13p3违反了能量最低原理，故A不符合题意；碳是6号元素，碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，符合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，故B不符合题意；钪是21号元素，钪原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，4s轨道最多容纳2个电子，1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理，故C符合题意；铬是24号元素，铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，3d能级处于半充满稳定状态，属于洪特规则特例，故D不符合题意。 7．下列氧原子的轨道表示式中，正确的是(　　) A. B. C. D. 答案　B 8．吸收光谱和发射光谱统称为原子光谱。下列说法错误的是(　　) A．同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同 B．焰色反应是利用元素的特征可见原子光谱鉴别某些元素 C．光谱仪可以摄取元素的吸收光谱和发射光谱 D．目前发现的元素都是通过原子光谱发现的 答案　D 解析　每种元素都有自己的特征谱线，在历史上许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，但目前发现的元素并非都是通过原子光谱发现的，故D错误。 9．某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2，该元素(　　) A．一定是第ⅡA族元素 B．一定是金属元素 C．不是第ⅡA族元素就是副族元素 D．可能是金属元素也可能是非金属元素 答案　D 解析　由于最外层电子排布式为ns2，则该元素可能是氦元素、第ⅡA族元素或是过渡金属元素，所以综合起来讲，可能是金属元素也可能是非金属元素，D正确。 10．下列电子排布式表示的是基态原子核外电子排布的是(　　) A．1s22s22p63s13p3 B．1s22s22p63s23p63d104s14p1 C．1s22s22p63s23p63d24s2 D．1s22s22p63s23p63d104s14p2 答案　C 解析　A项，Si原子的核外电子数为14，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，错误；B项，Zn原子的核外电子数为30，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，错误；C项，Ti原子的核外电子数为22，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，正确；D项，Ga原子的核外电子数为31，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，错误。 [归纳总结]　书写电子排布式常见的错误 (1)忽略了能级交错现象，如Mn： 1s22s22p63s23p63d7(错误)。 (2)违反了洪特规则的特例，如Cr： 1s22s22p63s23p63d44s2(错误)。 (3)能级顺序书写错误，如Ni： 1s22s22p63s23p64s23d8(错误)。 (4)得失电子顺序错误，如Fe2＋： 1s22s22p63s23p63d54s1(错误)。 11．下列括号里对某些基态原子或离子的核外电子排布的评价正确的是(　　) A．基态硫原子的3p电子排布图：(错误，违背洪特规则) B．基态Fe2＋的外围电子轨道表示式：(正确，失去能量较低的3d电子) C．基态碳原子的电子排布式：1s22s12p3(正确，半充满较稳定) D．基态钪原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2(正确，符合能量最低原理) 答案　D 解析　根据泡利不相容原理，一个原子轨道中最多容纳两个电子，且自旋状态相反，该电子排布图违背了泡利不相容原理，故A错误；基态Fe2＋的外围电子排布式为3d6，外围电子轨道表示式为，故B错误；根据能量最低原理，2s能级填满之后才能填充2p能级，基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2，故C错误。 12．某原子核外电子排布式为1s22s22p3，下列说法正确的是(　　) A．该原子的轨道表示式为 B．该原子核外有3种能量不同的电子 C．该原子核外最外层电子占据3个原子轨道 D．该原子核外最外层上有3种运动状态不同的电子 答案　B 解析　该原子的轨道表示式违反洪特规则，正确的轨道表示式为，A错误；该原子核外有3种能量不同的电子，分别为1s、2s、2p原子轨道上的电子，B正确；该原子核外最外层电子数为5，占据2s、2p原子轨道，共4个原子轨道，C错误；该原子核外最外层电子数为5，则最外层上有5种运动状态不同的电子，D错误。 13．下列关于Cl与S两种原子的说法正确的是(　　) A．某条件下的S2－核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p44s2 B．两种原子的核外电子具有相同的运动状态种类数 C．两种原子的核外电子占据的原子轨道的符号不相同 D．两种原子的原子光谱图中应该相差1条谱线 答案　A 解析　S的原子序数为16，S2－是S得到2个电子后形成的，基态S2－的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，某条件下的S2－核外电子排布式可能是1s22s22p63s23p44s2，如激发态的S2－，A正确；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，核外电子有16种运动状态，基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外电子有17种运动状态，两种原子的核外电子占据的原子轨道符号相同，B、C错误；Cl与S两种原子的结构不同，原子光谱不同，但不是相差1个电子就相差1条谱线，D错误。 14．某基态原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法中正确的是(　　) A．该元素原子核外共有5个电子层 B．该元素原子最外层共有3个电子 C．该元素原子的M层共有8个电子 D．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子 答案　A 解析　题给基态原子的外围电子排布式为4d15s2，说明该元素是39号元素，位于第5周期第ⅢB族。该元素原子核外共有5个电子层，A正确；该元素原子最外层共有2个电子，B错误；该元素原子的M层共有18个电子，C错误；该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，D错误。 二、非选择题 15．现有4种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。 A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具 B元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1 C元素基态原子2p轨道有两个未成对电子 D在周期表的第8纵列 (1)某同学根据上述信息，推断A基态原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了________。 (2)D基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间上有________种伸展方向。 (3)B的电子排布式：________，C的外围电子轨道表示式：________，D3＋的外围电子排布式：________。 答案　(1)洪特规则　(2)5　(3)1s22s22p3　　3d5 解析　A、B、C为短周期主族元素，D为第4周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质在工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子2p轨道有两个未成对电子，则C为O元素；D在周期表的第8纵列，则D为Fe元素。 (1)碳元素的原子序数为6，基态碳原子的轨道表示式为，由图可知，该同学所画的轨道表示式中2p轨道违背了洪特规则。 (2)基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，基态原子中能量最高的电子是3d轨道上的电子，3d电子云在空间上有5种伸展方向。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$