专题1 原子结构-【高效学习】2024-2025学年高二化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019选择性必修2）

专题1 原子结构题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】能层与能级的判断 1 【题型二】电子跃迁与原子光谱 2 【题型三】构造原理与电子排布式 3 【题型四】电子云与原子轨道 5 【题型五】核外电子排布规律、轨道表示式 7 二、分阶培优练 9 【题型一】能层与能级 【典例分析】下列关于能级与能层说法正确的是 A．每个能层都有s能级和p能级 B．s、p、d、f等能级所含有轨道数分别为1、3、5、7，每个轨道可以容纳两个电子 C．电子由2p能级跃迁到2s能级需要吸收能量 D．d能级能量一定大于s能级能量 【提分秘籍】 基本规律 1．能层 (1)意义：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层。 (2)符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。 (3)能层序数越大，其离原子核的距离越远，能量越高。 【特别提醒】能层相当于必修一教材中所述的电子层。 2．能级 (1)意义：根据多电子原子中同一能层电子能量不同，将它们分成不同的能级。 (2)符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf……，其中n代表能层。 3．能层与能级的有关规律 (1)每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。 (2)在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)。 (3)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。 (3)能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s一种能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 【变式演练】 1．下列能层中，包含能级的是 A．能层 B．能层 C．能层 D．能层 2．下列叙述不正确的是 A．越易失去的电子能量越高 B．在离核越远区域内运动的电子能量越高 C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核越近区域内运动的电子能量越低 3．下列关于能层和能级的说法正确的是 A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2 B．能层序数较大的能级，能量不一定较高 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多 【题型二】电子跃迁与原子光谱 【典例分析】电子跃迁伴随着能量的释放或吸收。下列与电子跃迁无关的是 A．成都大运会燃放的焰火 B．铜丝可以导电 C．装饰建筑夜景的LED灯光 D．从太阳光谱中发现氦 【提分秘籍】 基本规律 1．原子的状态 (1)基态原子：处于最低能量的原子。 (2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到较高能级状态的原子。 2．原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 3．基态、激发态及光谱示意图 【变式演练】 1．下列说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．基态碳原子的电子排布式是1s22s12p3 C．焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色 D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量 2．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 3．下列关于原子结构的说法正确的是 A．电子由3d能级跃迁至5s能级，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱 B．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增强 C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【题型三】构造原理与电子排布式 【典例分析】下列各基态原子或离子的电子排布式中，错误的是 A． B． C． D． 【提分秘籍】 基本规律 1．构造原理 (1)构造原理：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。构造原理示意图： (2)能级交错：根据构造原理，随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 2．电子排布式 (1)对电子排布式的认识 电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 如1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p64s2分别是Al、Ca原子的电子排布式。 (2)书写电子排布式的方法 ①“三步法”书写电子排布式 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 ②简化的电子排布式 将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。 ③离子的核外电子排布式 对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如Fe位于第四周期Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。 【特别提醒】电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同，电子进入能层的顺序是按构造原理中能级的能量递增的顺序，而电子排布式的书写则按能层的顺序，能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺序排布。 【变式演练】 1．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr：[Ar]3d54s1 B．Ca： C．Fe： D．： 2．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 3．下列说法错误的是 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 【题型四】电子云与原子轨道 【典例分析】下列叙述中，正确的是 A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、5、7 B．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的 D．各电子层含有的原子轨道数为n2 【提分秘籍】 基本规律 1．电子云：处于一定空间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。 2．原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 ②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (3)各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 【变式演练】 1．下列说法正确的是 A．2p能级有3个p轨道 B．不同的原子轨道的形状一定不同 C．同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 D．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形 2.　2pz的电子云图如图所示，下列说法错误的是 A．2pz轨道上的电子在原子核外空间出现的概率密度分布沿z轴对称 B．小点密集的地方表明电子出现的概率密度大 C．电子先沿z轴正半轴运动，然后沿z轴负半轴运动 D．2pz轨道的形状为哑铃形 3.甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、图丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是 A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图 B．3p2表示3p能级中有2个原子轨道 C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴 D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向 【题型五】核外电子排布规律、轨道表示式 【典例分析】下列说法正确的是 ①电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 ②1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 ③不符合泡利原理 ④基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤F的最高能级的电子云轮廓图： ⑥O2-的电子排布图： ⑦Br原子的价(层)电子排布式：4s24p5 A．②⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．④⑦ 【提分秘籍】 基本规律 1．原子核外电子排布规律：“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量最低。 (2)泡利原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向相反。 (3)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋方向相同。 洪特规则的特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。 2．轨道表示式(又称电子排布图) 将原子轨道用方框表示，在方框内用一个箭头表示一个电子，用“↑↓”表示自旋状态相反的电子，得到轨道表示式。 如：P原子的轨道表示式 3．核外电子排布的表示方法 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 Al　S2－ 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 【变式演练】 1．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 2．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是 A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 B．1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 C．不符合泡利原理 D．基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p6d94s2 3．以下是一些基态原子能级上的电子排布图及电子排布式：①  ②  ③碳原子：④钾原子：。对上述表示方法的评价中，正确的是 A．①违背泡利原理 B．②正确 C．③违背能量最低原理 D．④违背洪特规则 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列各能级中，电子云轮廓图为哑铃状的是 A．2s B．4f C．3d D．3p 2．下列说法正确的是 A．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高 B．电子排布违反了洪特规则 C．能层的原子轨道最多可容纳16个电子 D．电子排布式违反了泡利原理 3．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 4．下列说法正确的是 A．同一个电子层中，s能级的能量总是大于p能级的能量 B．2s原子轨道半径比1s大，说明2s的电子云中的电子比1s的多 C．第二电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等 D．N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16 5．以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的有 ①   ②  ③  ④ ⑤ ⑥ A．①②③ B．④⑤⑥ C．②④⑥ D．③④⑥ 6．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．4p电子的能量高于3p电子 B．形状相同的原子轨道，其电子能量不一定相同 C．1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高 D．同一原子中，2px，2py，2pz能量依次升高 7．能表示一个原子M能层上有10个电子的是 A．3s10 B．3d10 C．3s2 3p6 4s2 D．3s2 3p6 3d2 8．下列关于电子云图的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．电子云是处于一定空间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 C．电子绕核作高速圆周运动 D．电子云轮廓图是把电子在原子核外空间出现概率P=80%的空间圈出来得到的图形 9．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Si   B．Ca   C．Fe   D．   10．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是 A．各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7 B．同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的 C．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，才能准确表示电子运动状态 D．基态原子变为激发态原子会吸收能量，得到吸收光谱 培优第二阶——能力提升练 11．下列说法中，正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D．轨道相互垂直，且能量不相等 12．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B． C．Cu   D．   13．下列关于电子云和原子轨道的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子在球壳上运动 C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，并且球的半径大小相同 D．基态氯原子核外电子占有9个原子轨道 14．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A． B． C． D． 15．下列说法正确的是 A．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz) B．1s22s22p63s1表示的是激发态原子的电子排布 C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” D．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来 16．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2 C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理 D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实 17．下列说法中错误的是 A．电子排布式违反了能量最低原理 B．的电子排布式违反了洪特规则 C．多电子原子中不会存在能量相同的电子 D．电子排布式违反了泡利原理 18．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是 ①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 ②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ③基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ④Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性 A．①②④ B．②④ C．③④ D．①②③ 19．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，违反能量最低原理 B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C．基态C原子的价层电子排布图：   ，违反泡利原理 D．基态Fe3+的3d电子排布图：  ，违反洪特规则 20．下列说法中，正确的是 A．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 B．任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理 培优第三阶——培优拔尖练 21．下列说法正确的是 A．M2+的电子排布式为，则元素M在周期表中位于第四周期第VIIB族 B．最外层电子数为ns2的原子，其价电子数也为2 C．元素周期表各周期总是从ns能级开始，以np能级结束 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多 22．下列说法不正确的是 A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形 D．能层含有的原子轨道数为(n为能层序数) 23．下列说法正确的是 A．原子的核外电子排布式是： B．、、轨道能量不相同 C．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为 D．最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素 24．磷酸亚铁锂（）电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是 A．Li位于元素周期表的s区 B．基态的价电子排布式为 C．基态P原子核外的未成对电子数为3 D．基态O原子核外占据最高能级的电子的电子云图为哑铃形 25．下列说法错误的是 A．钠原子的核外电子有11种运动状态 B．电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱 C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反 D．只有基态原子的电子排布才遵循能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理 26．下列氮原子的轨道表示式中，能量由低到高的顺序是 A．①③②④ B．①③④② C．④③②① D．②④③① 27．下列有关原子轨道的说法正确的是 A．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 C．基态原子电子能量的高低顺序为： D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素 28．下列Li原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是 A．   B．   C．   D．   29．下列说法正确的是 A．p-pσ键电子云轮廓图 B．基态铜原子的价层电子排布图： C．的离子结构示意图为： D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理 30．回答下列问题。 (1)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有 种，基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。 a．     b． c．     d． (3)基态价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (4)基态原子的简化核外电子排布式为 。元素与中，基态原子核外未成对电子数较多的是 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题1 原子结构题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】能层与能级的判断 1 【题型二】电子跃迁与原子光谱 3 【题型三】构造原理与电子排布式 5 【题型四】电子云与原子轨道 7 【题型五】核外电子排布规律、轨道表示式 9 二、分阶培优练 11 【题型一】能层与能级 【典例分析】下列关于能级与能层说法正确的是 A．每个能层都有s能级和p能级 B．s、p、d、f等能级所含有轨道数分别为1、3、5、7，每个轨道可以容纳两个电子 C．电子由2p能级跃迁到2s能级需要吸收能量 D．d能级能量一定大于s能级能量 【答案】B 【详解】A．第一能层只有s能级，没有p能级，A错误； B．原子轨道是原子电子运动的基本结构，它可以表示原子电子状态的变化和电子分布，s、p、d、f等能级所含有轨道数分别为1、3、5、7，由泡利原理可知每个轨道可以容纳两个电子，B正确； C．2p能级的能量高于2s，电子由2p能级跃迁到2s能级释放能量，C错误； D．d能级能量不一定大于s能级能量，3d能级的能量低于5s能级，D错误； 故选B。 【提分秘籍】 基本规律 1．能层 (1)意义：根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层。 (2)符号：能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。 (3)能层序数越大，其离原子核的距离越远，能量越高。 【特别提醒】能层相当于必修一教材中所述的电子层。 2．能级 (1)意义：根据多电子原子中同一能层电子能量不同，将它们分成不同的能级。 (2)符号：在每一能层中，能级符号分别为ns、np、nd、nf……，其中n代表能层。 3．能层与能级的有关规律 (1)每一能层最多可容纳的电子数为2n2(n为能层序数)。 (2)在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n为能层序数)。 (3)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍。 (3)能层数＝电子层数，能级数＝能层序数。即：第一能层(K,1层电子)，只有s一种能级；第二能层(L,2层电子)，有s、p两种能级，p能级上有三个原子轨道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三能层(M,3层电子)，有s、p、d三种能级。 【变式演练】 1．下列能层中，包含能级的是 A．能层 B．能层 C．能层 D．能层 【答案】D 【详解】K能层是第一能层，只有能级；能层是第二能层，有两个能级，即和能层是第三能层，有三个能级，即；能层是第四能层，有四个能级，即、。根据能级数等于能层序数，只有能层序数的能层才有能级。 2．下列叙述不正确的是 A．越易失去的电子能量越高 B．在离核越远区域内运动的电子能量越高 C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核越近区域内运动的电子能量越低 【答案】C 【详解】A．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，越易失去，则越易失去的电子能量越高，故A正确； B．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故B正确； C．由构造原理可知，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，故C错误； D．核外电子能量越高，在原子核外较远区域内出现的几率越高，则在离核越远区域内运动的电子能量越高，离核越近区域内运动的电子能量越低，故D正确； 故选C。 3．下列关于能层和能级的说法正确的是 A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2 B．能层序数较大的能级，能量不一定较高 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多 【答案】B 【详解】A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误； B．能层序数越大的能级能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正确； C．不同能层的s轨道，能层序数越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C错误； D．p能级上有3个原子轨道，轨道数相同，故D错误。 故选B。 【题型二】电子跃迁与原子光谱 【典例分析】电子跃迁伴随着能量的释放或吸收。下列与电子跃迁无关的是 A．成都大运会燃放的焰火 B．铜丝可以导电 C．装饰建筑夜景的LED灯光 D．从太阳光谱中发现氦 【答案】B 【详解】A．燃放的焰火是焰色试验的体现，焰色试验是因为金属离子吸收能量，电子发生跃迁，形成不同颜色的光，与电子跃迁有关，A项不选； B．铜丝可以导电是因为自由电子的定向移动，与电子跃迁无关，B项选； C．装饰建筑夜景的LED灯光是因为电子受到外加电压的影响，在高电势低电势之间跃迁，从而发出光，与电子跃迁有关，C项不选； D．从太阳光谱中发现氦是因为原子中的电子吸收能量，电子发生跃迁，形成不同颜色的光，与电子跃迁有关，D项不选； 答案选B。 【提分秘籍】 基本规律 1．原子的状态 (1)基态原子：处于最低能量的原子。 (2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到较高能级状态的原子。 2．原子光谱：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光，用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。 3．基态、激发态及光谱示意图 【变式演练】 1．下列说法中正确的是 A．焰色试验是化学变化 B．基态碳原子的电子排布式是1s22s12p3 C．焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色 D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量 【答案】D 【详解】焰色试验是物理变化，A错误；根据能量最低原理，基态C原子的电子排布式是1s22s22p2，B错误；电子由基态跃迁到激发态需要吸收能量，由激发态跃迁到基态需要释放能量，焰色试验属于后者，C错误；基态原子吸收能量变为激发态原子，所以同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量，D正确。 故选D。 2．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是 A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应 【答案】A 【详解】电子由基态获得能量跃迁到激发态，从激发态跃迁到较低的能级，多余的能量以光的形式释放出来，可见光的波长对应一定的颜色，A正确，B错误；该过程属于物理变化，没有新物质生成，C、D错误。 故选A。 3．下列关于原子结构的说法正确的是 A．电子由3d能级跃迁至5s能级，可通过光谱仪摄取原子的发射光谱 B．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增强 C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】B 【详解】A．由于E3d<E4p，电子由3d能级跃迁至4p能级时，需要吸收能量，通过光谱仪摄取到的是原子的吸收光谱，A错误； B．同一原子中，不能能层但相同能级上的电子，从低能层到高能层电子能量依次增强，则2p、3p、4p电子的能量依次增强，B正确； C．原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种，电子由激发态跃迁到基态时产生发射光谱，由基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，C错误； D．日常生活中我们看到的许多可见光，如焰火、LED灯、激光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D错误； 故选B。 【题型三】构造原理与电子排布式 【典例分析】下列各基态原子或离子的电子排布式中，错误的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．核外电子排布式：，A正确； B．核外电子排布式：，B错误； C．核外电子排布式：，C正确； D．核外电子排布式：，D正确； 答案选B。 【提分秘籍】 基本规律 1．构造原理 (1)构造原理：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。构造原理示意图： (2)能级交错：根据构造原理，随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 2．电子排布式 (1)对电子排布式的认识 电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 如1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p64s2分别是Al、Ca原子的电子排布式。 (2)书写电子排布式的方法 ①“三步法”书写电子排布式 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。 第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 ②简化的电子排布式 将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。 ③离子的核外电子排布式 对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如Fe位于第四周期Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。 【特别提醒】电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同，电子进入能层的顺序是按构造原理中能级的能量递增的顺序，而电子排布式的书写则按能层的顺序，能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺序排布。 【变式演练】 1．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr：[Ar]3d54s1 B．Ca： C．Fe： D．： 【答案】A 【详解】A．Cr核外有24个电子，根据电子排布规律，电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确； B．Ca核外有20个电子，根据构造原理，电子排布式为[Ar]4s2，B错误； C．Fe核外有26个电子，根据构造原理，电子排布式为[Ar]3d64s2，C错误； D．O2-核外有10个电子，根据电子排布规律，电子排布式为1s22s22p6，D错误； 答案选A。 2．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 【答案】D 【详解】A．O原子未成对电子数为2； B．P原子未成对电子数为3； C．Fe原子未成对电子数为4； D．Mn原子未成对电子数为5 综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。 3．下列说法错误的是 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 【答案】A 【详解】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误； B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确； C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确； D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确； 故选A。 【题型四】电子云与原子轨道 【典例分析】下列叙述中，正确的是 A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、5、7 B．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的 D．各电子层含有的原子轨道数为n2 【答案】D 【详解】A．不同类型的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A错误； B．电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包围，B错误； C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误； D．用n表示电子层数，各电子层含有的原子轨道数为n2，D正确； 故选D。 【提分秘籍】 基本规律 1．电子云：处于一定空间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。 2．原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 ②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (3)各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 【变式演练】 1．下列说法正确的是 A．2p能级有3个p轨道 B．不同的原子轨道的形状一定不同 C．同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量 D．p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形 【答案】A 【详解】任何能层的p能级都有3个p轨道，A项正确；不同能级的原子轨道的形状可能相同，如1s、2s能级的原子轨道都是球形，只是球的半径不同，B项错误；同一能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，C项错误；原子轨道不是电子的实际运动轨迹，只是体现电子的空间运动状态，D项错误。 故选A。 2.　2pz的电子云图如图所示，下列说法错误的是 A．2pz轨道上的电子在原子核外空间出现的概率密度分布沿z轴对称 B．小点密集的地方表明电子出现的概率密度大 C．电子先沿z轴正半轴运动，然后沿z轴负半轴运动 D．2pz轨道的形状为哑铃形 【答案】C 【详解】由题图可知，2pz轨道上的电子在原子核外空间出现的概率密度分布沿z轴对称，A项正确；电子云图中小点的疏密程度表示电子出现概率的大小，所以小点密集的地方表明电子出现的概率大，B项正确；电子云图表示电子在原子核外空间出现概率的相对大小，不是电子的实际运动轨迹，C项错误；2pz轨道的形状为哑铃形，D项正确。 故选C。 3.甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、图丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是 A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图 B．3p2表示3p能级中有2个原子轨道 C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴 D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向 【答案】D 【详解】电子云是处于一定空间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，图甲就是电子云图(即概率密度分布图)。 由于电子云图难以绘制，所以通常把电子出现概率约为90%的空间圈出来，称为电子云轮廓图，实际上这种电子云轮廓图就是我们常说的原子轨道图，A错误；3p2表示3p能级中容纳了2个电子，B错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px(沿x轴方向)、py(沿y轴方向)、pz(沿z轴方向)三个伸展方向，并且互相垂直，D正确。 故选D。 【题型五】核外电子排布规律、轨道表示式 【典例分析】下列说法正确的是 ①电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 ②1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 ③不符合泡利原理 ④基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤F的最高能级的电子云轮廓图： ⑥O2-的电子排布图： ⑦Br原子的价(层)电子排布式：4s24p5 A．②⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．④⑦ 【答案】C 【详解】①该元素原子序数为24，当3d轨道半充满稳定，所以电子排布式应该为[Ar]3d54s1，故错误； ②1s22s12px22py22pz1是激发态原子的电子排布，不符合能量最低原理，故错误； ③2s电子应该自旋相反，违背泡利原理，故正确； ④根据构造原理，基态铜原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，故错误； ⑤F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，最高能级为2p轨道，为纺锤形，故错误； ⑥中2p轨道上的电子的自旋方向相同，违背泡利原理，故错误； ⑦Br是35号元素，Br原子的价层电子排布式：4s24p5，故正确； 故选C。 【提分秘籍】 基本规律 1．原子核外电子排布规律：“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量最低。 (2)泡利原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向相反。 (3)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋方向相同。 洪特规则的特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。 2．轨道表示式(又称电子排布图) 将原子轨道用方框表示，在方框内用一个箭头表示一个电子，用“↑↓”表示自旋状态相反的电子，得到轨道表示式。 如：P原子的轨道表示式 3．核外电子排布的表示方法 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 Al　S2－ 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 【变式演练】 1．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】能量最高的状态应在较高能级有更多的电子，图D中2p能级上电子数最多，能量最高。 故选D。 2．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是 A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 B．1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 C．不符合泡利原理 D．基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p6d94s2 【答案】C 【分析】洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时①电子尽可能分占不同的原子轨道，②自旋状态相同，③全空、全满或半满时能量最低。 泡利原理是指在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。 【详解】A．该元素原子序数为24，3d轨道半充满稳定，电子排布式应该为[Ar]3d54s1，故A错误； B．1s22s12px22py22pz1没有违反洪特规则，违反能量最低原理，该电子排布应该是激发态电子排布，故B错误； C．2s轨道上的2个电子应该自旋方向相同，不符合泡利原理，故C正确； D．基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误； 故选C。 3．以下是一些基态原子能级上的电子排布图及电子排布式：①  ②  ③碳原子：④钾原子：。对上述表示方法的评价中，正确的是 A．①违背泡利原理 B．②正确 C．③违背能量最低原理 D．④违背洪特规则 【答案】C 【详解】A．①违背洪特规则，A项错误； B．②违背泡利原理，B项错误； C．电子应先排轨道，轨道排满后，再排轨道，③违背能量最低原理，C项正确； D．④违背了能量最低原理，D项错误； 故选C。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．下列各能级中，电子云轮廓图为哑铃状的是 A．2s B．4f C．3d D．3p 【答案】D 【详解】s轨道是最简单的电子云形态，它呈现出球形对称性；p轨道是具有二重对称性的电子云，它呈现出两个相互垂直的轴对称性，电子云轮廓图为哑铃状；d轨道是具有四重对称性的电子云，它呈现出四个相互垂直的轴对称性，为梅花瓣型；f轨道是具有六重对称性的电子云，f轨道电子云的形状可以看作是六个球形电子云在六个相互垂直的轴上扩展而成的。 故选D。 2．下列说法正确的是 A．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高 B．电子排布违反了洪特规则 C．能层的原子轨道最多可容纳16个电子 D．电子排布式违反了泡利原理 【答案】D 【详解】A．核外电子中，离核较近的区域内运动的电子能量较低，离核较远的区域内运动的电子能量较高，A错误； B．电子排布()违反了能量最低原理，B错误； C．各电子层最多容纳电子数，则能层的原子轨道最多可容纳32个电子，C错误； D．根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，D正确； 故选D。 3．下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】能量最高的状态应在较高能级有更多的电子，图D中2p能级上电子数最多，能量最高。 故选D。 4．下列说法正确的是 A．同一个电子层中，s能级的能量总是大于p能级的能量 B．2s原子轨道半径比1s大，说明2s的电子云中的电子比1s的多 C．第二电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等 D．N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16 【答案】D 【详解】A．同一电子层中，s能级的能量小于p能级的能量，故A错误； B．2s原子轨道半径比1s大，说明2s电子在离核更远的区域出现的概率比1s电子的大，故B错误； C．当电子在同一电子层的不同能级上时，其能量不相同，故C错误； D．对于N电子层，n＝4，其轨道类型数为4，轨道数为1+3+5+7=16，故D正确。 综上所述，答案为D。 5．以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况，违反洪特规则的有 ①   ②  ③  ④ ⑤ ⑥ A．①②③ B．④⑤⑥ C．②④⑥ D．③④⑥ 【答案】C 【详解】洪特规则指的是电子填入简并轨道时，电子总是先单独分占，且自旋平行，违反洪特规则的是②④⑥； 故选：C。 6．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．4p电子的能量高于3p电子 B．形状相同的原子轨道，其电子能量不一定相同 C．1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高 D．同一原子中，2px，2py，2pz能量依次升高 【答案】D 【详解】A．不同电子层中相同能级的电子，电子层序数越大电子能量越高，故4p电子的能量高于3p电子，故A正确； B．形状相同的原子轨道，能层越高，能量越高，故B正确； C．同一原子中，1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高，故C正确； D．同一能级的不同原子轨道的能量相同，故同一原子中，2px，2py，2pz能量依次升高，故D错误； 答案选D。 7．能表示一个原子M能层上有10个电子的是 A．3s10 B．3d10 C．3s2 3p6 4s2 D．3s2 3p6 3d2 【答案】D 【详解】第三能层为M层，电子在M层上排布时，排列顺序为3s、3p、3d，3s能级上最多排布2个电子，3p能级上最多排列6个电子，3d能级上最多排列10个电子，根据能量最低原理，该电子层上的排布式为3s23p63d2； 答案选D。 8．下列关于电子云图的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．电子云是处于一定空间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 C．电子绕核作高速圆周运动 D．电子云轮廓图是把电子在原子核外空间出现概率P=80%的空间圈出来得到的图形 【答案】B 【详解】A．通常用小黑点来表示电子在原子核外某处出现的概率密度，黑点密度越大，代表电子在该处出现的概率密度越大，故A错误； B．电子云是处于一定空间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，故B正确； C．电子在原子核外不是绕核作高速圆周运动的，只能用小黑点来表示电子在原子核外某处出现的概率密度，故C错误； D．电子云轮廓图是把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来得到的图形，故D错误； 故选B。 9．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Si   B．Ca   C．Fe   D．   【答案】A 【详解】A．核外有14个电离，根据电子排布规律，电子排布式为：，A正确； B．原子核外有20个电子，根据构造原理，排布式应该为，B错误； C．原子有26个电子，根据构造原理，，C错误； D．的电子排布式为，D错误； 故选B。 10．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是 A．各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7 B．同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的 C．只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，才能准确表示电子运动状态 D．基态原子变为激发态原子会吸收能量，得到吸收光谱 【答案】C 【详解】A．p、d、f能级上各原子轨道伸展方向都不同，则该能级上有几个轨道，轨道的伸展方向就有几种，p、d、f分别有3、5、7个轨道，则各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7，故A正确； B．根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，即同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的，故B正确； C．电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故C错误； D．基态电子的能量小于激发态电子的能量，根据能量守恒知，基态原子的电子吸收一定能量变为激发态原子，从而得到吸收光谱，故D正确； 答案选C。 培优第二阶——能力提升练 11．下列说法中，正确的是 A．p能级能量一定比s能级的能量高 B．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D．轨道相互垂直，且能量不相等 【答案】C 【详解】A．p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s，A错误； B．同一原子中，各p能级的轨道数都为3，B错误； C．从空间角度看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，C正确； D．轨道相互垂直，能量相等，D错误； 故选C 12．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cr   B． C．Cu   D．   【答案】A 【详解】A．Cr的原子序数为24，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，A正确； B．O的原子序数为8，得2个电子形成，核外有10个电子，的电子排布式为：1s22s22p6，B错误； C．Cu的原子序数为29，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，C错误； D．Fe的原子序数为26，失两个电子形成Fe2+, Fe2+核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d6，D错误； 故选A。 13．下列关于电子云和原子轨道的说法正确的是 A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子在球壳上运动 C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，并且球的半径大小相同 D．基态氯原子核外电子占有9个原子轨道 【答案】D 【详解】A．小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不表示电子数目，A错误； B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，B错误； C．所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是一个球形，但是能层不同球的半径大小不同，C错误； D．基态氯原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，核外电子占有9个原子轨道，D正确； 故选D。 14．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．相同能层不同能级能量：，A错误； B．不同能层相同能级能量：，B正确； C．不同能层不同能级能量：，所以，C错误； D．不同能层不同能级能量：，所以，D错误； 故选B。 15．下列说法正确的是 A．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz) B．1s22s22p63s1表示的是激发态原子的电子排布 C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” D．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来 【答案】D 【详解】A．2p能级三个轨道2px、2py、2pz的能量相等，基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)=E(2py)=E(2pz)，故A错误； B．1s22s22p63s1表示的是基态Na原子的电子排布，故B错误； C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”如O原子的电子排布式为1s22s22p4，2p能级上有2个单电子，故C错误； D．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来，故D正确； 故选D。 16．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2 C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理 D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实 【答案】C 【详解】A．3d轨道能量高于4s，所以原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确； B．基态铁原子价电子排布式为：3d64s2，符合基态原子电子排布规律，B正确； C．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，但轨道充满或半充满时，能量较小，如Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，C错误； D．构造原理中的电子排布能级顺序，源于光谱学事实，D正确； 故答案为：C。 17．下列说法中错误的是 A．电子排布式违反了能量最低原理 B．的电子排布式违反了洪特规则 C．多电子原子中不会存在能量相同的电子 D．电子排布式违反了泡利原理 【答案】C 【详解】A．根据能量最低原理，先排满能量低的能级再排能量高的能级，能量：4s＜3d，该原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2 3d1，A正确； B．基态6C原子的核外电子排布式违反了洪特规则，应为，B正确； C．多电子原子中同一能级的电子能量是相等的，C错误； D．根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，电子排布式违反了泡利原理，正确电子排布式为，D正确； 故选C。 18．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是 ①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 ②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ③基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ④Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性 A．①②④ B．②④ C．③④ D．①②③ 【答案】B 【详解】①1s22s22p2为基态，能量最低，激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3，与洪特规则的特例无关，故错误； ②基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，[Ar]3d104s1中d轨道处于全满，为稳定结构，故正确； ③He的s轨道为全满状态，而H的s轨道为半满状态，故错误； ④亚铁离子的3d轨道排布为3d6，失去一个电子后，变为3d5后为半满状态，较稳定，所以26Fe2+容易失去电子转变为稳定的26Fe3+，故正确； 故选B。 19．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，违反能量最低原理 B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，违反能量最低原理 C．基态C原子的价层电子排布图：   ，违反泡利原理 D．基态Fe3+的3d电子排布图：  ，违反洪特规则 【答案】C 【分析】泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，自旋方向相反； 洪特规则：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。 【详解】A．基态Cr原子的价层电子：3d54s1，处于半充满稳定结构，能量低，符合能量最低原理，A错误； B．基态C原子的电子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特规则，符合能量最低原理，B错误； C．泡利认为，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且他们的自旋方向相反，所以基态C原子的价层电子排布图：      ，违反的是泡利原理，C正确； D．基态Fe3+的3d电子排布图：  ，符合洪特规则，D错误； 答案选C。 20．下列说法中，正确的是 A．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 B．任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层，满足能量最低原理 【答案】B 【详解】A．同一原子中，s电子的能量不一定低于p电子的能量，如E(3s)>E(2p)，故A项错误； B．s能级的电子云形状均为球形，随能层数增加，电子云半径逐渐增大，故B项正确； C．p能级的轨道数均为3，与能层数无关，故C项错误； D．原子核外电子排布按照1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d……，排布过程中会出现能级交错，故D项错误； 综上所述，正确的为B项。 培优第三阶——培优拔尖练 21．下列说法正确的是 A．M2+的电子排布式为，则元素M在周期表中位于第四周期第VIIB族 B．最外层电子数为ns2的原子，其价电子数也为2 C．元素周期表各周期总是从ns能级开始，以np能级结束 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多 【答案】A 【详解】A．某元素+2价离子电子排布式为，则该元素是25Mn，第四周期第VIIB族，A正确； B．最外层电子数为ns2的原子，过渡元素的价电子还包括(n-1)d上的电子，B错误； C．第一周期元素以ns能级开始，以ns能级结束，C错误； D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数不变，D错误； 故选A。 22．下列说法不正确的是 A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形 D．能层含有的原子轨道数为(n为能层序数) 【答案】B 【详解】A．s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s轨道，从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，A正确； B．M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，B错误； C．2p、3p、4p轨道都属于p轨道，形状均为哑铃形，C正确； D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2，D正确； 故答案选B。 23．下列说法正确的是 A．原子的核外电子排布式是： B．、、轨道能量不相同 C．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为 D．最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定是金属元素 【答案】C 【详解】A．铜元素的原子序数为29，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故A错误； B．、、为简并轨道，轨道能量相同，但轨道的伸展方向不同，故B错误； C．由能量最低原理可知，原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，故C正确； D．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定是金属元素，如基态原子的最外层电子排布式为1s2的氦元素为非金属元素，故D错误； 故选C。 24．磷酸亚铁锂（）电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法错误的是 A．Li位于元素周期表的s区 B．基态的价电子排布式为 C．基态P原子核外的未成对电子数为3 D．基态O原子核外占据最高能级的电子的电子云图为哑铃形 【答案】B 【详解】A．Li位于元素周期表的s区，A项正确； B．基态上的核外电子排布式为，则其价电子排布式为，B项错误； C．基态P原子的核外电子排布式为，3p能级的3个轨道上分别填充1个电子，故基态P原子核外的未成对电子数为3，C项正确； D．基态O原子核外电子排布式为，占据最高能级的电子为2p电子，其电子云图为哑铃形，D项正确； 答案选B。 25．下列说法错误的是 A．钠原子的核外电子有11种运动状态 B．电子仅从激发态跃迁到基态才产生原子光谱 C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反 D．只有基态原子的电子排布才遵循能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理 【答案】B 【详解】A．Na原子核外有11个电子，故核外有11种不能同运动状态的电子，故A正确； B．原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子从激发态跃迁到基态时释放能量，产生发射光谱，是原子光谱的一种，不能说“电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱”，故B错误； C．根据泡利不相容原理，1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故C正确； D．根据基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故D正确； 故答案选B。 26．下列氮原子的轨道表示式中，能量由低到高的顺序是 A．①③②④ B．①③④② C．④③②① D．②④③① 【答案】A 【详解】各能级轨道中电子能量：1s<2s<2p，能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图知能量由低到高的顺序是①<③<②<④，故答案选A。 27．下列有关原子轨道的说法正确的是 A．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 C．基态原子电子能量的高低顺序为： D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素 【答案】B 【详解】A．K层只有1个s能级，有1条轨道，故A错误； B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，所以可容纳32种运动状态的电子，故B正确； C．2px、2py、2pz轨道是3个不同的原子轨道，空间伸展方向不同，3个轨道上的电子的运动状态不同，但同一能级上的原子轨道具有相同的能量，所以基态原子电子能量的高低顺序为，故C错误； D．3p能级上只有一个空轨道的原子是Si，3p能级上有两个未成对电子的原子是Si或S，故D错误； 答案选B。 28．下列Li原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是 A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】处于基态的锂原子能量最低，基态Li原子电子排布式为1s22s1，A不是基态，B也不是基态原子的电子排布，C也不是基态原子的电子排布，D符合基态原子电子排布图，故选D。 答案选D。 29．下列说法正确的是 A．p-pσ键电子云轮廓图 B．基态铜原子的价层电子排布图： C．的离子结构示意图为： D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理 【答案】D 【详解】A． 是p-pπ键电子云模型，以“肩并肩”方式形成，呈镜像对称，p-pσ键，原子轨道头碰头方式重叠，电子云图形为，故A错误； B．Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布式为：3d104s1，电子排布图为：，故B错误； C．Fe3+离子核内质子数为26，核外各层上电子数分别为2、8、13，结构示意图为，故C错误； D．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，而ns2np7的np能级排布了7个电子，故违背了泡利原理，故D正确； 故选：D。 30．回答下列问题。 (1)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有 种，基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。 a．     b． c．     d． (3)基态价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (4)基态原子的简化核外电子排布式为 。元素与中，基态原子核外未成对电子数较多的是 。 【答案】(1) 2 M (2) d c (3) 哑铃 (4) 【详解】（1）基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，为Na、Mg元素，有2种；基态Si原子中，核外电子占据三层，其中最高能层的符号为M； （2）根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断，能量最低的为d，能量最高的为c； （3） 基态Fe原子核外有26个电子，失去3个电子形成Fe3+，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d5，按照洪特规则，价层电子3d上5个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形； （4）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子简化核外电子排布式为：，基态Mn原子核外电子排布式中，3d能级上有5个未成对电子，基态O原子核外电子中，未成对电子数是2，所以未成对电子个数较多的是Mn。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$