第1章 第1节 第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

　　　　第２课时　电子云与原子轨道　泡利原理、 洪特规则、能量最低原理 １．下列说法中正确的是 (　　) A．１s电子云呈球形,表示电子绕原子 核做圆周运动 B．基态氢原子的电子云是圆形的 C．ns 能 级 的 原 子 轨 道 图 可 表 示 为 D．３d３ 表示３d能级有３个原子轨道 ２．符号３px 所代表的含义是 (　　) A．px 轨道上有３个电子 B．第三个电子层 px 轨道有３个伸展 方向 C．px 电子云有３个伸展方向 D．第三个电子层沿x 轴方向伸展的p 轨道 ３．下列氧原子的轨道表示式中,能量最低 的是 (　　) A．↑↓ １s ↑↑ ２s ↑↓ ↑ ２p ↑ B．↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↑ C．↑↓ １s ↑↓ ２s ↑ ↑ ２p ↓↓ D．↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↓ ４．下列说法或有关化学用语的表达错误 的是 (　　) A．s轨道呈球形,p轨道呈哑铃形 B．２４Cr的价层电子排布式:３d５４s１ C．电 子 排 布 (２３V)１s２２s２２p６３s２３p６３d５ 违反了洪特规则 D．↑↑ １s ↑↑ ２s ↑ 　 ２p 　 违反了 泡利原理 ５．下列原子的轨道表示式正确的是 (　　) A．↓↑ ２s ↓↑ ↑ ２p 　 B．↑↑ ２s ↑ ↑ ２p ↑ C．↓↑ ２s ↑ ↑ ２p ↑ D． ↑ ２s ↓↑ ↑ ２p ↑ ６．下列原子中未成对电子数最多的是 (　　) A．C B．O C．N D．Cl ７．硫离子核外具有多少种不 同 能 量 的 电子 (　　) A．１６种 B．１８种 C．２种 D．５种 ８．已知锰的核电荷数为２５,以下是一些同 学绘制的基态锰原子核外电子的轨道 表示式,其中最能准确表示基态锰原子 核外电子运动状态的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３􀅰 第一章　原子结构与性质 ９．科学研究证明:核外电子的能量不仅与 电子所处的能层、能级有关,还与核外 电子的数目及核电荷数有关.氩原子 与硫离子的核外电子排布相同,都是 １s２２s２２p６３s２３p６.下列说法正确的是 (　　) A．两粒子的１s能级上电子的能量相同 B．两粒子的３p能级上电子离核的距离 相同 C．两粒子的电子发生跃迁时,产生的光 谱不同 D．两粒子都达８电子稳定结构,化学性 质相同 １０．第三周期元素的基态原子中,不可能 出现d电子,主要依据是 (　　) A．能量守恒原理 B．泡利原理 C．洪特规则 D．构造原理 １１．下列说法中正确的是 (　　) A．原子轨道与电子云都是用来描述电 子运动状态的 B．在p轨道中电子排布成 ↑ ↑ ↑ 　而不能排布↑↓ ↑ 　 其最直接 的根据是泡利原理 C．如图所示的是 Al原子的电子云图 像 D．原子核外的 M 层上的s能级和 p 能级都填满了电子,而d轨道上尚 未排有电子的两种原子,其对应元 素一定位于同一周期 １２．下列各组原子中,彼此化学性质一定 相似的是 (　　) A．最 外 层 都 只 有 一 个 电 子 的 X、Y 原子 B．原子核外 M 层上仅有两个电子的 X原子与原子核外 N 层上仅有两 个电子的 Y原子 C．原子核外电子排布式为１s２ 的 X原 子与原子核外电子排布式为１s２２s２ 的 Y原子 D．２p轨道上只有一个空轨道的 X 原 子与３p轨道上只有一个空轨道的 Y原子 １３．(１)以下列出的是一些原子的２p能级 和３d能级中电子排布的情况. 试判断,哪些违反了泡利原理? 　; 哪些违反了洪特规则? 　　　　. ①↑↓ ↑ ↑ 　② ↑ ↓ ↑ ③ ↑ ↑ ↑↑ ④↑↓ 　 ↑ ↑ ↑ ⑤↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ⑥ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑↓ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４􀅰 选择性必修二 (２)某元素的激发态(不稳定状态)原 子 的 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p６３s１３p３３d２,则该元素基态原 子的电子排布式为　　　　　　　 　;其最高价氧化物对应水化物的化 学式是　　　　. (３)将下列多电子原子的原子轨道按 轨道能量由低到高顺序排列. ①２s　②３d　③４s　④３s　⑤４p　 ⑥３p 轨道能量由低到高排列顺序是　　　　 　　(填序号). １４．(１)处于一定空间运动状态的电子在 原子核外出现的概率密度分布可用 　　　　形象化描述.在基态１４C原 子中,核外存在　　　　对自旋相反 的电子. (２)N 的基态原子核外电子排布式为 　　　　　　;Cu的基态原子最外层 有　　个电子. (３)钒(２３V)是元素广泛用于催化及钢 铁工业.钒在元素周期表中的位置为 　　　　,其价层电子的轨道表示式 为 　. (４)Na位于元素周期表第　　　　周 期第　　　　族;S的基态原子核外有 　　　　个未成对电子;Si的基态原 子核外电子排布式为 　. (５)Cu＋ 基态核外电子排布式为 　. (６)基态Fe原子有　　　　个未成对 电子,Fe３＋ 的电子排布式为 　. (７)３１Ga基态原子的核外电子排布式 是 　. (８)铝原子核外电子云有　　　　种 不同的伸展方向,有　　　　种不同 运动状态的电子. (９)基态 Mn２＋ 的核外电子排布式为 　 　. (１０)Se原子序数为　　　　,其核外 M 层电子的排布式为 　. (１１)可正确表示原子轨道的是 　. A．２s B．２d C．３pz D．３f １５．A原子中只有一个能层且只含１个电 子,B原子的３p轨道上得到１个电子 后不能再容纳外来电子;C原子的２p 轨道上有１个电子的自旋状态与其他 电子的自旋状态相反;D 原子第三能 层上有８个电子,第四能层上只有１ 个电子;E 原子的最外层电子排布式 为３s２３p６. (１)写出由A、B、C、D中的三种元素组成 的化合物的化学式(至少写出５种): 　. (２)写出用上述元素组成的物质制得 A 的单质的化学方程式(至少写出２个): 　; 　. (３)检验某溶液中是否含有 D＋ ,可通 过　　　　试验来实现;检验某溶液 中是否含有 B－ ,通常所用的试剂是 　　　　和　　　　　　　　. (４)写出 E的元素符号:　　　　,要 证明太阳上是否含有 E元素,可采用 的方法是 　 　. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５􀅰 第一章　原子结构与性质 １４．解析:符合上述核外电子排布式的电中性粒子,很难发 生化学反应的应为稀有气体 Ar;使溴水褪色,应为还原 性较强的S２－ ,发生反应 S２－ ＋Br２ 􀪅􀪅S↓＋２Br－ ;氧 化性很弱,得电子后还原性很强,应为 K＋ ;得一个电子 即达稳定结构,故该粒子应为 Cl－ . 答案:(１)Ar　(２)S２－ 　(３)K＋ 　(４)Cl－ １５．解析:(１)根据构造原理即可解答.(３)过渡元素的最 高正化合价与主族元素不同,因为过渡元素在化学反 应中,次外层上的电子也可能参与化学反应. 答案:(１)１s２２s２２p６３s２３p６３d１４s２(或[Ar]３d１４s２) １s２２s２２p６３s２３p６３d２４s２(或[Ar]３d２４s２) １s２２s２２p６３s２３p６３d３４s２(或[Ar]３d３４s２) １s２２s２２p６３s２３p６３d５４s１(或[Ar]３d５４s１) １s２２s２２p６３s２３p６３d５４s２(或[Ar]３d５４s２) (２)尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例(或其 他合理答案) (３)五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原 子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和　能 级交错使得d电子也参与了化学反应 第２课时　电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 １．C　[A．电子云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,故 A 错误;B．基态氢原子的电子 云呈球形,不是圆形,故 B错误;C．s能级的电子云呈球 形,所以用该图表示ns的原子轨道,故 C正确;D．３d３ 表 示３d能级有３个电子,３d有５个轨道,故 D错误.综上 所述,答案为 C.] ２．D　[３px 中,３表示第三电子层,p原子轨道在三维空间 的分布分别沿x、y、z三个方向,px 表示沿x 轴方向伸展 的p轨道.] ３．B　[由于简并轨道(能量相同的原子轨道)中电子优先 单独占据１个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低, O原子 能 量 最 低 的 电 子 排 布 式 是 ↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↑ .] ４．C　[s电子云是球形对称的,在核外半径相同处任一方 向上电子出现的几率相同,p轨道电子云图为哑铃形,故 A正确;Cr核外有２４个电子,根据构造原理书写,Cr价 层电 子 排 布 式:３d５４s１,故 B 正 确;电 子 排 布 (２３ V) １s２２s２２p６３s２３p６３d５ 中,由于４s轨道能量小于３d,应该先 排布 ４s 再 排 布 ３d,正 确 的 电 子 排 布 式 为 (２３ V) １s２２s２２p６３s２３p６３d３４s２,违反的是能量最低原理,故 C错 误;↑↑ １s ↑↑ ２s ↑ 　 ２p 　 中１s和２s轨道中容纳 自旋状 态 相 同 的 电 子,所 以 违 反 了 泡 利 原 理,故 D 正确.] ５．C　[A的２p轨道应各排布一个电子且自旋平行,B的 ２s轨道中两个电子的自旋状态应相反,D 的２s轨道中 应排满２个电子后再排２p轨道.] ６．C　[A选项,C 的核外电子排布式为１s２２s２２p２,p能级 有３个原子轨道,因此未成对电子数为２;B选项,O的核 外电子排布式为１s２２s２２p４,p能级有３个原子轨道,因 此未成对电子 数 为２;C 选 项,N 的 核 外 电 子 排 布 式 为 １s２２s２２p３,p能级有３个原子轨道,因此未成对电子数为 ３;D选项,Cl的核外电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p５,p能 级有３个原子轨道,因此未成对电子数为１.] ７．D　[硫离子是由硫原子得到了两电子形成的,核内质子 数是１６,核外 电 子 分 三 层 排 布,第 一 层 ２个,第 二 层 ８ 个,第三层８个,离子结构示意图为 ,核外电 子排布式为１s２２s２２p６３s２３p６,不同能级上的电子具有不 同的能量,所以核外有５种不同能量的电子.] ８．D　[A项,根据构造原理可知,E３d＞E４s,且题图中３d能 级电子排布不符合洪特规则,错误;B项,根据构造原理 知,E３d＞E４s,且题图中１s、２s、３s、４s能级的电子排布不 符合泡利原理,错误;C项,３d５ 电子排布不符合洪特规 则,错误.] ９．C　[氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同,但核内 质子数(即核电荷数)不同.电子层数相同时,核电荷数 越大,原子半径越小,对应相同能级上的电子的能量和 距离原子核 的 距 离 是 不 同 的,其 对 应 的 化 学 性 质 也 不 同,如 S２－ 虽然达到了稳定结构,但具有较强的还原性, 和 Ar的性质不同.] １０．D　[核外电子排布遵循能量最低原理,电子总是先排 布在能量低的能级,然后再排布在能量高的能级,由于 ３d轨道能量比４s轨道高,当排满３p能级后,电子先填 充４s能级,填充满４s能级,再填充３d能级,故第三周 期基态原子中不可能出现d电子.] １１．A　[原子核外并没有电子云,电子云是电子在核外空 间出现概率密度分布的形象化描述,原子轨道和电子 云都用来 描 述 电 子 运 动 状 态 而 不 是 表 示 电 子 运 动 轨 迹,故 A正确;当电子排布在同一能级的不同轨道时, 基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自 旋状态相同,称为洪特规则,故 B错误;铝原子核外电 子排布为１s２２s２２p６３s２３p１,原子核外电子有s、p两种不 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３４􀅰 参考答案 同形状的电子云,未指明是哪种电子的电子云形状,故 C错误;原子核外 M 层上的s、p轨道都充满电子,而d 轨道上没有电子,符合条件的原子的核外电子排布式 有１s２２s２２p６３s２３p６ 为氩原子,１s２２s２２p６３s２３p６４s１ 为钾 原子,１s２２s２２p６３s２３p６４s２ 为钙原子,不一定处于同一周 期,故 D错误.] １２．D　[D项,X原子是 C原子,Y 原子为Si原子,二者位 于同 一 主 族,最 外 层 电 子 数 相 同,化 学 性 质 相 似,D 正确.] １３．解析:(１)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子,③ 违反了泡利原理;②中成单电子自旋状态应相同,④中 ５个电子应分占５个轨道,⑥中成单电子自旋状态应相 同,所以②④⑥违反了洪特规则.(２)３p能量小于３d, 激发态为１s２２s２２p６３s１３p３３d２,基态应为 １s２２s２２p６３s２３p４.此原子核外 电 子 数 为１６,其 质 子 数 也为１６,该元素为硫元素,其最高价氧化物对应水化物 的化学式是 H２SO４. 答案:(１)③　②④⑥　(２)１s２２s２２p６３s２３p４　H２SO４　 (３)①④⑥③②⑤ １４．(１)电子云　２　(２)１s２２s２２p３　１ (３)第四周期第ⅤB族 ↑ ↑ ↑ ３d 　 　 ↑↓ ４s (４)三　ⅠA　２　１s２２s２２p６３s２３p２ (或[Ne]３s２３p２) (５)１s２２s２２p６３s２３p６３d１０(或[Ar]３d１０) (６)４　１s２２s２２p６３s２３p６３d５(或[Ar]３d５) (７)１s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s２４p１ (或[Ar]３d１０４s２４p１) (８)４　１３ (９)１s２２s２２p６３s２３p６３d５(或[Ar]３d５) (１０)３４　３s２３p６３d１０ (１１)AC １５．解析:由 A只有１个能层且只含１个电子,判断 A为 H 元素;B原子３p轨道得１个电子饱和,则原有５个电子,即 B的电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p５,为 Cl元素;C原子的 轨道表示式为↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑ ２p ↑ ,为O元素; D为 K元素;E为 Ar元素. 答案:(１)KOH、KClO、KClO３、HClO、HClO３(合理即 可)　(２)２H２O 通电 􀪅􀪅２H２↑＋O２↑　２K＋２H２O 􀪅􀪅 ２KOH＋H２↑(合理即可)　(３)焰色　AgNO３ 溶液　 稀 HNO３　(４)Ar　对太阳光进行光谱分析 第二节　原子结构与元素的性质 第１课时　原子结构与元素周期表 １．A　[第三周期稀有气体的原子序数为１８,锌的原子序数 为３０,３０－１８＝１２,则锌在周期表中处于第四周期ⅡB 族,ds区,故 A错误;基态 Al原子电子占据最高能级为 ３p能级,电子云轮廓图为哑铃形,故B正确;第三周期稀 有气体的原子序数为１８,钒的原子序数为２３,２３－１８＝ ５,则钒在周期表中处于第四周期ⅤB族,故C正确;钒的 原 子 序 数 为 ２３, 其 核 外 电 子 排 布 为 １s２２s２２p６３s２３p６３d３４s２,则钒的价层电子排布为３d３４s２, 故 D正确.] ２．A　[该 元 素 为 硫 元 素,S元 素 在 元 素 周 期 表 中 位 于 p 区,故 A正确;S元素核外电子排布式为[Ne]３s２３p４,故 B错误;价层电子排布为３s２３p４ 的粒子其基态原子核外 电子排布式为１s２２s２２p６３s２３p４,其核外电子数为１６,为 S元素,故 C错误;S原子核外电子排布遵循能量最低原 理、泡利原理、洪特规则,其轨道表示式为↑↓ １s ↑↓ ２s ↑↓ ↑↓ ２p ↑↓ ↑↓ ３s ↑↓ ↑ ３p ↑ , 故 D错误.] ３．B　[基态原子的４s能级中只有１个电子,则该元素最外 层仅有的一个电子位于４s能级,即４s１,该原子４s能级 未填 充 满,一 是 按 照 能 级 顺 序 正 常 填 充 的 结 果: １s２２s２２p６３s２３p６４s１,为１９K元素;二是按照洪特规则的特 例 填 充 的 结 果: １s２２s２２p６３s２３p６３d５４s１、 １s２２s２２p６３s２３p６３d１０４s１,为２４Cr和２９Cu,２９Cu位于ds区, 位于d区只有１种 Cr,所以只有１种符合.] ４．B　[在最外能层p轨道上填充有电子且未满时,一定为 主族元素;最外能层p轨道上未填充电子,而在d(或f) 轨道上填充有电子的元素,一定是过渡元素,故电子排 布为[Ar]３d５４s２ 的元素为过渡元素.] ５．C　[A、D项中组成化合物的元素均为主族元素,B项中 组成化合物的元素均为副族元素.] ６．D　[元素在周期表中的分区,取决于元素原子的最后一 个电子所进入的能级,因最后一个电子进入４f能级,所 以该元素为f区元素.] ７．C　[题给＋２价离子的核外有２７个电子,则该元素原子 核外有２９个电子,２９号元素是铜,位于第四周期第ⅠB 族,位于ds区.] ８．A　[[Ar]３d１０４s２４p５ 代表３５号元素.根据周期表的结 构可知,同主族相邻两周期的元素,原子序数之差可以 是２,８,１８,３２.A项中 X上方的原子序数为１７,与 X相 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４４􀅰 选择性必修二