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】2025-2026学年高中化学选择性必修2五维课堂Word课时作业（人教版2019）

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 解析：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．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 解析：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．下列氧原子的轨道表示式中，能量最低的是(　　) 解析：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] 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 解析：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(23V)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(23V)1s22s22p63s23p63d34s2，违反的是能量最低原理，故C错误；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．下列原子的轨道表示式正确的是(　　) 解析：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．下列原子中未成对电子数最多的是(　　) A．C　　B．O　　　C．N　　　D．Cl 解析：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．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 解析：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．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(　　) 解析：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．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 解析：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．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 解析：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．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 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 解析：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．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 解析：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．(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？　________　。 (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)。 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)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 答案：(1)电子云　2　(2)1s22s22p3　1 (3)第四周期第ⅤB族 (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．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________________________________________________________________________。 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，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 学科网（北京）股份有限公司 $$