2.1原子核外电子的运动 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

2.1原子核外电子的运动 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是 A． B． C． D． 2．下列电子排布式中，原子处于激发态的是 A．1s22s22p5 B．1s22s22p43s2 C．1s22s22p63s23p63d104s1 D．1s22s22p63s23p63d34s2 3．下列说法不能用玻尔的原子结构模型解释的是 A．氢原子光谱为线状光谱 B．在一定的稳定轨道上，运动的核外电子不能发射电磁波 C．氢原子中处于激发态的电子能量高 D．氢原子在可见光区形成紫色谱线时说明电子从基态跃迁到激发态 4．下列能层中，只包含s能级的是 A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 5．下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是 A．该过程表示的是杂化 B．图中的s轨道可能属于K层 C．杂化后，轨道可用于形成π键 D．杂化前，p轨道可能比s轨道的能量低 6．下列有关说法正确的是 A．基态原子中含有能级 B．基态原子中，L能层不包含p能级 C．基态N原子价层电子轨道表示式： D．基态O原子中，能级能量高于能级能量 7．A原子的结构示意图为。则X、Y不可能的组合是 A．18、8 B．20、8 C．25、13 D．30、18 8．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是 A．3d94s2 B．3d44s2 C．4s25p3 D．3d74s2 二、填空题 9．s电子的原子轨道 s能级电子的原子轨道呈 形，即该原子轨道具有球对称性，电子层(能层)序数越大，原子轨道的半径 。 10．洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个原子轨道上排布时，将尽可能分占 ，且自旋方向 ，这样整个原子的能量最低。如2p3轨道上的电子排布为，不能为或。 11．原子轨道 ①描述磁场中原子轨道的不同能量状态，也称为电子云或原子轨道的 方向。 ②同一能级的不同伸展方向，在没有外加磁场时，能量相同 ③s能级有1个原子轨道，p能级有3个能量相同的原子轨道，px、py、 pz；d能级有5个能量相同的原子轨道，；f能级有7个能量相同的原子轨道…… 概念 单个电子在原子核外的空间运动状态 各能级上对应的原子轨道数 ns np nd nf 12．电子层 将量子数n所描述的 称为电子层。 分层标准 电子离核的远近 取值 1 2 3 4 5 6 7 符号 能量 离核 13．以s能级为例，不同能层的s能级间能量有何关系？同一能层，不同能级间能量有何关系 ？ 三、解答题 14．按要求填空： (1)写出下列基态原子或基态离子的电子排布式： ①B： ；V： ；Ga： ；Ge： 。 ②N3-： ；Ni2＋： ；Cr3＋： ；Mn2＋： 。 (2)2p轨道上最多只能排布6个电子，其依据的规律是 。 (3)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个，写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素符号 ，M层上有2对成对电子的原子最外层共有 种不同运动状态的电子。 (4)1～36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价电子排布式 。 (5)X元素的价电子排布式是4s24p5，X元素的符号是 。 (6)某元素的原子序数为33，该元素原子的价电子排布式为 ，该元素原子核外有 个电子层， 个能级， 个原子轨道。 (7)基态Fe原子有 个未成对电子，基态14C原子中，核外有 对自旋方向相反的电子。 《2.1原子核外电子的运动》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B D A C D A D 1．C 【详解】电子能量的高低主要由能层和能级决定，当能级相同时，能层越大，原子轨道能量越高，当能层相同时，能级越大，原子轨道能量越高，如；能级和能层都不相同时，根据构造原理判断，能量由低到高顺序为，据此解题： A．能量由低到高的顺序为：1s＜2p＜4s＜3d，A不合题意； B．能量由低到高的顺序为：1s＜2s＜2p＜3s，B不合题意； C．能量由低到高的顺序为：2s＜2p＜3s＜3p，C符合题意； D．能量由低到高的顺序为：3p＜4s＜3d＜4p，D不合题意； 故答案为：C。 2．B 【详解】A．1s22s22p5符合能量最低原理，是基态F原子的电子排布式，A项错误； B．1s22s22p43s2中2p能级的2个电子跃迁到了3s能级，是激发态的氖原子，B项正确； C．1s22s22p63s23p63d104s1核外共有29个电子，根据洪特规则的特例，该原子为基态铜原子，C项错误； D．1s22s22p63s23p63d34s2中，各能级均符合能量最低原理，属于基态V原子，D项错误； 答案选B。 3．D 【详解】A．玻尔理论认为电子的能量是量子化的，从而解释了氢原子的线状光谱，A正确； B．玻尔理论认为氢原子中的电子在库仑引力作用下绕原子核做圆周运动，但其轨道半径是量子化的(即只能是某一特定数值，而不能是连续的数值)，当电子在这些轨道上运动的时候，不产生电磁辐射，B正确； C．激发态，是在外界给予能量时电子会自动“跳”(称之为“跃迁”)到能量较高的轨道上，C正确； D．从激发态原子到基态原子才会形成发射光谱，氢原子从激发态跃迁到基态，在可见光区形成紫色谱线，D错误； 故选D； 4．A 【详解】A．K层为第一能层，只有1个能级，即只包含1s能级，故A符合题意；     B．L层为第二能层，有2个能级：2s、2p能级，故B不符合题意； C．M层为第三能层，有3个能级：3s、3p、3d能级，故C不符合题意； D．N层为第四能层，有4个能级：4s、4p、4d、4f能级，故D不符合题意； 故答案为：A。 5．C 【详解】A．该过程为杂化，同一能层上的1个s轨道和2个p轨道杂化形成键角为120°的3个，还有1个轨道未参与杂化，A错误； B．K层上只有1s轨道，没有p轨道，则图中的s轨道不可能属于K层，应该在L层及以后能层，B错误； C．由图可知，该过程表示杂化，未参与杂化的轨道用于形成派键，C正确； D．由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才能相互杂化，即同一能级上的ns和np轨道才能杂化，则杂化前，p轨道比s轨道的能量高，D错误； 故选C。 6．D 【详解】A．基态原子中，无能级，A项错误； B．基态原子中，L能层包含2s、2p能级，B项错误； C．根据洪特规则可知，基态N原子价层电子轨道表示式：，C项错误； D．根据构造原理可知，基态O原子中能级能量高于能级能量，D项正确； 故选D。 7．A 【详解】A．若x=18，则原子核外各层电子数分别为2、8、8，只有三个电子层，故A错误； B．若x=20，则原子核外各层电子数分别为2、8、8、2，该元素为Ca，故B正确； C．若x=25，则原子核外各层电子数分别为2、8、13、2，该元素为Mn，故C正确； D．若x=30，则原子核外各层电子数分别为2、8、18、2，该元素为Zn，故D正确； 故答案为：A。 8．D 【详解】原子或离子核外电子排布属于基态排布应满足构造原理：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p按此顺序填充，注意满足半满、全满、全空稳定状态，洪特规则及其特例、泡利原理， A应为3d104s1； B应为3d54s1；C应为4s24p3；D正确； 选D。 9． 球 越大 【解析】略 10． 不同原子轨道 相同 【解析】略 11． 不同伸展 1 3 5 7 【解析】略 12． 电子运动状态 K L M N O P Q 逐渐升高 越来越远 【解析】略 13．……；…… 【详解】不同能层中，同一能级原子轨道的能量随能层序数增大而增大，以s能级为例，……；同一能层，不同能级的原子轨道能量的高低：……。 14．(1) 1s22s22p1或[He]2s22p1 1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2 1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 1s22s22p6或[He]2s22p6 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 (2)泡利不相容原理 (3) 2 Si或S 6 (4)C：2s22p2  Si：3s23p2  Ge：4s24p2  O：2s22p4  S：3s23p4  Se：4s24p4  Ti：3d24s2  Ni：3d84s2 (5)Br (6) 4s24p3 4 8 18 (7) 4 2 【详解】（1）①B：5号元素，核外有5个电子，电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1； V：23号元素，核外有23个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2； Ga：31号元素，核外有31个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1； Ge：32号元素，核外有32个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。 ②N3-：7号元素，核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6或[He]2s22p6； Ni2＋：28号元素，核外有26个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8； Cr3＋：24号元素，核外有21个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3； Mn2＋：25号元素，核外有23个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 （2）泡利不相容原理是指每个原子轨道最多容纳两个电子，且自旋方向相反。2p轨道上有3个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，其最多只能排布6个电子，依据的规律是：泡利不相容原理。 （3）O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，4个电子在3个轨道中排布，故未成对的电子个数是2个。3p轨道上只有2个未成对电子的元素，价电子排布为3s23p2或3s23p4，核外电子数为14或16，元素符号为Si或S。M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层有6个电子，每个电子的运动状态不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。 （4）具有最外层为p2、p4、3d2、3d8结构的原子有2个未成对电子。符合条件的元素价电子排布式为2s22p2、3s23p2、4s24p2、2s22p4、3s23p4、4s24p4、3d24s2、3d84s2，分别为C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni元素。 （5）根据价电子排布式可知该元素有四个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表中第4周期第ⅦA族，为Br元素。 （6）先利用能级顺序和排布原则排出其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子排布式为4s24p3，得出该元素原子核外有4个电子层，8个能级，共1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＋3=18个原子轨道(s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道)。 （7） 基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，故3d有4个未成对电子，基态14C原子轨道表示式为，所以核外有2对自旋方向相反的电子。 【点睛】当原子轨道中的电子处于半满、全满或全空时，原子的能量较低，稳定性较强。 学科网（北京）股份有限公司 $$