内容正文:
第一节 原子结构模型
分层作业
1.(25-26高一上·上海·阶段检测)在探究原子结构的历史长河中,有许多科学家做出了贡献,下列说法不正确的是
A.道尔顿认为物质是由原子构成,原子是不能被创造,在化学反应中不可再分
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型
C.汤姆孙发现了原子中电子的存在
D.玻尔根据α粒子散射实验提出了玻尔模型
2.(24-25高二下·广东韶关·期末)人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是
A.波尔的“洋葱模型”认为,核外电子在不同壳层区域运动
B.构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律
C.2s轨道的电子云轮廓图为圆形
D.量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内
3.(2025·上海宝山·二模)氮原子核外2p能级中的电子,不相同的是
A.能量 B.原子轨道的形状
C.自旋状态 D.原子轨道的空间伸展方向
4.(24-25高二下·甘肃酒泉·期中)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,其上电子能量一定相同
B.多电子原子中,同一能级上电子的能量一定相同
C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同
D.任一能层的能级总是从s能级开始,能级数与能层序数无关
5.下列各电子层中包含f能级的是
A.L B.N C.M D.K
6.(24-25高二下·湖南·开学考试)下列说法正确的是
A.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.电子云轮廓图中稠密部分代表此处电子数多,电子出现的概率大
C.在第三能层中自旋状态相同的电子最多有10个
D.同一原子中,、、能级的轨道数依次增多
7.(24-25高二下·天津和平·期末)下列说法中,正确的是
A.处于最低能量的原子叫做基态原子 B.4p表示4p能级有4个轨道
C.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐减小 D.1s、2s、3s能级的轨道数依次增多
8.下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是
A.M电子层有s、p共2个能级,最多能容纳8个电子
B.3d能级最多容纳10个电子,4f能级最多容纳16个电子
C.无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2
D.任何电子层都有s、p能级,但不一定有d能级
9.(24-25高二下·贵州贵阳·期中)图甲是氢原子的1s电子云图,图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。
下列有关说法正确的是
A.电子云轮廓图就是原子轨道图
B.3p1表示3p能级中有1个原子轨道
C.由图乙可知,s能级的电子云轮廓图呈圆形,有无数条对称轴
D.由图丙可知,px、py、pz轨道相互垂直,虽然伸展方向不同,但能量相同
10.(24-25高二下·云南昭通·阶段检测)下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.节日燃放的烟花
B.广州塔的霓虹灯光
C.树林中的光柱
D.舞台LED灯光
A.A B.B C.C D.D
11.回答下列问题:
⑴.(24-25高二上·上海宝山·期中)下图为钠的原子 光谱。
A. 吸收 B.发射
⑵.(24-25高一下·上海·期末)钠的原子发射光谱中存在“黄双线”,该黄色光是激发态钠原子的核外电子从______能级向3s能级跃迁释放的光子。
A.3p B.3f C.2s D.2p
⑶.(24-25高二上·上海宝山·期中)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“+”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
⑷.(25-26高二上·山东·课后作业)以下各能级是否存在?如果存在,各包含多少个原子轨道?
①2s 。
②2d 。
③3p 。
④5d 。
12.玻尔核外电子分层排布的原子结构模型的基本观点:
(1)原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕 运动,并且不辐射能量
(2)在不同轨道上运动的电子具有 的能量,而且能量值是 的,这称为能量“量子化”。轨道能量依n值(1、2、3、∙∙∙)的增大而 ,n称为量子数。
(3)对氢原子而言,电子处在n=1的轨道时能量最低,这种状态称为 ;能量高于基态能量的状态,称为 。电子在能量不同的轨道之间跃迁时,辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来,就形成了 。
1.实验证据推动了人类对原子结构认识的不断深化。下列可以较好地解释“钠原子中处于n=6的状态上的核外电子跃迁到n=3的状态,会产生多条谱线(如下图)”的原子结构模型是
A.“葡萄干布丁”模型 B.卢瑟福核式模型
C.玻尔模型 D.量子力学模型
2.(24-25高二下·湖北·期中)下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
B.在K能层中,有自旋相反的两条轨道
C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
3.(24-25高二下·安徽合肥·期末)下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是
A.电子云图中的每个点都表示一个电子
B.激光、焰火都与核外电子跃迁吸收光能有关
C.电子由3s能级跃迁至3p能级时,可以用光谱仪摄取其吸收光谱
D.根据对角线规则,Mg和B的化学性质相似
4.(24-25高二上·山东泰安·阶段检测)下列说法中正确的是
A.一般而言,n越大,电子离核平均距离越远,能量越低
B.一般n越大,电子层中的能级数越多
C.对于确定的n值,其原子轨道数为2n2个
D.自旋状态随原子轨道的具体情况而确定
5.下列能层中,不包含d能级的是
A.K B.Q C.M D.N
6.下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是
A.3px=3py B.5s<3d
C.4p>3p D.2s<2p
7.(24-25高一下·上海浦东新·期中双选)钪称为光明之子。钪钠灯在通电时,钠发出的黄光和钪发出的紫光互补而产生白光。钪钠灯的白光是
A.连续光谱 B.线光谱 C.发射光谱 D.吸收光谱
8.(25-26高二上·全国·周测)回答下列问题:
(1)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是________(填字母,下同)。
A.最易失去的电子能量最高
B.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道,能量大小不同
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)下列说法正确的是________。
A.一个原子轨道上只能有1个电子
B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①ls,3d 。
②3s,3p,3d 。
③2p,3p,4p 。
④ 。
(4)某元素的原子序数为13,则:
①此元素原子中的电子总数是 。
②该元素的原子有 个能层,有 个能级。
③该元素原子中能量最低的能级符号是 ,能量最高的能级符号是 ,能量最高的能层是 。
1.(2025·江苏·高考真题)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A.表示一个质子
B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素
D.的原子结构示意图为
2.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
3.(25-26高三上·湖北·阶段检测)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2Pz电子云轮廓图
B.氯仿分子的空间填充模型
C.1mol Li2Ti5O15(Ti为+4价)中所含过氧键的数目为4NA
D.BCl3的电子式为:
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第一节 原子结构模型
分层作业
1.(25-26高一上·上海·阶段检测)在探究原子结构的历史长河中,有许多科学家做出了贡献,下列说法不正确的是
A.道尔顿认为物质是由原子构成,原子是不能被创造,在化学反应中不可再分
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型
C.汤姆孙发现了原子中电子的存在
D.玻尔根据α粒子散射实验提出了玻尔模型
【答案】D
【详解】A.道尔顿的原子论确实认为原子不可再分且在化学反应中不可变,此描述符合其理论,A正确;
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式模型,明确原子存在带核结构,B正确;
C.汤姆孙通过阴极射线实验发现电子,证实原子中存在电子,C正确;
D.玻尔模型的提出主要基于氢原子光谱研究及量子理论,而非直接依据α粒子散射实验(该实验属于卢瑟福),D错误;
故答案选D。
2.(24-25高二下·广东韶关·期末)人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是
A.波尔的“洋葱模型”认为,核外电子在不同壳层区域运动
B.构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律
C.2s轨道的电子云轮廓图为圆形
D.量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内
【答案】C
【详解】A.波尔模型认为电子在分层的固定轨道(壳层)运动,A正确;
B.构造原理的能级填充顺序由光谱实验归纳得出,B正确;
C.s轨道电子云为三维球形,而非二维圆形,C错误;
D.量子力学用概率描述电子位置,符合“可能随机出现”的表述,D正确;
故选C。
3.(2025·上海宝山·二模)氮原子核外2p能级中的电子,不相同的是
A.能量 B.原子轨道的形状
C.自旋状态 D.原子轨道的空间伸展方向
【答案】D
【详解】A.同一能级()的电子能量相同,A不符合题意;
B.所有p轨道均为哑铃形,形状相同,B不符合题意;
C.三个电子分占不同轨道,自旋方向相同,C不符合题意;
D.三个轨道分别沿、、轴伸展,方向不同,D符合题意;
故选D。
4.(24-25高二下·甘肃酒泉·期中)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,其上电子能量一定相同
B.多电子原子中,同一能级上电子的能量一定相同
C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数不同
D.任一能层的能级总是从s能级开始,能级数与能层序数无关
【答案】B
【详解】A.同一原子中,符号相同的能级(如2s和3s)属于不同能层,电子能量不相同,A错误;
B.同一能级中的电子处于相同能级,能量相同,仅自旋方向不同,B正确;
C.s能级无论处于哪个能层,最多容纳2个电子,因此容纳电子数相同,C错误;
D.任一能层的能级总是从s能级开始,能层的能级数等于能层序数(如第三能层有3个能级),而选项称“能级数与能层序数无关”,与事实矛盾,D错误;
答案选B。
5.下列各电子层中包含f能级的是
A.L B.N C.M D.K
【答案】B
【详解】A.L电子层对应n=2,包含s和p能级,不包含f能级,A错误;
B.N电子层对应n=4,包含s、p、d、f能级,B正确;
C.M电子层对应n=3,包含s、p、d能级,不包含f能级,C错误;
D.K电子层对应n=1,仅包含s能级,D错误;
故选B。
6.(24-25高二下·湖南·开学考试)下列说法正确的是
A.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.电子云轮廓图中稠密部分代表此处电子数多,电子出现的概率大
C.在第三能层中自旋状态相同的电子最多有10个
D.同一原子中,、、能级的轨道数依次增多
【答案】D
【详解】A.基态的电子排布式为,由基态转化成激发态时,需要吸收能量,A错误;
B.电子云轮廓图中稠密部分不代表电子数多少,仅代表电子出现的概率大,B错误;
C.在第三能层中包括三个能级分别是、、,在s能级中有一个轨道,在p能级中有三个能量相同的轨道,在d能级中有五个能量相同的轨道,所以第三能层中的轨道数目是,每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子,那么在第三能层中自旋状态相同的电子最多有9个,C错误;
D.同一原子中,轨道有3个,轨道有5个,轨道有7个,轨道数依次增多,D正确;
答案选D。
7.(24-25高二下·天津和平·期末)下列说法中,正确的是
A.处于最低能量的原子叫做基态原子 B.4p表示4p能级有4个轨道
C.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐减小 D.1s、2s、3s能级的轨道数依次增多
【答案】A
【详解】A.基态原子是指处于最低能量状态的原子,A正确;
B.p能级无论处于哪个能层,轨道数均为3,所以4p能级有3个轨道,B错误;
C.同一原子中,能层越高,电子能量越高,2p、3p、4p电子能量应逐渐增大,C错误;
D.s能级的轨道数恒为1,与能层无关,1s、2s、3s轨道数均为1,D错误;
故选A。
8.下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是
A.M电子层有s、p共2个能级,最多能容纳8个电子
B.3d能级最多容纳10个电子,4f能级最多容纳16个电子
C.无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2
D.任何电子层都有s、p能级,但不一定有d能级
【答案】C
【详解】A.M电子层包含3s、3p、3d三个能级,最多容纳2+6+10=18个电子,A错误;
B.3d能级最多容纳10个电子正确,但4f能级最多容纳14个电子,B错误;
C.s能级无论处于哪一电子层(如1s、2s、3s等),最多均容纳2个电子,C正确;
D.K电子层(第一层)只有s能级,没有p能级,因此“任何电子层都有s、p能级”的说法错误,D错误;
故选C。
9.(24-25高二下·贵州贵阳·期中)图甲是氢原子的1s电子云图,图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。
下列有关说法正确的是
A.电子云轮廓图就是原子轨道图
B.3p1表示3p能级中有1个原子轨道
C.由图乙可知,s能级的电子云轮廓图呈圆形,有无数条对称轴
D.由图丙可知,px、py、pz轨道相互垂直,虽然伸展方向不同,但能量相同
【答案】D
【详解】A.电子云就是用小黑点的疏密程度来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的电子云轮廓图并不完全等同于原子轨道图,故A错误;
B.3p1表示3p轨道上有1个电子,故B错误;
C.由图可知,s电子的电子云轮廓图呈球形,有无数条对称轴,故C错误;
D.p电子的电子云轮廓图呈哑铃状,每个p能级有px、py、pz三个原子轨道,这三个轨道相互垂直,且能量相同,故D正确;
故选D。
10.(24-25高二下·云南昭通·阶段检测)下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A.节日燃放的烟花
B.广州塔的霓虹灯光
C.树林中的光柱
D.舞台LED灯光
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.节日燃放的焰火与金属元素的焰色试验有关,焰色试验与原子核外电子跃迁释放能量有关,故A不符合题意;
B.广州塔的霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关,以光的形式释放出来,故B不符合题意;
C.大气为胶体,故当阳光照射时会有一道光亮的通路,故C符合题意;
D.舞台LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关,故D不符合题意;
故选C。
11.回答下列问题:
⑴.(24-25高二上·上海宝山·期中)下图为钠的原子 光谱。
A. 吸收 B.发射
⑵.(24-25高一下·上海·期末)钠的原子发射光谱中存在“黄双线”,该黄色光是激发态钠原子的核外电子从______能级向3s能级跃迁释放的光子。
A.3p B.3f C.2s D.2p
⑶.(24-25高二上·上海宝山·期中)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“+”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
⑷.(25-26高二上·山东·课后作业)以下各能级是否存在?如果存在,各包含多少个原子轨道?
①2s 。
②2d 。
③3p 。
④5d 。
【答案】⑴B ⑵A ⑶ 或 ⑷(①存在,原子轨道数为1 ②不存在 ③存在,原子轨道数为3
④存在,原子轨道数为5
【详解】⑴吸收光谱是原子吸收特定波长光后,在连续光谱背景上形成暗线的光谱;发射光谱是原子从高能级跃迁到低能级时释放能量,发出特定波长光形成亮线的光谱;该图中的光谱为亮线光谱,为发射光谱,所以钠原子的光谱为发射光谱,所给的2个选项中,B选项正确。
⑵钠的发射光谱中“黄双线”源于电子从激发态的高能级跃迁至低能级3s时释放光子。基态钠的电子处于3s轨道,激发时跃迁至3p能级。
A.当电子从3p返回3s时,释放特定波长的黄光,形成双线(因自旋轨道耦合导致3p能级分裂),A正确;
B.3f能级过高,与黄双线无关, B错误;
C.2s能级均低于3s,无法通过跃迁到3s释放能量, C错误;
D. 2p能级均低于3s,无法通过跃迁到3s释放能量,D错误;
故选A。
⑶ N元素7号元素,其基态的氮原子的价电子轨道排布图为:;如自旋状态“”为“”,自旋状态“”为“”,得到其价电子自旋磁量子数的代数和为:;如自旋状态“”为“”,自旋状态“”为“”,得到其价电子自旋磁量子数的代数和为:;
答案为:或。
⑷①由电子层、能级数和原子轨道数之间的关系可知,存在着2s能级,且只有1个原子轨道;
②不存在2d能级,电子层为2时只有2s、2p两个能级;
③存在3p能级,电子层为3时有3s、3p、3d三个能级,且3p能级含有3个原子轨道;
④存在5d能级,其含有5个原子轨道。
12.玻尔核外电子分层排布的原子结构模型的基本观点:
(1)原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕 运动,并且不辐射能量
(2)在不同轨道上运动的电子具有 的能量,而且能量值是 的,这称为能量“量子化”。轨道能量依n值(1、2、3、∙∙∙)的增大而 ,n称为量子数。
(3)对氢原子而言,电子处在n=1的轨道时能量最低,这种状态称为 ;能量高于基态能量的状态,称为 。电子在能量不同的轨道之间跃迁时,辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来,就形成了 。
【答案】(1)原子核
(2) 不同 不连续 升高
(3) 基态 激发态 光谱
1.实验证据推动了人类对原子结构认识的不断深化。下列可以较好地解释“钠原子中处于n=6的状态上的核外电子跃迁到n=3的状态,会产生多条谱线(如下图)”的原子结构模型是
A.“葡萄干布丁”模型 B.卢瑟福核式模型
C.玻尔模型 D.量子力学模型
【答案】D
【详解】A.汤姆孙根据实验发现了电子,而且原子呈电中性,据此提出原子的葡萄干布丁模型,A不符合题意;
B.卢瑟福提出原子的核式结构模型,这一模型建立的基础是a粒子散射实验,B不符合题意;
C.玻尔的原子模型中电子轨道和原子的能量都是量子化的,是建立在三个基本假设的基础上的理论,C不符合题意;
D.原子结构的量子力学模型在处理核外电子量子化特性及波粒二象性提供主要论据和重要结论,可以较好地解释“钠原子中处于n=6的状态上的核外电子跃迁到n=3的状态会产生多条谱线”,D符合题意;
故选D。
2.(24-25高二下·湖北·期中)下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子
B.在K能层中,有自旋相反的两条轨道
C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【答案】A
【详解】A.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,各具有1、3、5、7个轨道,每个轨道最多可容纳2个电子,故可容纳32个电子,所以有32种运动状态的电子,故A正确;
B.在K能层中,只有1个轨道,能容纳自旋相反的2个电子,故B错误;
C.原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域,电子并没有固定的运动轨迹,故C错误;
D.电子云是用小黑点疏密来表示电子出现的概率密度大小,小黑点不表示电子,故D错误;
故答案为A。
3.(24-25高二下·安徽合肥·期末)下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是
A.电子云图中的每个点都表示一个电子
B.激光、焰火都与核外电子跃迁吸收光能有关
C.电子由3s能级跃迁至3p能级时,可以用光谱仪摄取其吸收光谱
D.根据对角线规则,Mg和B的化学性质相似
【答案】C
【详解】A.电子云图中的点表示电子出现的概率密度,并非每个点代表一个电子,A错误;
B.激光、焰火发光都是电子从高能级跃迁到低能级释放能量有关,并非吸收光能,B错误;
C.电子从3s跃迁至3p需吸收能量,形成吸收光谱,可用光谱仪检测,C正确;
D.对角线规则中,Mg对应Li而非B,Mg与B化学性质不相似,D错误;
故答案选C。
4.(24-25高二上·山东泰安·阶段检测)下列说法中正确的是
A.一般而言,n越大,电子离核平均距离越远,能量越低
B.一般n越大,电子层中的能级数越多
C.对于确定的n值,其原子轨道数为2n2个
D.自旋状态随原子轨道的具体情况而确定
【答案】B
【详解】A.一般而言,n越大,电子离核平均距离越远,能量越高,故A错误;
B.一般n越大,电子层中的能级数越多,如n=1,K层只有s一个能级,n=2,L层有s、p两个能级,n=3,M层有s、p、d三个能级,故B正确;
C.对于确定的n值,其原子轨道数为n2个,故C错误;
D.自旋状态与原子轨道无关,故D错误;
选B。
5.下列能层中,不包含d能级的是
A.K B.Q C.M D.N
【答案】A
【详解】能层(主量子数n)对应的能级数目为n个,能级类型由角量子数l决定(l=0到n-1)。d能级对应l=2,因此当n≥3时,能层才包含d能级。
K能层(n=1)仅有s能级(l=0),无d能级;
Q能层(n=7)包含l=0到6的能级,必然包含d能级(l=2);
M能层(n=3)和N能层(n=4)均满足n≥3,均含d能级;
答案选A。
6.下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是
A.3px=3py B.5s<3d
C.4p>3p D.2s<2p
【答案】B
【详解】A.同一能级的不同轨道(如3px、3py)能量相等,A正确;
B.根据构造原理,5s能级在3d之后填充,能量应高于3d,因此5s<3d错误;
C.能层越高,同类型轨道能量越高,4p>3p正确;
D.同一能层中s轨道能量低于p轨道,2s<2p正确;
答案选B。
7.(24-25高一下·上海浦东新·期中双选)钪称为光明之子。钪钠灯在通电时,钠发出的黄光和钪发出的紫光互补而产生白光。钪钠灯的白光是
A.连续光谱 B.线光谱 C.发射光谱 D.吸收光谱
【答案】BC
【分析】钪钠灯的白光是由钠发出的黄光和钪发出的紫光互补而产生的。这两种光分别对应钠和钪的特征发射谱线,因此钪钠灯的白光属于线光谱,以此解题。
【详解】A.需要光源发出覆盖所有波长的连续光(如白炽灯),但钪钠灯的光由特定波长的线状谱组成,A错误;
B.结合分析可知,钪钠灯的白光是线光谱,B正确;
C.钪钠灯的光是原子被激发后直接发射的,因此属于发射光谱的一种,C正确;
D.结合C分析可知,钪钠灯的白光是发射光谱,不是吸收光谱,D错误;
故选BC。
8.(25-26高二上·全国·周测)回答下列问题:
(1)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是________(填字母,下同)。
A.最易失去的电子能量最高
B.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道,能量大小不同
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)下列说法正确的是________。
A.一个原子轨道上只能有1个电子
B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①ls,3d 。
②3s,3p,3d 。
③2p,3p,4p 。
④ 。
(4)某元素的原子序数为13,则:
①此元素原子中的电子总数是 。
②该元素的原子有 个能层,有 个能级。
③该元素原子中能量最低的能级符号是 ,能量最高的能级符号是 ,能量最高的能层是 。
【答案】(1)C
(2)D
(3)
(4) 13 3 5 ls 3p M
【详解】(1)A.能量越高的电子在离核越远的区域内运动,也就越容易失去,A正确;
B.多电子原子在第层中不同能级的能量大小顺序为,B正确;
C.同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高,C错误;
D.离核越近,电子能量越低,D正确;
故选C;
(2)A.同一原子轨道上最多容纳2个电子,并且自旋方向相反,A错误;
B.同一原子轨道上最多容纳2个电子,并且自旋方向相反,B错误;
C.电子的能量由电子层和能级共同决定,同一电子层(相同),根据能量的不同又分为不同的能级,所以同一电子层不同能级上的电子的能量不同,C错误;
D.处在同一能级中的电子能量相同,D正确;
故选D;
(3)在多电子原子中,原子轨道能量的高低存在如下规律:
①形状相同的原子轨道能量的高低:,;②相同电子层上原子轨道能量的高低:;③电子层和能级均相同的原子轨道的能量相等,如轨道的能量相等;则,故;;;;
(4)①原子序数为13的元素是Al,其核外电子总数为13;
②Al的原子结构示意图为,故该元素原子有3个能层,其中K层有1个能级,L层有2个能级,M层有2个能级,共5个能级;③其中能量最低的能级是1s,能量最高的能级是3p,能量最高的能层是M层。
1.(2025·江苏·高考真题)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A.表示一个质子
B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素
D.的原子结构示意图为
【答案】C
【详解】A.质量数为1,质子数为0,中子数为1,因此其表示一个中子,A错误;
B.的基态原子核外电子排布式为,B错误;
C.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,与质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,C正确;
D.原子核外只有2个电子,原子结构示意图为,D错误。
故选C。
2.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
【答案】D
【详解】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;
B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;
C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;
D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层,其位于第6周期,D正确;
故选D。
3.(25-26高三上·湖北·阶段检测)下列化学用语或图示表达正确的是
A.2Pz电子云轮廓图
B.氯仿分子的空间填充模型
C.1mol Li2Ti5O15(Ti为+4价)中所含过氧键的数目为4NA
D.BCl3的电子式为:
【答案】C
【详解】A.2px、2py、2pz轨道的电子云轮廓图均为哑铃形,选项中为y轴的取向,应该为,A错误;
B.氯仿(CHCl3)分子为四面体结构,空间填充模型需体现原子相对大小(Cl原子半径大于H),模型中H与Cl原子大小比例不当,B错误;
C.Li2Ti5O15中Li为+1价、Ti为+4价,总正价为2×1 + 5×4=22,设过氧键(-O-O-)数目为n,过氧键中O为-1价,普通O为-2价,O总数15。则:2n×(-1) + (15-2n)×(-2)=-22,解得n=4,故1mol该物质含过氧键4NA,C正确;
D.BCl3中B最外层电子数为3,与氯原子可形成3对共用电子对,D错误;
故答案选C。
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