内容正文:
2.1 原子核外电子的运动
第1课时 人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
分层作业
1.(24-25高二上·浙江衢州·期中)下列能级中,具有5个原子轨道的是
A.5f B.4d C.2p D.1s
2.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)下列能级符号不正确的是
A. B. C. D.
3.(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.电子云图是形象地描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形
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
4.(25-26高三上·北京海淀·期中)下列化学用语或图示表达正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.的电子式:
C.的结构示意图: D.电子云图:
5.(25-26高三上·河南·阶段练习)下列化学用语或名称描述错误的是
A.碱石灰成分:CaO B.氯离子结构示意图:
C.的电子云轮廓图: D.HCl球棍模型:
6.(25-26高三上·北京·阶段练习)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
B.原子中,电子从的状态跃迁到的状态时,将释放能量
C.2p电子云图为
D.NaOH的电子式:
7.(24-25高二下·北京通州·期中)图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图,下列说法正确的是
A.图1中每个小黑点表示1个电子
B.图2表示电子只能在球体内出现
C.由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形
D.图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置
8.(25-26高二上·山东·课后作业)下列能层中,不包含d能级的是
A.K B.Q C.M D.N
9.(24-25高二上·河北衡水·期末)下列关于能层与能级的说法中,正确的是
A.能级中、、三个轨道相互垂直,能量一定相等
B.任一能层的能级总是从能级开始,能级结束
C.同是能级,电子云轮廓图大小相同
D.、、能级的轨道数依次增多
10.(24-25高二下·河南许昌·期末)人类对核外电子运动的认识是不断进步的,下列说法正确的是
A.2s轨道的电子云轮廓图为球形
B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.基态原子核外电子先填满M层,再填N层
D.p能级的能量一定比s能级高
11.(22-23高二上·山西晋城·阶段练习)下列叙述中,正确的是
A.如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子,它们的自旋状态必然不同
B.在一个基态多电子原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
C.电子云图中黑点密度越大,说明单位体积内电子出现的机会越大
D.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
12.(25-26高二上·山东·课后作业)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
13.(23-24高一上·上海·期末)某元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是
A.C B.Si C.S D.Li
14.(2025·上海·三模)基态N原子的价电子占据的轨道数为
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
1.(25-26高一上·上海·阶段练习)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·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
3.(22-23高一上·北京东城·期末)下列叙述正确的是
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.某原子K层上只有一个电子
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
4.(24-25高二下·河南南阳·阶段练习)20世纪20年代中期建立的量子力学理论不仅能够较圆满的解释原子光谱的实验事实,而且为解释和预测物质结构和性质提供了全新的理论支持,已经成为现代化学理论的基础。依据该理论,下列各项叙述中正确的是
A.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,电子绕核运动,其轨道为球面
B.同是能级,电子云轮廓图大小相同
C.4s轨道电子能量较高,总是在比3s轨道电子离核更远的地方运动
D.s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量
5.(25-26高二上·全国·周测)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
6.(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
7.(25-26高二上·上海·课后作业)若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是
A.E(3s)>E(2s)>E(1s) B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(4d) D.E(5s)>E(4s)>E(5f)
8.下列叙述正确的是( )
A.钾原子的2s轨道的能量比3p轨道的高
B.锂原子的1s与2s轨道皆为球形
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着电子层序数的增加,p能级的原子轨道数增多
D.第3电子层可容纳的电子数为9
9.下列有关原子轨道和核外电子运动状态的说法正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.只有在电子层、原子轨道的类型、原子轨道的伸展方向和电子的自旋状态都确定时,电子的运动状态才能确定
C.必须在B所述的四个方面都确定时,才能决定组成每一电子层的最多轨道数
D.原子轨道伸展方向与能量大小有关
10.N电子层所含原子轨道类型数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A.3、9、18 B.4、12、24
C.5、16、32 D.4、16、32
11.对于钠原子的第二电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异,下列说法正确的是( )
A.电子云形状不同
B.原子轨道的对称类型不同
C.电子(基态)的能量不同
D.电子云空间伸展的方向不同
12.下列说法正确的是( )
A.同一个电子层中s轨道的能量总是大于p轨道的能量
B.2s原子轨道半径比1s大,说明2s的电子云中的电子比1s的多
C.第二电子层上的电子,不论在哪一个原子轨道上,其能量都相等
D.N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16
1.(24-25高二下·全国·课后作业)回答下列问题:
(1)n=2的电子层有 个能级, 种形状不同的电子云,有 个原子轨道,最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述主量子数n=2的所有的原子轨道 。
(3)可正确表示原子轨道的是________(填字母)。
A.2s B.2d C.3p D.3f
(4)基态Cl-核外电子的运动状态共 种。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
2.(24-25高二下·全国·课后作业)回答下列问题:
(1)n=2的能层有 个能级, 种形状不同的电子云,有 个原子轨道最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述的所有的原子轨道: 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态原子中核外存在 个不同运动状态的电子。
(4)基态原子中,核外电子占据的最高能层符号为 ,占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为 。
(5)如图是s能级、p能级的原子轨道图试回答问题:
①s能级的原子轨道呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴 ,每个p能级有 个原子轨道。
②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与 有关, 越高,原子轨道半径越大。
3.(23-24高二上·河北·期末)下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
3
②
③
4
④
回答下列问题:
(1)①的元素符号为 。
(2)③和④中原子半径较大的是 (填元素符号)。
(3)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为 形;每个p能级都有 个相互垂直的电子云。
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2.1 原子核外电子的运动
第1课时 人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
分层作业
1.(24-25高二上·浙江衢州·期中)下列能级中,具有5个原子轨道的是
A.5f B.4d C.2p D.1s
【答案】B
【详解】A.nf能级均有7个原子轨道,5f能级有7个原子轨道,A不符合题意;
B.nd能级均有5个原子轨道,4d能级有5个原子轨道,B符合题意;
C.np能级均有3个原子轨道,2p能级有3个原子轨道,C不符合题意;
D.ns能级均有1个原子轨道,1s能级有1个原子轨道,D不符合题意;
故选B。
2.(24-25高二上·山东德州·阶段练习)下列能级符号不正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.K层有s能级,1s能级符号正确,A正确;
B.L层只有两个能级,即2s和2p能级,不存在2d能级,B错误;
C.M层有3个能级,即3s、3p、3d,C正确;
D.N层有4个能级,即4s、4p、4d、4f,D正确;
答案选B。
3.(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.电子云图是形象地描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形
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.电子云图用概率密度分布形象化描述在原子核外空间出现的一定运动状态的电子,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。
4.(25-26高三上·北京海淀·期中)下列化学用语或图示表达正确的是
A.中子数为8的碳原子: B.的电子式:
C.的结构示意图: D.电子云图:
【答案】C
【详解】A.中子数为8的碳原子质量数为8+6=14,表示为:,A错误;
B.的结构式为:O=C=O,电子式为:,B错误;
C.K是19号元素,核外含有18个电子,结构示意图:,C正确;
D.P电子云轨道是哑铃形的,电子云图:,D错误;
故选C。
5.(25-26高三上·河南·阶段练习)下列化学用语或名称描述错误的是
A.碱石灰成分:CaO B.氯离子结构示意图:
C.的电子云轮廓图: D.HCl球棍模型:
【答案】A
【详解】A.碱石灰是氢氧化钠(NaOH)和氧化钙(CaO)的混合物,并非仅含CaO,A错误;
B.氯离子(Cl⁻)核电荷数为17,核外电子数为18,电子层结构为2、8、8,结构示意图表示正确,B正确;
C.2py轨道的电子云轮廓图为沿y轴方向的哑铃形,图示中电子云沿y轴分布,符合2py特征,C正确;
D.HCl为共价化合物,球棍模型中H原子(小)与Cl原子(大)通过单键连接,图示白球(小)-黑球(大)的表示合理,D正确;
答案选A。
6.(25-26高三上·北京·阶段练习)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
B.原子中,电子从的状态跃迁到的状态时,将释放能量
C.2p电子云图为
D.NaOH的电子式:
【答案】A
【详解】A.在电子云图中,小黑点表示电子在核外空间中出现的概率,A项错误;
B.电子从的状态跃迁到的状态,为由能量较高状态变为能量较低状态,将释放能量,B项正确;
C.p电子云轮廓图是哑铃状的,即2p电子云图为,C项正确;
D.NaOH的电子式为 ,D项正确;
故答案选A。
7.(24-25高二下·北京通州·期中)图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图,下列说法正确的是
A.图1中每个小黑点表示1个电子
B.图2表示电子只能在球体内出现
C.由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形
D.图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置
【答案】C
【详解】A.图1表示1s电子的概率分布图,则图中每个小黑点表示出现的概率,A错误;
B.图2表示在界面内出现该电子的几率大于90%,界面外出现该电子的几率不足10%,B错误;
C.图 2 轮廓图为球形,可知该电子所处原子轨道是球形,C正确;
D.图1中的小黑点表示空间各电子出现的概率,即某一时刻电子在核外某处出现的概率大小,D错误;
故选C。
8.(25-26高二上·山东·课后作业)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。
9.(24-25高二上·河北衡水·期末)下列关于能层与能级的说法中,正确的是
A.能级中、、三个轨道相互垂直,能量一定相等
B.任一能层的能级总是从能级开始,能级结束
C.同是能级,电子云轮廓图大小相同
D.、、能级的轨道数依次增多
【答案】A
【详解】A.3p能级包含三个轨道(3px、3py、3pz),它们在空间中相互垂直,且处于同一能级时能量相等(简并轨道),A正确;
B.并非所有能层都以f能级结束,例如,第一能层(K)仅含s能级,第二能层(L)以p能级结束,仅当能层数n≥4时才会出现f能级,B错误;
C.不同能层的s能级(如1s、2s、3s)电子云均为球形,但半径随能层增大而增大,轮廓大小不同,C错误;
D.所有p能级(无论2p、3p、4p)均含3个轨道,轨道数相同,D错误;
故选A。
10.(24-25高二下·河南许昌·期末)人类对核外电子运动的认识是不断进步的,下列说法正确的是
A.2s轨道的电子云轮廓图为球形
B.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.基态原子核外电子先填满M层,再填N层
D.p能级的能量一定比s能级高
【答案】A
【详解】A.所有s轨道的电子云轮廓图均为球形,包括2s,因此A正确;
B.每个p能级(2p、3p、4p)均有3个轨道,轨道数相同,B错误;
C.基态原子电子填充遵循能级交错规则,如4s先于3d填充,M层未填满即可填N层,C错误;
D.p能级的能量不一定比s能级高,如2p能量低于5s能量,D错误;
故选A。
11.(22-23高二上·山西晋城·阶段练习)下列叙述中,正确的是
A.如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子,它们的自旋状态必然不同
B.在一个基态多电子原子中,不可能有两个能量完全相同的电子
C.电子云图中黑点密度越大,说明单位体积内电子出现的机会越大
D.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
【答案】C
【详解】A.依据洪特规则,如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子,必先单独分占不同的轨道,且它们的自旋状态必然相同,A错误;
B.在一个基态多电子原子中,若两个电子位于同一轨道,则这两个电子的能量完全相同,所以可能有两个能量完全相同的电子,B错误;
C.电子云图中黑点并不表示电子,仅表示电子出现的机会大小,电子云密度越大,说明单位体积内电子出现的机会越大,C正确;
D.p能级的原子轨道呈哑铃形,p能级的原子轨道数均为3,则随着能层序数的增加,p能级原子轨道数不变,D错误;
故选C。
12.(25-26高二上·山东·课后作业)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。
13.(23-24高一上·上海·期末)某元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,则此元素是
A.C B.Si C.S D.Li
【答案】B
【详解】因某元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,所以原子有三个电子层,每一层上的电子数分别为:2、8、4,原子序数为14,Si元素,答案选B。
14.(2025·上海·三模)基态N原子的价电子占据的轨道数为
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
【答案】C
【详解】氮原子的基态电子排布为1s22s22p3。价电子为最外层的2s2和2p3。2s2填满1条轨道;2p3的3个电子根据洪特规则分占3条p轨道(各1个电子)。价电子占据的轨道数为1(2s) + 3(2p) = 4条,故选C。
1.(25-26高一上·上海·阶段练习)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·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。
3.(22-23高一上·北京东城·期末)下列叙述正确的是
A.电子的能量越低,运动区域离核越远
B.某原子K层上只有一个电子
C.稀有气体元素原子的最外层都排有8个电子
D.当M层是最外层时,最多可排布18个电子
【答案】B
【详解】A.电子的能量越低,运动区域离核越近,电子的能量越高,运动区域离核越远,A错误;
B.氢原子K层上只有一个电子,B正确;
C.氦为稀有气体元素,其最外层只有2个电子,C错误;
D.由电子的排布规律可知,M层最多排18个电子,但为最外层时,最多可排8个电子,D错误;
答案选B。
4.(24-25高二下·河南南阳·阶段练习)20世纪20年代中期建立的量子力学理论不仅能够较圆满的解释原子光谱的实验事实,而且为解释和预测物质结构和性质提供了全新的理论支持,已经成为现代化学理论的基础。依据该理论,下列各项叙述中正确的是
A.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,电子绕核运动,其轨道为球面
B.同是能级,电子云轮廓图大小相同
C.4s轨道电子能量较高,总是在比3s轨道电子离核更远的地方运动
D.s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量
【答案】D
【详解】A.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但电子绕核运动没有固定的轨道,只是在核外空间一定范围内出现(概率不同),所以其轨道不是球面,A不正确;
B.不同能层的p能级电子云均为哑铃形,但半径随能层增大而增大,轮廓大小不同,B错误;
C.4s轨道电子能量比3s高,在离核更远的地方出现的概率大,但并不是总在比3s轨道电子离核更远的地方运动,C不正确;
D.s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量,比如3s轨道电子的能量就比2p轨道电子的能量高,D正确;
故选D。
5.(25-26高二上·全国·周测)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。
6.(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。
7.(25-26高二上·上海·课后作业)若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是
A.E(3s)>E(2s)>E(1s) B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(4d) D.E(5s)>E(4s)>E(5f)
【答案】A
【详解】根据构造原理可知各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…,则:
A.E(3s)>E(2s)>E(1s),符合构造原理,A正确;
B.应为E(3d)>E(3p)>E(3s),B错误;
C.应为E(4f)>E(4d)>E(4s),C错误;
D.应为E(5f)>E(5s)>E(4s),D错误;
故答案选A。
8.下列叙述正确的是( )
A.钾原子的2s轨道的能量比3p轨道的高
B.锂原子的1s与2s轨道皆为球形
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着电子层序数的增加,p能级的原子轨道数增多
D.第3电子层可容纳的电子数为9
【答案】B
【详解】钾原子的2s轨道的能量比3p轨道的低,A项错误;s轨道都为球形,B项正确;p能级的原子轨道都是3个,C项错误;每个电子层可容纳的电子数为2n2,故第3电子层可容纳的电子数为18,D项错误。故选B。
9.下列有关原子轨道和核外电子运动状态的说法正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.只有在电子层、原子轨道的类型、原子轨道的伸展方向和电子的自旋状态都确定时,电子的运动状态才能确定
C.必须在B所述的四个方面都确定时,才能决定组成每一电子层的最多轨道数
D.原子轨道伸展方向与能量大小有关
【答案】B
【详解】在基态多电子原子中,p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,如4s电子比2p电子能量高,A错误;电子层、原子轨道的类型、原子轨道的伸展方向和电子的自旋状态共同描述电子的运动状态,B正确;每一电子层的最多轨道数与电子的自旋状态无关,C错误;原子轨道的伸展方向与能量大小无关,D错误。故答案选B。
10.N电子层所含原子轨道类型数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A.3、9、18 B.4、12、24
C.5、16、32 D.4、16、32
【答案】D
【详解】每一电子层包含的原子轨道类型数等于该电子层的序数,每类原子轨道所能容纳的最多电子数是其原子轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各类轨道可以容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍,形状相同的原子轨道所能容纳的最多电子数相同。N电子层含有4类原子轨道,共16个原子轨道,容纳的最多电子数为32个。故答案选D。
11.对于钠原子的第二电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异,下列说法正确的是( )
A.电子云形状不同
B.原子轨道的对称类型不同
C.电子(基态)的能量不同
D.电子云空间伸展的方向不同
【答案】D
【详解】2px、2py、2pz所表示的是同一电子层同一类型的不同原子轨道,其能量相同;2px、2py、2pz的电子云轮廓图形状、原子轨道都是纺锤形的,都是轴对称图形;在空间伸展方向上,2px电子云沿x轴方向伸展,2py电子云沿y轴方向伸展,2pz电子云沿z轴方向伸展。故答案选D。
12.下列说法正确的是( )
A.同一个电子层中s轨道的能量总是大于p轨道的能量
B.2s原子轨道半径比1s大,说明2s的电子云中的电子比1s的多
C.第二电子层上的电子,不论在哪一个原子轨道上,其能量都相等
D.N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16
【答案】D
【详解】 同一电子层中,s轨道的能量小于p轨道的能量,A不正确;2s原子轨道半径比1s大,说明2s电子在离核更远的区域出现的机会比1s电子的大,B不正确;当电子在同一电子层的不同能级上时,其能量不相同,C不正确;对于N电子层,n=4,其轨道类型数为4,轨道数为n2=42=16,D正确。故答案选D。
1.(24-25高二下·全国·课后作业)回答下列问题:
(1)n=2的电子层有 个能级, 种形状不同的电子云,有 个原子轨道,最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述主量子数n=2的所有的原子轨道 。
(3)可正确表示原子轨道的是________(填字母)。
A.2s B.2d C.3p D.3f
(4)基态Cl-核外电子的运动状态共 种。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
【答案】(1) 2 2 4 8
(2)2s、2px、2py、2pz
(3)A
(4)18
(5) M 9 4
【详解】(1)第2电子层有2s、2p两个能级;有s、p 2种形状不同的电子云;有2s、2px、2py、2pz 4个原子轨道;每个轨道最多容纳2个电子,所以n=2的电子层最多容纳8个电子。
(2)n=2的原子轨道为2s、2px、2py、2pz。
(3)A.2s能级只有一个原子轨道,因此2s可表示原子轨道,A正确;
B.L电子层只有2s、2p能级,没有2d能级,因此2d不可表示原子轨道,B错误;
C.3px、3py、3pz才可表示原子轨道,C错误;
D.M电子层只有3s、3p、3d能级,没有3f能级,因此3f不可表示原子轨道,D错误;
故选A。
2.(24-25高二下·全国·课后作业)回答下列问题:
(1)n=2的能层有 个能级, 种形状不同的电子云,有 个原子轨道最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述的所有的原子轨道: 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态原子中核外存在 个不同运动状态的电子。
(4)基态原子中,核外电子占据的最高能层符号为 ,占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为 。
(5)如图是s能级、p能级的原子轨道图试回答问题:
①s能级的原子轨道呈 形,每个s能级有 个原子轨道;p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴 ,每个p能级有 个原子轨道。
②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与 有关, 越高,原子轨道半径越大。
【答案】(1) 2 2 4 8
(2)2s、2px、2py、2pz
(3) 电子云 6
(4) N 球形
(5) 球 1 对称 3 能层 能层
【详解】(1)第二能层有2s、2p两个能级,有两种形状不同的电子云,有2s、2px、2py、2pz四个原子轨道,每个轨道最多容纳2个电子,所以n=2的第二能层最多容纳8个电子;
(2)n=2的原子轨道为2s、2px、2py、2pz;
(3)电子在原子核外出现的概率密度分布像一团云雾,因而形象地称为电子云,在同一原子内部不存在运动状态完全相同的电子,故14C原子核外有6个不同运动状态的电子;
(4)K原子核外有四个能层,最外层为N层,N层上只有一个电子,占据4s轨道,电子云轮廓图为球形;
(5)①s轨道在三维空间分布的图形为球形,且每个s能级只有一个轨道;p轨道空间分布的图形分别相对于x、y、z轴对称,每个p能级有3个轨道;
②原子轨道的半径与能层有关,并随能层升高而增大。
3.(23-24高二上·河北·期末)下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置。
族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
3
②
③
4
④
回答下列问题:
(1)①的元素符号为 。
(2)③和④中原子半径较大的是 (填元素符号)。
(3)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为 形;每个p能级都有 个相互垂直的电子云。
【答案】(1)
(2)
(3) 球 3
【详解】(1)元素①位于第2周期第ⅥA族,是氧元素,元素符号为;
(2)③和④分别是氯元素和溴元素,位于不同周期同一主族,同主族从上到下,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,半径较大的是溴()元素;
(3)根据电子云轮廓图可知,s电子的电子云形状为球形;每个p能级都有3个相互垂直的电子云,分别是。
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