假期作业(14)原子结构-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高二化学假期作业

#1# 高二寒假·化学 假期作业(十四) 原子结构 一知识导图 同的能级,就好比能层是楼层,能级是楼 。 的阶级。 →能层与能级 原子核外电子 (2)能级的符号和所能容纳的最多电子数 →电子云与原子轨道 的运动状态 如下: 原子 →构造原理 能层 K L M N 结构 0 →电子排布式 原子核外电 →泡利原理 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ..... →轨道表示式 →洪特规则一 子的排布 最多电 6 2 6 102 6 10142 2 子数 6 ...... →能量最低原理 基态与激发态 光谱 二、基态与激发态 原子光谱 1.基态原子 处于最低能量状态的原子叫做基态原子。 一、能层与能级 2.激发态原子 基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高 1.能层 能级,变为激发态原子。 (1)能层的含义 3.基态原子与激发态原子的关系 多电子原子核外电子的能量是不同的,核外 处丁最低能量状态,基态原子 电子按能量不同分成能层 子- 峻收能量 释放能量 (2)电子的能层由内向外排序,其序号、符号 处于较高能量状态 (电子跃迁到较高级)激发态原子 及所能容纳的最多电子数如下; 三、构造原理与电子排布式 能层 三 四 五 六 七 符号 N K 01. M ①) p Q 1.构造原理 最多 72 2 18 32 98 50 8 以光谱学事实为基础,从氢开始,随核电荷 电子数 数递增,新增电子填入能级的顺序称为构造 2.能级 原理。图为构造原理示意图。图中用小圆 (1)能级的含义 圈表示一个能级,每一行对应一个能层,箭 多电子原子中,同一能层的电子,能量也可 头引导的曲线显示递增电子填入能级的 能不同,所以,同一能层的电子,又被分成不 顺序。 44 假期作业 #1 。。。。。。 D. 钾(K)原子的原子结构示意图 C 2.下列各分子中所有原子都满足最外层为8 ( 电子结构的是 _~ 构造原理示意图 A.BF B.CCl. 2.原子核外电子的填充顺序 C.SCl. D.HCl 由构造原理知,元素原子的核外电子的填充 3.下列用最外层电子排布式所表示的各原子 顺序是在能层的基础上,按能级能量由低到高 中,能形成离子化合物的是 ( ) 依次填入相应能级,即按1s→2s→2p→...... A.3s?3p^②}和2s{2p' 的顺序。 B.3s^{}和2s{2p 四、电子云与原子轨道 C.4s{②}和2s{②2p^{} 1.概率密度 D.3s^{3p{③和4s{4p{ 用P表示电子在某处出现的概率,V表示该 4.下列各组粒子中,具有相同核外电子排布的 # 是 ( ~ 处的体积,则称为概率密度,用p表示。 A.Mg2、Al B.Ca、A1 2.电子云 C.O2-、S2- D.F、Ar 由于核外电子的概率密度分布看起来像一 5. 下列基态原子的价电子排布不可能的是 片云雾,因而被形象地称作电子云。换句话 ( 说,电子云是处于一定空间运动状态的电子 A.3dt4s2 B.4s2} 在原子核外空间的概率密度分布的形象化 C.3d4s2} D.4s24p^{ 描述。 6. 基态碑原子核外4p能级中的电子,不相同 跟踪练习 ( 一□ 的运动状态是 _~ A.电子云伸展方向 B.电子云形状 1.下列有关化学用语错误的是 C.能量 D. 自旋方向 A.H.O电子式为:H:O:H 7.下列叙述中,不正确的是 ( B.某元素原子(R)的轨道排布式 A.在现代化学中,常利用原子光谱上的特 #R#A### 征谱线来鉴定元素,称为光谱分析 1s 2s 2p B.p轨道电子云形状是纺锤形 C. Ca 离子基态电子排 布式 C.电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自 为:1s{2s{22p{3s3p{ 旋方向4个方面进行描述 45 #七# 高二寒假·化学 D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3t 10.(1)写出碑的元素符号 ,原子中所 能级上有两个未成对电子的原子,对应 有电子占有 个轨道,该元素原子 为同一元素 有 个电子层, 个能级,核 8.下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是 外共有 个不同运动状态的电子; ( 该元素原子的电子排布式为 (2)写出Ni的元素名称 ,该元素 在周期表的位置为第 周期,第 族。 A.氢原子 B.霓虹灯 C.燃放烟 D.钟与水剧 发光 花 发光 烈反应 (3)第四周期基态原子中未成对电子数最 多的元素是 ,第三电子层上有 9.在原子结构理论中,有四个原理,分别是 个能级,该元素基态原子的价电 ①构造原理,②泡利原理,③洪特规则,④能 子轨道表示式为 量最低原理。在以下的现象中主要决定的 因素是(填序号,各只填一项) 11.(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar (1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子 轨道数的2倍 (2)基态F原子的价电子排布图(轨道表示 (2)碳原子的核外电子排布基态时是 式)为 1s^{*2s^{2p{②}而不是1s{2s'2p③} (3)氛原子激发态的电子排布式有 (3)最外层电子数不会超过8个,次外层电 其中能量较高的是 (填标号)。 子数不会超过18个 a. 1s22s22p'3s b. 1s22s{2p'3d{ (4)络(Cr)的电子排布式是1s2s*2p*3s?3p*3d4s c. 1s{2s'2p5 d.1s{2s{2p*3p{ 而不是1s2s*2p3s?3p‘3d4s} (4)(2022·山东卷)基态Ni原子的价电子 (5)磷原子的基态原子结构中,有3个未成 排布式为 ,在元素周期表中位置 对的单电子 (6)第四周期元素中,4p轨道半充满的 为 ,4s 是 ,3d轨道半充满的是 (5)基态O原子的电子排布式为 其中未成对电子有 (填元素符号) 轨道半充满的是 个。 46有女代尊商二寒假·化学 C不选：D.镀锌的铁板破损后，Zn作负极，Fe仍受保 护，而镀锡的铁板破损后，铁作负授被腐蚀，故D不 假期作业（十四） 选。答案选B。] 跟踪练习 6.C[A.开关K置于M处，则该装置为原电池，由于活 1.B[A.水为共价化合物，结构式为H一O一H,电子式 动性Zn>Fe,所以Zn为负极，Fe为正极，可减缓铁的 腐蚀，这种方法称为舾牲阳极的阴极保护法，A错误； 为H:O:H,故A正确：B.违反洪特规则，应为 B.开关K置于N处，则该装置为电解池，若阳极X为 碳棒，Y为NaCl溶液，Fe为阴极，被保护，不会引起 个四个+个，故B错误：C.Ca+核外有3个电 1s 2s 2p Fe的腐蚀，B错误：C.开关K置于M处，则该装置为 原电池，若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，由于活动性 子层，最外层电子数为8，离子基态电子排布式为： Fe>Cu,Fe作负极，发生反应：Fe-2e一Fe2+, 1s22s22p3s23p°，故C正确：D.K原子核外有4个电 Cu为正极，电极反应为Cu2+十2e一Cu,此时铜棒 子层，最外层1个电子，原子结构示意图为： 质量将增加，在外电路中的电子由Z经导线向铜电 极移动，C正确；D.开关K置于N处，则该装置为电解 故D正确。故选B] 泡，Y为硫酸铜溶液，若阳极X为铜棒，电极反应： Cu一2e一Cu2+,Fe为阴极，电极反应：Cu2++ 2.B[A.BF3中，B原子的族序数十成健数=3+3=6， 2e一Cu可用于铁表面镀铜，由于两电极溶解的 所以不满足所有原子最外层为8电子结构，故A错 Cu的质量和析出的Cu的质量相等，所以溶液中铜离 误：B.CCL,中，C原子的最外层电子数为4，化合价为 子浓度将不变，D错误：故选C。] +4价，则4+4=8，C1原子的最外层电子数为7，化台 7.D[A.两图中被腐蚀的都是Fe,说明Fe是负极，Sn 价为一1价，所以|一1+7=8，所以该分子中所有原 为正极，说明金属性Fe>Sn,A错误：B.从腐蚀程度来 子都满足8电子结构，放B正确：C.SCI5中S化合价 讲，乙明显比较严重，因海水中含有较多的盐分，腐蚀 为十6价，S原子最外层电子数为6，所以6十6=12，分 速率比河水快，故乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是 子中S原子不满足8电子结构，故C错误：D.HCI分 河水环境下的离蚀情况，B错误：C.铁被离蚀时电极反 子中H原子最外层满足2电子结构，故D错误。故 应式应为Fe-2e一Fe2+.C错误；D.金属性Zn> 选B。] Fe>Sn,用Zn锌做补丁，Zn做负极被商蚀，可以保护 3.C[A.3s23p是Si,2s22p是0.二者形成二氧化硅， Fe,Sn,D正确：答業选D.] 属于共价化合物，故A不选：B.3s2是Mg,2s22p是 8.B[A.阴极其实是原电池的正极，该电极反应式为 Ne,二者不能化合，故B不选：C.4s2是Ca,2s22p2是 2H()十2e一H2◆十2(OH,A错误：B.当铁管做 C,二者形成化合物CaC2,属于离子化合物，故C选： 原电泡的正极时被保护，将导线与金属M相连，M做 D.3s23p3是P,4s24p是Br,二者形成共价化合物，故 负极，失去电子沿着导线进入铁设施表面，因积铁设 D不选；故选C。] 施累积大量电子而被保护，B正确：C.海水中有大量的 4.A[A.Mg2+、A13+核外电子数均为10，具有相同核 盐溶解，更易形成电化学腐蚀，故在海水中更容易腐 外电子排布，故A符合：B.Ca2+、Al核外电子数分别 蚀，C错误；D.该保护法并未外接电源，故为牺牲阳极 为18、13，核外电子排布不相同，故B不符合：C.O2-、 的阴极保护法，金属M会被腐蚀，故需要定期更换， S2-核外电子数分别为10、18，核外电子排布不相同， D错误；故答案为B.门 故C不符合：C.F-、Ar核外电子数分别为10、18，核 9.B[舰体是由钢板做的。方法①，舰体与电源相连， 外电子排布不相同，故D不符合。故选A。] 必须与电源负极相连，故A错：B.方法②舰体镶嵌一 5.A[A当原子轨道中电子处于全满、半满或全空时最 些金属块，必须是比铁活泼的金属，构成原电池做负 稳定，所以该基态原子的价电子排布为3d4s,故 极，如锌等，故B正确：C.方法②舰体镶嵌一些金属 A错误：B.当原子轨道中电子处于全满、半满或全空 块，这种方法叫牺牲阳极的阴极保护法，故C错误； 时最稳定，所以该基态原子的价电子排布为4s2,为全 D.方法①，航母舰体与电源相连，这种方法叫外加电 充满状态，是稳定结构，故B正确：C.根据能量最低原 流的阴极保护法，故D错误：故答案为B。] 理知，应该先排48电子后排3d电子，所以该基态原子 10.BD[A.弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，正极上 的价电子排布为3d4s2,故C正确；D.根据电子能量 氧气得电子发生还原反应，电极反应O2十2H20十 大小顺序是E1s<E2s<E2p<E3s<E3p<E4s< 4e一4()H,故A正确：B.镀层破损时，锡、铁和 E3d<E4p,应该先排4s电子后排4p电子，所以该基 电解质溶液可形成原电池，铁作负极，锡做正极，加 态原子的价电子排布为4s24p,故D正确：故选：A。] 快了铁的腐蚀，对铁制品起不了保护作用，故B错 6.A[A.基态绅原子价电子排布为：4s24p3,4p上有 误；C,铁、锌、海水形成原电池，锌失去电子作负极， 3个电子，占据3个不同伸展方向的轨道，故A正确： 铁作正极被保护，该方法是采用了麵牲阳极的阴极 B.4p轨道电子云形状都相同，伸晨方向不同，故B错 保护法，故C正确：D.采用外加电流的阴极保护法 误：C.基态砷原子核外4p能级中的电子，位于同一能 时，被保护金属与直流电源的负极相连，如与外加直 层、同一能级，所以电子能量相同，故C错误：D.基态 流电源的正极相连，则输油管做阳极，更易被腐蚀， 砷原子4p上的三个电子，分别占据不同p轨道，自旋 故D错误：故选BD,] 方向相同，故D错误：故选A。] 72 假期作业 7.D「A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常 答案 (1)As 18 4 8 33 利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确： 1s22s22p53s23p53d04s24p3(2)镍四m B.p轨道电子云形状是纺锤形，故B正确；C.决定电 (3)铬3个个 子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子 3d 4s 数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层，能 2s 2p 级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故C正确： D.3p能级上只有一个空轨道的原子是Si,3p能级上有 11.答案(1)3d04s24p(2)↑日个个个(3)ad 两个未成对电子的原子是Si或S,故D错误：故选D。] d(4)3d84s2 第四周期第Ⅷ族(5)1s22s22p2 8.D[电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时， 假期作业（十五） 以可见光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、 燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的， 跟踪练习 钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联。] 1.D[图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可 9.解析(1)泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子 知，X为F,W为P,Y为S,Z为Br,R为Ar,W的3p 且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级 电子半满为稳定结构，则W元素的第一电离能大于 原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选 Y元素的第一电离能，A错误：Y的阴离子有3个电子 ②：(2)基态原子的电子在核外排布时首先要遵循能 层，而Z的阴离子有4个电子层，则Y的阴离子电子 量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是 层结构与R原子的相同，B错误：P能级未成对电子最 1s22s22p2而不是1s22s2p3,其主要决定因素是能量 多为3个，只有W符合，C错误：上述元素中F的非金 最低原理，故选①：(3)最外层电子数不会超过8个，次 属性最强，则X元素是电负性最大，D正确。] 外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原 2.A[电负性与其非金属性变化规律一致，非金属性： 理，故选①：(4)原子轨道中电子处于全满、全空或半 F>C>Br,故电负性：F>C>Br,A正确；卤素原子 满时较稳定，所以在等价轨道（相同电子层、电子亚层 最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价 上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨 为十7价，但F元素无正价，B错误：同主族元素的原 道，且自旋方向相同，铬(24C)的电子排布式是 子半径越小，原子核对核外电子吸引力越强，不容易 1s22s22p3s23p3d4s3而不是1s22s22p3s23p34s2,其 失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F>C> 主要决定因素是洪特规则，故答案为：③：(5)在等价轨 Br,C错误；卤素单质均为分子构成，且无分子何氢 道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电 键，故相对分子质量越大，分子问作用力越强，熔、沸点 子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，磷原 越高，所以熔点：Br2>Cl2>F2,D错误。] 子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要 3.B[A.根据上述分析可知：Y为Al,W为O,则W2 决定因素是洪特规则，故答案为：③：(6)第四周期元 与Y+的核外电子数均为10，故A错误：B.根据上述 素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是 分析可知：X为Na,Q为S,X+有2个电子层，Q-有 As:3d轨道半充满时4s能级可能有1个电子或2个 3个电子层，所以离子半径大小：X<Q-,故B正 电子，如果4s能级是1个电子为Cr元素，如果4s能 确：C.根据上迷分析可知：X为Na,Z为B,因为金属 级有2个电子为Mn:4s轨道半充满时，3d轨道可能没 性：X>Mg>Z,所以最高价氧化物对应水化物的碱 有电子、可能有5个电子，可能有10个电子，如果3d 性：X>乙，故C错误；D.根据上述分析可知：Q为S, 轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子 W为O,属于同一主族，W非金属性强于Q,所以简单 时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是 氢化物的稳定性：Q<W,故D错误：故选B。] Cu,故答案为：As:Cr、Mn:K、Cr,Cu 4,B[W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素， 答案(1)②(2)④(3)①(4)③(5)③ X的单质为空气的主要成分且化学性质稳定，则X为 (6)AsCr、MnK,Cr,Cu N元素，Y的一种盐常用作净水剂，则Y为A1元素， 10.解析(1)砷的元素符号为As,是第33号元素，核外 Z单质及其多种化合物可用作消毒剂，则Z为C1元 有33个不同运动状态的电子，其核外电子排布为： 素，原子序数W+Z=X十Y,则W的原子序数为3，则 1s22s22p3s23p3d04s4p3,即有18个轨道，有4个 W为1i元素。Z为C1元素，C2不具有漂白性，A错 电子层，8个能级：故答案为：As:18:4:8:33; 误：一般情况下，原子半径越小，第一电离能越大，则 1s22s22p3s23p3d04s24p3:(2)镍的元素将号为Ni, 第一电离能：N>C>Al,B正确：电子层数越多，离子 在周期表中的第四周期，Ⅷ族，故答案为：镍：四：Ⅷ： 半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，高子半径 (3)第四周期元素中，外围电子排布为nd”ns',且能 越小，Li有1个电子层，N3、A13+有2个电子层， 级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多， C1有3个电子层，则离子半径：C1>N3->A13+> 即外图电子排布为3d4s,此元素为铬，第三电子层 Li+,C错误；W为Li元素，其最高价氧化物对应的水 上有3个能级，其基态原子的价电子轨道表示为 化物为LiOH,不易溶于水，D错误。] 个个个，故答案为：铬：3： 5,A[非金属性越强，元素的电负性就越大，所以元素 3d 4s 的电负性：F>O>N>S,A正确：一般情况下，同一主 族元素，元素的原子核外电子层数越少，元素的第一 个个个 电离能越大；同一周期元素的第一电离能呈增大趋 3d 4s 势，但当元素处于第ⅡA,第VA的全充满、半充满的 73