1.1原子结构模型 同步课时作业—2025--2026学年高二下学期化学鲁科版选择性必修2

1.1原子结构模型 一、单选题 1．下列有关原子轨道的叙述中正确的是 A．硅原子的2s轨道能量较3p轨道高 B．锂原子的2s轨道与5s轨道均为球形 C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多 D．第四能层最多可容纳16个电子 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．下列对核外电子运动状态的描述正确的是 A．电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转 B．第三电子层有3s、3p、3d、3f四种轨道 C．基态氢原子中只有一个电子，在2s轨道 D．在同一轨道上运动的电子，其运动状态肯定不同 4．下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是 A． B． C． D． 5．下列叙述正确的是 A．f能级最多容纳的电子数是s能级最多容纳电子数的7倍 B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C．各能层含有的能级数为 D．各能层含有的电子数为 6．钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．原子释放光谱 D．原子激发光谱 7．下列各能级中原子轨道数为7的是 A．s B．p C．d D．f 8．核外电子排布中，能级会发生交错现象。以下表示的各能级能量大小关系，不符合客观事实的是 A．4s>3d>3p>3s B．6s>5p>4d>3d C．5f>4d>3p>2s D．7d>6d>5d>4d 9．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 10．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．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束 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 11．对p轨道电子云的形状叙述正确的是 A．球形对称 B．极大值在x、y、z轴上的哑铃形 C．玫瑰花形 D．互相垂直的花瓣形 12．关于电子云的叙述不正确的是（    ） A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形 B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形 C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大 D．轨道不同，电子云的形态或伸展方向也不一样 13．下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是 A．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 B．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 C．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 D．基态原子变为激发态原子会吸收能量，得到吸收光谱 14．下列叙述正确的是(　　) A．能级就是电子层 B．每个能层最多可容纳的电子数是2n2 C．同一能层中的不同能级的能量高低相同 D．不同能层中的s能级的能量高低相同 15．下列关于能层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同 B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 16．下列说法中正确的是（ ） A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 B．3p2表示3p能级有两个轨道 C．处于最低能量状态的原子叫做基态原子 D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 17．以下关于原子核外电子的叙述正确的是 A．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是相同的 B．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过一次 C．所有原子的电子云都是球形的 D．原子核外电子的运动无法作规律性描述 18．同一原子的下列轨道中能量最低的是 A．2s B．3s C．3p D．3d 二、解答题 19．下表给出了四种元素的相关信息，且X、Y、Z、W均为短周期元素。 元素 相关信息 X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 Y 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 Z 植物生长营养元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 W 室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 根据上述信息填空： (1)Y元素的基态原子含有几个能层： ，其中第二能层中有哪几个能级： ，画出W的原子结构示意图： 。 (2)Z与X形成的某一化合物能和Z与Y形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式： 。 20．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。 21．下表给出了五种元素的相关信息，其中、、、为短周期元素。 元素 相关信息 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障 植物生长所需的主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化.该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等 根据上述信息填空： （1）元素的原子含有 个能层，其中第二能层中的能级包括 ；画出的原子结构示意图： 。 （2）与形成的某种化合物能和与形成的另一种无色化合物（这两种化合物分子中与另一元素原子的个数比均为）一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式： 。 （3）某矿藏主要含、两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式： 。 参考答案 1．B 【详解】A．2s轨道能量低于3p轨道，A错误； B．2s轨道与5s轨道均为球形，B正确； C．p能级所含原子轨道数只有3个，与能层序数无关，C错误； D．第四能层最多可容纳个电子，D错误； 故答案选B。 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．质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，电子没有确定的运动轨道，A错误； B．第三电子层只有三种轨道，B错误； C．基态氢原子中只有1个电子，在轨道，C错误； D．在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态，D正确。 故答案选D。 4．B 【详解】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。 A．基态氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故A错误； B．Fe原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故B正确； C．基态硅原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故C错误； D．基态铬原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则的特例，正确的应为，故D错误； 故答案为B。 5．A 【详解】A．f能级有7个轨道，s能级只有1个轨道，每个轨道容纳的电子数相同，f能级能容纳的电子数是s能级的7倍，故A正确； B．各能层中的能级数等于其能层序数，也就是说时，只有一个s能级，时，才有s、p两个能级，故B错误； C．各能层中的能级数等于其能层序数，故C错误； D．每个能层最多能填充个电子，但不是所有的能层都含有个电子，D项错误； 故选：A。 6．B 【详解】金属钠灼烧后吸收能量，电子由基态跃迁到高能级变为激发态，从激发态返回基态时释放能量，释放的能量以黄光（辐射）的形式体现，为发射光谱，故选B； 7．D 【详解】s、p、d、f能级中轨道数分别是1、3、5、7，每个轨道上最多排列2个电子，且自旋方向相反，从第三电子层出现d能级、从第四电子层出现f能级，D正确；答案为D。 8．A 【详解】原子核外电子排布按照能量由低到高的各能级顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f ，A不符合事实，故答案选A。 9．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。 10．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．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，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。 11．B 【详解】不同亚层的电子云形状不同，s亚层的电子云形状为球形对称；p亚层的电子云为无柄哑铃形(纺锤形)，是极大值在x、y、z轴上的哑铃形，故合理选项是B。 12．B 【详解】A．用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云，故A不符合题意； B．常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率密度的大小，故B符合题意； C．小黑点密集的地方，表示电子在那里出现的概率密度大，小黑点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率密度小，故C不符合题意； D．电子云的伸展方向是反映电子在空间运动的轨道，轨道不同，电子云的形态也不同，故D不符合题意； 答案选B。 【点睛】易错点为：1．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；2．小黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，密则机会大，疏则机会小。 13．A 【详解】A．只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来，A错误； B．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正确； C．在任何一个原子中，不可能存在运动状态完全相同的2个电子，C正确； D．基态原子吸收能量变为激发态原子，可得到吸收光谱，D正确； 故选A。 14．B 【详解】A.能层是电子层，对于同一能层里能量不同的电子，又将其分为不同的能级，故A错误； B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2，故B正确； C.同一能层里不同能级，能量按照s、p、d、f的顺序升高，故C错误； D.不同能层中的s能级的能量不同，能层越大，s能级的能量越高，例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)……，故D错误； 答案选B。 15．A 【详解】A．同一原子中，能级名称相同，其轨道形状相同，能层越大其能量越高，选项A正确； B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，选项B错误； C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个，选项C错误； D．同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d…规律依次增大，选项D错误； 答案选A。 16．C 【详解】A、能层越大，能量越高，即1s<2s<3s，故错误； B、p2，2代表p轨道上有2个电子，故错误； C、基态原子是处于最低能量状态的原子，故正确； D、p能级有3个原子轨道，故错误。 17．A 【详解】A．一个原子轨道中可以容纳2个自旋方向相反的电子，但是其电子云是相同的，A正确； B．电子云中的黑点本身没有意义，不代表1个电子，也不代表出现次数，小黑点的疏密表示出现机会的多少，B错误； C．能级s的电子云是球形的，其他不是，C错误； D．核外电子的运动是没有规律的，但是可用电子云来反映电子在核外无规则运动时某点出现的概率，D错误； 答案选A。 18．A 【详解】能级符号相同，能层越大，能量越高，同一原子中，2s、3s、3p、3d电子的能量依次增强，故能量最低的是2s，故选：A。 19．(1) 两个 2s和2p (2)2N2H4＋N2O43N2＋4H2O 【详解】（1）Y元素为氧元素，其基态原子含有两个能层，其中第二能层中有2s、2p两个能级：，画出W为硫元素，其原子结构示意图：；故答案为：两；2s和2p；。 （2）氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O，则两者反应方程式为：2N2H4＋N2O43N2＋4H2O；故答案为：2N2H4＋N2O43N2＋4H2O。 20．(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。 21． 2 和 【分析】X、Y、Z、W为短周期元素，氢气的燃烧产物为水，是倍受青睐的清洁燃料，则X为H；分离液态空气可得到氮气和氧气，臭氧能保护地球地表环境，则Y为O；Z是植物生长三种必需元素之一，它能形成多种氧化物，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂，则Z为N；室温下W的单质呈粉末状固体，加热易熔化，该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，则W为S；由M为人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、轨道等，则M为Fe。据此解答。 【详解】由分析可知：X为H、Y为O、Z为N、W为S、M为Fe； (1)Y为O元素，原子结构示意图为：，含有2个能层，其中第二能层包括2s、2p两个能级，W为S，原子结构示意图为；故答案为：2；2s和2p；； (2)Z与X形成的原子个数比为1：2的化合物为N2H4，Z与Y形成的原子个数比为1：2的化合物为N2O4，N2H4与N2O4反应生成氮气与水，反应方程式为：；故答案为：； (3)某矿藏主要含S、Fe两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料，即工业生成硫酸的原理，该化合物为FeS2，该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式：；故答案为：。 【点睛】判断元素原子结构方面的特点时，可以先画出各元素的原子结构示意图，然后根据原子结构示意图进行分析。 学科网（北京）股份有限公司 $