1.1原子结构 作业 2024-2025学年高中化学人教版（2019）选择性必修2

2024—2025学年高中化学人教版选择性必修第二册1.1原子结构 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列轨道表示式不符合泡利原理的是 A．能级 B．能级 C．能级 D．能级 2．下列原子电子排布式表示的状态中，能量最高的状态为 A． B． C． D． 3．基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，p轨道上电子排布方式正确的为（    ） A． B． C． D． 4．下列表述错误的是 A．原子轨道能量： B．M电子层存在3个能级、9个原子轨道 C．p能级的能量不一定比s能级的能量高 D．电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动 5．下列现象与原子核外电子的跃迁无关的是 A．激光笔产生红色光线 B．金属钠在空气中燃烧时火焰呈黄色 C．用光束照射胶体时产生光亮的通路 D．焰火在夜空中呈现五彩缤纷的图案 6．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是 A． B． C． D． 7．下列各原子或离子的电子排布中，不正确的是 A． B． C． D． 8．下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 9．下列与氢原子有关的说法中，错误的是 A．氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的概率密度 B．霓虹灯的发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同 C．利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱 D．氢原子核外只有一个电子，它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线 10．下列说法正确的是 A．不同电子层的p能级最多容纳的电子数不同 B．3d能级最多容纳5个电子 C．第三电子层最多容纳8个电子 D．第n电子层含有n个能级 11．下列与原子核外电子排布规律相关的叙述中(n为能层序数)，不正确的是 A．第三周期元素的基态原子中，未成对电子数最多的是磷 B．电子填入能级的顺序是，因此原子核外最外层电子数一般不超过8 C．由3d能级有5个轨道可知，元素周期表中第四周期元素比第三周期元素多10种 D．基态原子的最外层电子排布为ns2的元素，在元素周期表中均位于第ⅡA族 12．下列关于氢原子电子云的说法正确的是 A．通常用小点来表示电子的多少，小点密度大，电子数目多 B．小点密度大，单位体积内电子出现的机会大 C．通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动 D．其轮廓图为圆形 13．下列叙述中，正确的是 A．在一个基态多电子原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子 B．在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 C．在一个基态多电子原子中，L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高 D．如果某一基态原子能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同 14．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一组 A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2 B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1 C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2 D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1 15．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为 A．1 B．2 C．3 D．4 二、填空题 16．原子轨道 (1)电子层：量子数n所描述的电子运动状态。n的取值为 ，对应的符号分别为 。n越大，电子离核的平均距离越 ，电子具有的能量越 。 (2)能级：同一电子层内的电子具有的能量不同，成为不同的能级。当n=x时，有 个能级，分别用符号 等表示。每个电子层所具有的能级数与 相同。 (3)原子轨道：描述原子中 的空间运动状态。s、p、d、f分别具有的轨道数目为 、 、 、 。电子层为n的装态含有 个原子轨道。 (4)自旋量子化状态 处于同一原子轨道上的电子，自旋状态只有 种，分别用符号“ ”和“ ”表示。 17．填空 (1)某元素的原子序数为33，则： ①此元素原子的电子总数是 ； ②有 个能层， 个能级； ③它的基态原子电子排布式为 。 (2)写出的电子排布式： ① ； ② ； ③ 。 18．回答下列问题： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 ； (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 ； (3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 (4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 19．按要求完成下列填空： (1)基态的电子排布式为 。 (2)基态的价层电子排布式为 。 (3)基态的结构示意图为 。 (4)基态的轨道表示式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月31日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D C D D A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 D B C A B 1．C 【分析】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．每个轨道中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，A正确； B．每个轨道中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，B正确； C．能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同，不符合泡利原理，C错误； D．每个轨道中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，D正确； 故选C。 2．C 【详解】原子电子排布式1s22s1为基态，能量最低，根据能级关系，2p轨道能量等于2s，2s能量大于1s，即：1s<2s<2p，C项符合题意； 答案选C。 3．A 【详解】p轨道上电子排布应遵循“泡利原理”和“洪特规则”，即电子应优先分占不同轨道且自旋方向相同，当不同轨道占满后在占有含有电子的轨道且自旋方向与原电子自旋方向相反，因此比较4个选项，A选项符合题意，故答案选A。 4．D 【详解】A．不同能层的相同能级的能量越来越高，则原子轨道能量：，A正确； B．M电子层存在3个能级，分别为3s、3p、3d，原子轨道数为1+3+5=9，B正确； C．p能级的能量不一定比s能级的能量高，比如3p能级能量小于4s能级能量，C正确； D．4s 电子能量较高，但不一定总是在比 3s 电子离核更远的地方运动，D错误； 综上所述，答案为D。 5．C 【分析】当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态。相反，电子从较高能量的激发态跃迁到降低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光是电子释放能量的重要形式之一。我们看到的许多可见光，如灯光、霓虹灯光、激光、烟都与火等原子核外电子发生跃迁释放的能量的有关。 【详解】A．激光笔产生红色光线是可见光，与原子核外电子的跃迁有关，故A正确； B．金属元素的焰色反应，与原子核外电子的跃迁有关，故B正确； C．用光束照射胶体时产生光亮的通路是胶体的性质，是丁达尔效应，与原子核外电子的跃迁无关，故C错误； D．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花为金属元素的焰色反应，与原子核外电子的跃迁有关，故D正确； 故选：C。 6．D 【详解】A．2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态， A错误； B．2p能级的3个轨道能量相同，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态， B错误； C．电子处于2s能级的能量比2p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态， C错误； D．能级能量由低到高的顺序为：1s、2s、2p、3s；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，能量最低，D正确； 故选D。 7．D 【详解】A．N原子是7号元素，第2周期第IIA族元素，电子排布式是，故A正确； B．Ar是18号元素，第3周期第0族元素，电子排布式是，故B正确； C．Na是11号元素，第3周期第IA族元素，电子排布式是，而Na+是原子失去最外层一个电子，所以Na+电子排布式是，故C正确； D．Cl原子是17号元素，第3周期第VIIA族元素，电子排布式是，而Cl-是Cl原子得到一个电子形成的，电子式为，故D不正确。 故答案为：D 8．A 【详解】A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误； B．对于6C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确； C．根据轨道能量高低顺序可知E4s＜E3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原则，C正确； D．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10 个电子，则违反了泡利原理，D正确； 故选A。 9．D 【详解】A．氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的大小，小黑点越密，表示电子出现的机会越多，反之，出现的机会越少，A正确； B．霓虹灯能够发出五颜六色的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，B正确； C．由玻尔理论知，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然在做加速运动，但并不向外辐射能量；不同的轨道能量不同，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，它辐射或吸收能量；电子处在能量最低的轨道上时，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态。波尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱的事实提出，只引入一个量子数就成功的解释氢原子光谱为线状光谱，C正确； D．氢原子核外只有一个电子，但是它的激发态有多种，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出多条不同波长的光，所以它产生的原子光谱中不只有一根或明或暗的线，D错误； 故答案为：D。 10．D 【详解】A．不同电子层的p能级都具有的3个轨道数，由于1个轨道最多可容纳2个自旋方向相反的电子，因此它们最多容纳的电子数都为6，A错误； B．不同电子层的d能级有5个相同的轨道，1个轨道最多可容纳2个自旋方向相反的电子，因此对能级最多容纳的电子数都是10，B错误； C．每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层)，第三电子层若不是最外层，最多容纳18个电子，若第三电子层是最外层，则最多可容纳8个电子，C错误； D．各电子层的能级数等于其所处的电子层数，即第n电子层含有n个能级，D正确； 故合理选项是D。 11．D 【详解】A．第三周期元素为短周期元素，轨道数最多的能级为3p能级，其具有3个轨道，在基态原子中，未成对电子数最多的元素的价电子排布为3s23p3，是15号元素磷，A正确； B．因为(n+1)s能级的能量略高于np能级，当电子填满能级np后，电子进入(n+1)s能级，所以原子核外最外层电子数一般不超过8，B正确； C．第二周期元素电子排布只进入2p、3p能级，第四周期元素电子逐渐排满3d能级，3d能级有5个轨道，最多容纳10个电子，则元素周期表中第四周期元素比第三周期元素多10种，C正确； D．基态原子的最外层电子排布为ns2的元素，次外层不一定排满电子，(n-1)d轨道容纳电子数可能为1、2、3、5、6、7、8、10，所以最外层电子排布为ns2的元素不一定位于第ⅡA族，D不正确； 故选D。 12．B 【详解】A．小点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，小点密度大，电子出现的概率高，A错误； B．小点密度大，电子出现的概率高，单位体积内电子出现的机会大，B正确； C．小点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，C错误； D．氢原子的电子云轮廓图为球形，D错误； 故选B。 13．C 【详解】A．在一个基态多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，A错误； B．每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子自旋相反，能量完全相同，B错误； C．L层有2s、2p能级，K层只有1s能级，L层上电子能量肯定比K层上电子能量高，C正确； D．如果某一基态原子能级上仅有2个电子，这2个电子可以占据不同的电子轨道且自旋方向相同，D错误； 故答案选C。 14．A 【详解】根据构造原理电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，价电子排布式为4d15s2，故A项正确。 故选A。 15．B 【详解】在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有H，第二周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O，第三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，即。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是He、Be或Mg，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是C、Si，符合题意；若最外层电子数为6，则是O、S，最外层有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是Ne、Ar，但这两种元素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有2种，即。综上可知，的值为2。 故选B。 16．(1) 1~7 K、L、M、N、O、P、Q 远 高 (2) x s、p、d、f 电子层数 (3) 单个电子 1 3 5 7 n2 (4) 两 ↑ ↓ 【解析】略 17．(1) 33 4 8 (2) 【详解】（1）①原子序数=核电荷数=核外电子数=核内质子数，该元素的原子序数为33，故电子总数为33； ②33号元素，核外有33个电子，分布在K、L、M、N四个能层中，K能层有1s能级，L能层中有2s、2p两个能级；M能层中有3s、3p、3d三个能级；N能层中只有4s、4p两个能级填充电子，故共有4个能层，8个能级； ③根据构造原理可得33号基态原子的电子排布式为：； （2）①为14号元素，核外有14个电子，根据构造原理可知其电子排布式为； ②Ca为20号元素，核外有20个电子，根据构造原理可知其电子排布式为，失去2个电子变为，故的电子排布式为 ③Cl为17号元素，核外有17个电子，电子排布式为，得到1个电子变为，故的电子排布式为。 18．(1)N (2) Cl K (3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 (4) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 【详解】（1）A元素原子核外共有5个电子，则核内为5个质子，因此为N。 （2）氩核外电子数是18，故B、C分别为17、19号元素即Cl、K。 （3）D3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，因此其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （4）E元素原子核外共有29个电子，即第29号元素为Cu，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 19． 【详解】(1)基态的电子排布式； 故答案为：。 (2)基态的电子排布式为，其价层电子排布式为4s； 故答案为：。 (3)基态的结构示意图为； 故答案为：。 (4)基态的电子排布式为，其轨道表示式为； 故答案为：。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$