1.1 原子结构（培优竞赛训练） 化学人教版选择性必修2

1.1 原子结构 内容概览 01 竞赛技巧通关 核心策略精讲，高效解题通法提炼 技巧1 核外电子的运动的特点 技巧2 激态与激发态 原子光谱 技巧3 构造原理 技巧4 原子核外电子排布规律 技巧5 核外电子排布式 02 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练 03 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训 技巧1 核外电子的运动的特点 1．测不准原理——核外电子的运动的特点： 核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。 （1）是一种杂乱无章的随机运动（速度极快、运动空间极小、测不准原理）可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。 2．电子云——统计学规律运动 ①用小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会；小黑点的疏密与电子在该区域出现机会大小成正比。 ②电子在原子核周围一定空间内出现，离核越近，出现机会越大；离核越远，出现机会越小。 3．电子云界面图——原子轨道形状 界面图：界面图是选择一个等密度面，使电子在界面以内出现的总概率为90～95%。 （1） s原子轨道是球形对称的（原子核位于球心），电子层序数n越大，电子能量越大，原子轨道半径越大。 （2）p原子轨道是纺锤形（哑铃形）的，每个p轨道有3个伸展方向，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。p电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一电子层中px、py、pz的能量相同。 （3）d原子轨道是花瓣形的；f轨道形状更复杂。 （4）原子轨道的伸展方向 轨道有一定的伸展方向，即电子云分布具有一定的方向性。伸展方向决定该种类型原子轨道的个数。与能量无关。 ①s原子轨道呈球形对称，无方向，只有1个伸展方向，即只有1个轨道； ②p 原子轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向，有px、py、pz 3个轨道； ③d 轨道有5个伸展方向，有dxy、dxz、dy2、dx2—y2、dz2 5个轨道； ④ f 轨道有7个伸展方向，有7个轨道。 1．化学符号诠释着物质组成的规律。下列有关化学用语表示正确的是 A．图1为的电子式 B．图2为N，N-二甲基甲酰胺的结构简式 C．图3为的空间填充模型 D．图4为基态溴原子电子占据最高能级的电子云轮廓图 2．下列芳环中，电子云密度最高的是 A．甲苯 B．苯酚 C．苯胺 D．PhSH 3．下列化学用语表达不正确的是 A．的VSEPR模型为 B．电子云轮廓图 C．激发态原子的轨道表示式： D．用电子云轮廓图表示的s键的形成： 技巧2 激态与激发态 原子光谱 1．基态与激发态 基态原子激发态原子 2．原子光谱 （1）光谱的成因与分类： （2）氢原子的光谱： （3）光谱特征： ①光谱是线状 ②光谱的频率有规律 （4）光谱分析的应用：鉴定元素。 3．焰色试验——简化的的原子发射光谱分析 焰色试验的原理，其核心过程与原子发射光谱的 “激发 - 跃迁 - 发光” 逻辑完全一致： 1．关于原子光谱说法不正确的是 A．霓虹灯光、LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关 B．焰色试验是利用元素的吸收光谱鉴别某些元素 C．玻尔提出了核外电子的能量是量子化的，因此可以解释离散的谱线 D．钠双线证明了即使同一个能级的两个电子能量也有微弱的差别 2．氢原子光谱中与某个能级相关的一系列谱线分别位于656.46、486.27、434.17、，已知里德堡常数，则试推断下一条谱线位于 A． B． C． D． 3．（多选）量子的概念起源于人们对于黑体的研究，所谓“黑体”是指能够吸收所有到达其表面的电磁辐射，而不发生反射的物质。黑体虽然可以吸收所有电磁辐射，但其自身可以在加热时向外进行辐射(即“黑体辐射”)。先前，人们认识到物体中存在着不停运动的带电微粒，其振动会激发出变化的电磁场，从而产生电磁辐射。但是，用经典的电磁学和热学理论去解释黑体辐射却遇到了很大困难。 为了得出与实验相符合的黑体辐射公式，德国物理学家普朗克在多次尝试之后，最终放弃了将宏观世界的能量连续理论应用到微观世界，提出了所谓的“能量量子化”理论。他认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小数值 的整数倍(类似任何物体的电荷数都是元电荷的整数倍)： 为普朗克常量，为电磁波频率(注：在工程学上电磁波频率用表示，二者通用) 光也是一种电磁波，其依然满足能量量子化理论，对于波长为 的光，其也存在最小能量，我们称之为“光子” 不久之后，在量子论的催生下，人们对于原子结构的认知也开始了思想上的突破，首先便是波尔的氢原子理论： 轨道量子化与定态：波尔认为，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。电子在不同轨道上运动时，氢原子本身具有不同的能量。由于轨道的取值量子化，则氢原子本身的能量也是量子化的一些特定数值，则氢原子的状态(即“定态”)也是不同的。定态分两类：基态(能量最低)和激发态(在外界给予能量时会由基态变为激发态)。激发态不稳定，在能量较高的轨道上的电子会自动“跳”(称之为“跃迁”)回能量较低的轨道上。根据能量守恒定律，其在跃迁同时会向外辐射能量(以电磁辐射的形式)。电子的跃迁也会带动氢原子能量状态的改变，因此也会使得氢原子发生“跃迁”。 频率条件：按照波尔理论，电子在从能量较高的轨道(能量记为)向能量较低的轨道(能量记为)跃迁时，会释放出能量为的光子。其能量由前后两个能级的能量差决定： 补充知识：电磁波的波速为光速(记为)，波长记为，频率记为，满足 。 如图所示，氢原子在不同能量状态(简称能级)间发生三种跃迁时，释放光子的波长分别是，则下列说法正确的是(横线表示一个能级。右侧数值表示该能级下氢原子具有的能量，单位为 eV (电子伏特)，能量单位。箭头表示从一个能级跃迁到另一个能级)。 A．发生跃迁时，释放光子的波长可表示为 B．发生跃迁时，氢原子能量增加 C．用12.09的光子照射大量处于基态的氢原子时，一个氢原子可辐射出3种频率的光 D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可能辐射出3种频率的光 技巧3 构造原理 1．多电子原子轨道能级 2．构造原理 3．电子能量高低比较 3．特殊效应 （1）“能级分裂”现象：能层n相同、能级不同，它们的能量随能级的增大而升高。例如E4s<E4p<E4d<E4f。 （2）“能级交错”现象：例如E4s<E3d<E4p；E6s<E4f<E5d<E6p。 （3）屏蔽效应：我们把由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消部分核电荷,从而使有效核电荷降低的现象。一个电子受到其他电子的屏蔽,其能量升高。 （4）钻穿效应： 与屏蔽效应相反，外层电子有钻穿效应。外层较低能级上的电子，如4s电子能钻到近核内层空间运动，这样它受到其他电子的屏蔽作用小，受核引力强，因而电子能量降低，造成E4s<E3d。我们把外层电子钻到近核内层空间运动，从而使电子能量降低的现象，称为钻穿效应。钻穿效应可以解释原子轨道的能级交错象。 1．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序 2．有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 3．（多选）某元素原子核外电子排布为“......3d104s1”，关于此元素的说法正确的是 A．位于第四周期ⅠA族 B．原子核外有29个电子 C．存在+1、+2等不同化合价 D．原子中4s电子能量高于3d 技巧4 原子核外电子排布规律 1．描述核外电子运动状态的参数 （1）电子层（或能层）n(主量子数n) （2）原子轨道类型或电子云形状(角量子数l) （3）原子轨道或电子云在空间的伸展方向(磁量子数m) （4）电子的自旋状态(或自旋方向)(自旋量子数ms) 总上所述：电子层、原子轨道类型、原子轨道的伸展方向、电子的自旋这四个量可以确定原子核外各个电子的运动状态。在原子核外找不到运动状态完全相同的两个电子。 2．核外电子排布遵循构造原理 3．核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理 （1）泡利原理：每个能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。 （2）洪特规则：同能级电子优先单独占据一个轨道，且自旋平行。 （3）能量最低原理：遵循构造原理，优先占据能量较低的轨道，使原子总能量最低。 （4）特殊性 有少数元素基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差，因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如 24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 （×） 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 （√） 29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 （×） 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 （×） 1．下列说法错误的是 A．ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量 B．6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 2．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为 A．1 B．2 C．3 D．4 3．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 技巧5 核外电子排布式 1．原子的电子排布式 （1）简单原子的电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如： 6C：1s22s22p2；10Ne：1s22s22p6； 17Cl：1s22s22p63s23p5；19K：1s22s22p63s23p64s1。 （2）复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。 如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。 （4）特殊原子的电子排布式 当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。如24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 2．离子的电子排布式 （1）判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。 （2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 （3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。如Cl－的电子排布式为1s22s22p63s23p6(得到的电子填充在最外面的3p能级上)。 3．价电子排布式 （1）价电子原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。 （2）在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子。例如：Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2。 4．轨道表示式（电子排布图）： 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如N的轨道表示式： 5．核外电子排布常见错误 （1）在写基态原子的电子排布式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理) ②(违反泡利原理) ③(违反洪特规则) （2）当出现d轨道时虽然电子按ns、(n－1)D．np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，即将能层低的能级写在前面，而不能按填充顺序写，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar] 3d104s1；价电子排布式：3d104s1。 1．下列哪种电子排布不属于激发态 A． B． C． D． 2．下列各原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cu：[Ar]3d94s2 B．Al3+：1s22s22p6 C．Br−的价电子：3d104s24p6 D．Mn：1s22s22p63s23p63d7 3．酸性高锰酸钾氧化的离子方程式为。与该反应有关的说法正确的是 A．双氧水做氧化剂 B．的球棍模型为 C．基态价电子的轨道表示式为 D．标准状况下收集56L时，需消耗1mol 1．有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 2．下列化学用语或图示表达正确的是 A．HCl分子中化学键电子云轮廓图： B．基态Cr原子的价电子排布图： C．次氯酸的电子式： D．乙二酸二乙酯的键线式： 3．下列叙述正确的是 A．的最高能层电子为 B．基态Cu原子的价层电子排布式： C．元素周期表第三周期中，比S元素第一电离能大的元素只有两种 D．基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为6∶7 4．铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物。下列说法不正确的是 A．基态Mg原子核外电子的运动状态有12种 B．基态最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 C．基态Cr原子的价电子轨道表示式为 D．从结构角度分析，的稳定性强于 5．人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A．电子在线性轨道上绕核运行 B．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 C．、、轨道相互平行、能量相等 D．轨道比轨道大，其空间包含了轨道 6．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L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子 C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子 D．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 7．下列说法正确的是 A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少 B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列 C．处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22→1s22s22过程中形成的是发射光谱 D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区 8．人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”．以下有关主族元素原子的“电子对”和“未成对电子”的说法，错误的是（ ） A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定含有“电子对” D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能含有“电子对” 9．下列化学用语表述正确的是 A．的填充模型： B．基态原子的价层电子排布式： C．电子云轮廓图 D．的分子空间结构模型： 10．下列说法中错误的是 ①键与键的对称性不同；②电子排布式违反了洪特规则；③原子最外层电子排布为的元素一定是s区元素；④霓虹灯光、激光、荧光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关；⑤和分子中心原子的杂化轨道类型相同；⑥1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 1．（2023高三·贵州·竞赛）设是同一副族，从上到下的过渡元素，且其价电子可以用一个通式表示，则有关，下列说法正确的是 A．第一电离能与第二电离能之和最小的是a B．三种元素都可以溶解在硝酸中 C．由于它们的最外层电子数均为1，因此活泼性较强 D．第一电离能，第二电离能与第三电离能之和最小的是c 2．（2024高二下·河南洛阳·竞赛）下列电子排布式中，属于第121号元素的是 A．[118]5g18s2 B．[118]8s28p1 C．[118]7d18s2 D．[118]6f18s2 3．（2023高二·贵州遵义·竞赛）Ni和Cu均为重要的合金元素，其单质和化合物在社会发展和国防科技等领域应用广泛。其中Cu(NH3)4SO4是一种广谱杀菌剂，下列说法正确的是 A．基态Ni原子价层电子的核外电子排布式为3d84s2 B．基态Cu原子核外未成对电子的数目为2 C．基态N、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序为N>S>O D．Cu(NH3)4SO4配位数是5 4．（2023·浙江宁波·模拟预测）下列化学用语表示不正确的是 A．的键电子云图： B．质量数为2的氢原子： C．分子的空间填充模型： D．氧化钠的电子式： 5．（23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习）下列化学用语正确的是 A．氯化铵的分子式： B．的简化电子排布式： C．的晶胞： D．的VSEPR模型： 6．（2023·海南·高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A．分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．是由极性键构成的极性分子 7．（2023高三·福建·竞赛）在一个多电子原子中，具有下列各套量子数(n，l，m，)的电子，能量高低排序正确的是 ①3，2，，；②2，1，，；③3，1，0，；④3，1，， A．①>③=④>② B．①>③≈④>② C．③=④>①>② D．①>③>④>② 8．（2024高二下·广东肇庆·竞赛）硅材料在生活中占有重要地位。请回答： (1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。 (2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A．微粒半径：③>②>① B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．得电子能力：①>② 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1 原子结构 内容概览 01 竞赛技巧通关 核心策略精讲，高效解题通法提炼 技巧1 核外电子的运动的特点 技巧2 激态与激发态 原子光谱 技巧3 构造原理 技巧4 原子核外电子排布规律 技巧5 核外电子排布式 02 综合培优精练 高阶思维拓展，综合问题融合演练 03 竞赛真题精练 实战命题解密，赛场节奏模拟特训 技巧1 核外电子的运动的特点 1．测不准原理——核外电子的运动的特点： 核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。 （1）是一种杂乱无章的随机运动（速度极快、运动空间极小、测不准原理）可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的概率。电子云——电子在核外空间一定范围内出现的机会的大小，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为电子云。 2．电子云——统计学规律运动 ①用小黑点代表电子在核外空间区域内出现的机会；小黑点的疏密与电子在该区域出现机会大小成正比。 ②电子在原子核周围一定空间内出现，离核越近，出现机会越大；离核越远，出现机会越小。 3．电子云界面图——原子轨道形状 界面图：界面图是选择一个等密度面，使电子在界面以内出现的总概率为90～95%。 （1） s原子轨道是球形对称的（原子核位于球心），电子层序数n越大，电子能量越大，原子轨道半径越大。 （2）p原子轨道是纺锤形（哑铃形）的，每个p轨道有3个伸展方向，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。p电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一电子层中px、py、pz的能量相同。 （3）d原子轨道是花瓣形的；f轨道形状更复杂。 （4）原子轨道的伸展方向 轨道有一定的伸展方向，即电子云分布具有一定的方向性。伸展方向决定该种类型原子轨道的个数。与能量无关。 ①s原子轨道呈球形对称，无方向，只有1个伸展方向，即只有1个轨道； ②p 原子轨道在空间上有x、y、z三个伸展方向，有px、py、pz 3个轨道； ③d 轨道有5个伸展方向，有dxy、dxz、dy2、dx2—y2、dz2 5个轨道； ④ f 轨道有7个伸展方向，有7个轨道。 1．化学符号诠释着物质组成的规律。下列有关化学用语表示正确的是 A．图1为的电子式 B．图2为N，N-二甲基甲酰胺的结构简式 C．图3为的空间填充模型 D．图4为基态溴原子电子占据最高能级的电子云轮廓图 【答案】B 【解析】A．的电子式中碳原子周围是6个电子，选项A错误； B． N，N-二甲基甲酰胺中含有两个甲基，其结构简式：，选项B正确； C．的中心原子价层电子对数，无孤对电子，空间结构是正四面体，不是平面结构，选项C错误； D．基态溴原子电子占据的最高能级是4p能级，电子云轮廓图是哑铃形，选项D错误； 答案选B。 2．下列芳环中，电子云密度最高的是 A．甲苯 B．苯酚 C．苯胺 D．PhSH 【答案】C 【解析】选项 A：甲苯（C₆H₅-CH₃）取代基：甲基（-CH₃）；电子效应：仅存在给电子诱导效应（+I）（无共轭效应，因甲基无未成对电子或空轨道参与苯环共轭）；对芳环的影响：+I 效应较弱，仅能轻微提升苯环电子云密度（比苯本身高，但弱于含共轭给电子基的化合物）。 选项 B：苯酚（C₆H₅-OH）取代基：羟基（-OH）；电子效应：氧原子电负性（3.44）大于碳（2.55），存在吸电子诱导效应（-I）；氧原子有 2 对未成对 p 电子，可与苯环的大 π 键形成p-π 共轭，产生给电子共轭效应（+C）；竞争结果：+C 效应的强度远大于 - I 效应，整体表现为强给电子效应，显著提升芳环电子云密度（尤其邻、对位）。 选项 C：苯胺（C₆H₅-NH₂）取代基：氨基（-NH₂）；电子效应：氮原子电负性（3.04）大于碳（2.55），存在吸电子诱导效应（-I）；氮原子有 1 对未成对 p 电子，可与苯环的大 π 键形成p-π 共轭，产生给电子共轭效应（+C）；竞争结果：+C 效应远大于 - I 效应，整体为强给电子效应；与苯酚的对比：氮原子的电负性（3.04）小于氧原子（3.44），因此 - NH₂的 **-I 效应更弱 **；同时，氮原子的 p 轨道尺寸（2p）与苯环碳的 p 轨道（2p）更接近（氧为 2p，但电负性强导致电子更难离域），+C 效应更强—— 最终苯胺的芳环电子云密度高于苯酚。 选项 D：苯硫酚（PhSH，C₆H₅-SH）取代基：巯基（-SH）；电子效应：硫原子电负性（2.58）略大于碳（2.55），-I 效应极弱；硫原子的价层轨道为 3p，与苯环碳的 2p 轨道尺寸差异较大（3p 轨道更大），p-π 共轭效应（+C）极弱（“轨道不匹配” 导致共轭作用难以有效传递）；对芳环的影响：+C 效应几乎可忽略，仅极弱的 - I 效应，整体给电子能力远弱于 - OH 和 - NH₂，芳环电子云密度接近苯，是四个选项中最低的。 通过上述分析，各取代基的总给电子能力排序为：-NH₂（苯胺） > -OH（苯酚） > -CH₃（甲苯） > -SH（苯硫酚）因此，芳环电子云密度最高的化合物是苯胺。 答案为C． 3．下列化学用语表达不正确的是 A．的VSEPR模型为 B．电子云轮廓图 C．激发态原子的轨道表示式： D．用电子云轮廓图表示的s键的形成： 【答案】C 【解析】A．中S原子成键电子对数为3，孤电子对为，VSEPR模型为平面三角形，故A正确； B．电子云轮廓图沿y轴方向呈哑铃形，且轨道沿y轴伸展，图片2符合此特征，故B正确； C．H原子n=1能层只有s轨道（l=0），不存在1p轨道（p轨道从第二能层，即2p开始出现），激发态H原子的电子可跃迁到更高能级，但图片3中“1p”轨道不存在，故C错误； D．H的1s轨道（球形）与Cl的3p轨道（哑铃形）沿键轴头碰头重叠形成s-pσ键，电子云轮廓图应体现球形与哑铃形的对称重叠，图片4若符合此过程，则D正确； 故答案选C。 技巧2 激态与激发态 原子光谱 1．基态与激发态 基态原子激发态原子 2．原子光谱 （1）光谱的成因与分类： （2）氢原子的光谱： （3）光谱特征： ①光谱是线状 ②光谱的频率有规律 （4）光谱分析的应用：鉴定元素。 3．焰色试验——简化的的原子发射光谱分析 焰色试验的原理，其核心过程与原子发射光谱的 “激发 - 跃迁 - 发光” 逻辑完全一致： 1．关于原子光谱说法不正确的是 A．霓虹灯光、LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关 B．焰色试验是利用元素的吸收光谱鉴别某些元素 C．玻尔提出了核外电子的能量是量子化的，因此可以解释离散的谱线 D．钠双线证明了即使同一个能级的两个电子能量也有微弱的差别 【答案】B 【解析】A． 霓虹灯光、LED灯光为金属元素的焰色实验，与原子核外电子的跃迁有关，故A正确； B． 焰色实验是利用元素的特征可见原子光谱鉴别某些元素，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，焰色试验是利用元素的发射光谱鉴别某些元素，故B错误； C． 由玻尔理论知，原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然在做加速运动，但并不向外辐射能量；不同的轨道能量不同，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，它辐射或吸收能量；电子处在能量最低的轨道上时，称为基态，能量高于基态的状态，称为激发态。玻尔提出了核外电子的能量是量子化的，因此可以解释离散的谱线，故C正确； D． 钠双线证明了即使同一个能级的两个电子能量也有微弱的差别，证明了同一个能级的两个电子自旋方向相反，故D正确； 故选B。 2．氢原子光谱中与某个能级相关的一系列谱线分别位于656.46、486.27、434.17、，已知里德堡常数，则试推断下一条谱线位于 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据氢原子巴耳末系的规律，氢原子从高能级 ( n ) 跃迁到基态 ( n=2 ) 时，发射的光子波长可通过巴耳末公式计算： 其中 ( RH=1.09677×107m-1)为里德堡常数。题目中给出的谱线656.46、486.27、434.17、410.29纳米，对应 ( n=3, 4, 5, 6 )，需计算下一条谱线（( n=7 )）的波长。 代入n=7到巴耳末公式：，即，解得：λ=397.12nm，故答案选B。 3．（多选）量子的概念起源于人们对于黑体的研究，所谓“黑体”是指能够吸收所有到达其表面的电磁辐射，而不发生反射的物质。黑体虽然可以吸收所有电磁辐射，但其自身可以在加热时向外进行辐射(即“黑体辐射”)。先前，人们认识到物体中存在着不停运动的带电微粒，其振动会激发出变化的电磁场，从而产生电磁辐射。但是，用经典的电磁学和热学理论去解释黑体辐射却遇到了很大困难。 为了得出与实验相符合的黑体辐射公式，德国物理学家普朗克在多次尝试之后，最终放弃了将宏观世界的能量连续理论应用到微观世界，提出了所谓的“能量量子化”理论。他认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一个最小数值 的整数倍(类似任何物体的电荷数都是元电荷的整数倍)： 为普朗克常量，为电磁波频率(注：在工程学上电磁波频率用表示，二者通用) 光也是一种电磁波，其依然满足能量量子化理论，对于波长为 的光，其也存在最小能量，我们称之为“光子” 不久之后，在量子论的催生下，人们对于原子结构的认知也开始了思想上的突破，首先便是波尔的氢原子理论： 轨道量子化与定态：波尔认为，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。电子在不同轨道上运动时，氢原子本身具有不同的能量。由于轨道的取值量子化，则氢原子本身的能量也是量子化的一些特定数值，则氢原子的状态(即“定态”)也是不同的。定态分两类：基态(能量最低)和激发态(在外界给予能量时会由基态变为激发态)。激发态不稳定，在能量较高的轨道上的电子会自动“跳”(称之为“跃迁”)回能量较低的轨道上。根据能量守恒定律，其在跃迁同时会向外辐射能量(以电磁辐射的形式)。电子的跃迁也会带动氢原子能量状态的改变，因此也会使得氢原子发生“跃迁”。 频率条件：按照波尔理论，电子在从能量较高的轨道(能量记为)向能量较低的轨道(能量记为)跃迁时，会释放出能量为的光子。其能量由前后两个能级的能量差决定： 补充知识：电磁波的波速为光速(记为)，波长记为，频率记为，满足 。 如图所示，氢原子在不同能量状态(简称能级)间发生三种跃迁时，释放光子的波长分别是，则下列说法正确的是(横线表示一个能级。右侧数值表示该能级下氢原子具有的能量，单位为 eV (电子伏特)，能量单位。箭头表示从一个能级跃迁到另一个能级)。 A．发生跃迁时，释放光子的波长可表示为 B．发生跃迁时，氢原子能量增加 C．用12.09的光子照射大量处于基态的氢原子时，一个氢原子可辐射出3种频率的光 D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可能辐射出3种频率的光 【答案】AD 【解析】A．由题意可知，能量差、光速，两式联立得；由图可知发生跃迁时，，则，整理得，A正确； B．发生跃迁时，释放出能量，氢原子能量减小，B错误； C．用12.09的光子照射大量处于基态的氢原子时，电子从n=1能级跃迁到n=3能级，一个氢原子从n=3能级向基态跃迁的过程中，可以发出2种频率的光，C错误； D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可发生到、到、到的变化，故可能辐射出3种频率的光，D正确； 故选AD。 技巧3 构造原理 1．多电子原子轨道能级 2．构造原理 3．电子能量高低比较 3．特殊效应 （1）“能级分裂”现象：能层n相同、能级不同，它们的能量随能级的增大而升高。例如E4s<E4p<E4d<E4f。 （2）“能级交错”现象：例如E4s<E3d<E4p；E6s<E4f<E5d<E6p。 （3）屏蔽效应：我们把由于其他电子对某一电子的排斥作用而抵消部分核电荷,从而使有效核电荷降低的现象。一个电子受到其他电子的屏蔽,其能量升高。 （4）钻穿效应： 与屏蔽效应相反，外层电子有钻穿效应。外层较低能级上的电子，如4s电子能钻到近核内层空间运动，这样它受到其他电子的屏蔽作用小，受核引力强，因而电子能量降低，造成E4s<E3d。我们把外层电子钻到近核内层空间运动，从而使电子能量降低的现象，称为钻穿效应。钻穿效应可以解释原子轨道的能级交错象。 1．下列有关构造原理的说法错误的是 A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序 【答案】B 【解析】A．根据构造原理ns＜(n−2)f＜(n−1)d＜np，可判断原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，A正确； B．3p能级应在4s之前填充，该排布跳过3p，不符合构造原理，B错误； C．绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu、Cr的电子排布不符合构造原理，C正确； D．构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序，D正确； 故选B。 2．有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 【答案】C 【解析】A．铁原子的电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个不同能级，而非4个，A错误； B．铁原子的3d轨道有6个电子，其中4个未成对（5个轨道中4个各1个单电子，1个轨道填2个电子），总未成对电子数为4，而非5，B错误； C．铁原子占据的原子轨道数为：1（1s）+1（2s）+3（2p）+1（3s）+3（3p）+5（3d）+1（4s）=15个，C正确； D．铁原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个不同能级，有七种不同能量的电子，D错误； 故选C。 3．（多选）某元素原子核外电子排布为“......3d104s1”，关于此元素的说法正确的是 A．位于第四周期ⅠA族 B．原子核外有29个电子 C．存在+1、+2等不同化合价 D．原子中4s电子能量高于3d 【答案】BC 【分析】根据某元素原子核外电子排布为“......3d104s1”，根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，由此可见：该元素原子中共有29个电子，应为Cu元素，位于周期表第ⅠB族，处于ds区，为金属元素，由此分析。 【解析】A．该元素为Cu，位于第四周期ⅠB族，故A错误； B．该元素为Cu，原子序数和核外电子数都等于29，原子核外有29个电子，故B正确； C．铜存在+1、+2等不同化合价，故C正确； D．根据构造原理可知，原子中4s电子能量低于3d，故D错误； 答案选BC。 技巧4 原子核外电子排布规律 1．描述核外电子运动状态的参数 （1）电子层（或能层）n(主量子数n) （2）原子轨道类型或电子云形状(角量子数l) （3）原子轨道或电子云在空间的伸展方向(磁量子数m) （4）电子的自旋状态(或自旋方向)(自旋量子数ms) 总上所述：电子层、原子轨道类型、原子轨道的伸展方向、电子的自旋这四个量可以确定原子核外各个电子的运动状态。在原子核外找不到运动状态完全相同的两个电子。 2．核外电子排布遵循构造原理 3．核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理 （1）泡利原理：每个能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。 （2）洪特规则：同能级电子优先单独占据一个轨道，且自旋平行。 （3）能量最低原理：遵循构造原理，优先占据能量较低的轨道，使原子总能量最低。 （4）特殊性 有少数元素基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差，因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如 24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 （×） 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 （√） 29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 （×） 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 （×） 1．下列说法错误的是 A．ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量 B．6C的电子排布式1s22s22违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 【答案】A 【解析】A．根据构造原理，能级顺序中ns的能级一定高于(n-1)p的能级（如4s > 3p），A错误； B．碳原子2p轨道应遵循洪特规则，两个电子分占不同轨道且自旋相同，写成违反此规则，B正确； C．钪（Sc）的电子应先填满4s轨道（能量低于3d），排布式3d3未填4s，违反能量最低原理，C正确； D．钛（Ti）的3p轨道最多容纳6个电子，排布式3p10超过轨道容量，违反泡利原理，D正确； 故答案选A。 2．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】在短周期元素中，寻找基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素可按周期序数进行，第一周期中有H，第二周期中原子核外未成对电子数为2的元素有C和O，第三周期中原子核外未成对电子数为3的元素有P，符合条件的元素共有4种，即。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是He、Be或Mg，但这三种元素无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是C、Si，符合题意；若最外层电子数为6，则是O、S，最外层有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是Ne、Ar，但这两种元素均无未成对电子，不符合题意，则符合题意的元素共有2种，即。综上可知，的值为2。 故选B。 3．下列说法正确的是 A．基态Cr原子的价层电子排布式是 B．基态原子的电子空间运动状态数相同 C．基态的电子占据的最高能级共有3个原子轨道 D．基态S原子有4个未成对电子 【答案】C 【解析】A．基态Cr原子的价层电子排布式应为，因半充满的d轨道更稳定，而非，A错误； B．电子空间运动状态数由占据的原子轨道数决定。C的电子占据1s、2s和2p中的两个轨道（共4个），而N和O的电子占据1s、2s和全部3个2p轨道（共5个），因此三者数目不同，B错误； C．基态的电子排布为，最高能级为3p，p能级有3个原子轨道，C正确； D．基态S原子的价电子排布为，其中两个p轨道各有一个未成对电子，另一个轨道为成对电子，未成对电子数为2，而非4，D错误； 答案选C。 技巧5 核外电子排布式 1．原子的电子排布式 （1）简单原子的电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如： 6C：1s22s22p2；10Ne：1s22s22p6； 17Cl：1s22s22p63s23p5；19K：1s22s22p63s23p64s1。 （2）复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。 如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。 （4）特殊原子的电子排布式 当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。如24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 2．离子的电子排布式 （1）判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。 （2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 （3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。如Cl－的电子排布式为1s22s22p63s23p6(得到的电子填充在最外面的3p能级上)。 3．价电子排布式 （1）价电子原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。 （2）在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子。例如：Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2。 4．轨道表示式（电子排布图）： 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如N的轨道表示式： 5．核外电子排布常见错误 （1）在写基态原子的电子排布式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理) ②(违反泡利原理) ③(违反洪特规则) （2）当出现d轨道时虽然电子按ns、(n－1)D．np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，即将能层低的能级写在前面，而不能按填充顺序写，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar] 3d104s1；价电子排布式：3d104s1。 1．下列哪种电子排布不属于激发态 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．总共有19个电子，对应元素为钾元素，钾原子的基态电子排布应为[Ar]4s1，3d轨道上没有电子，且3d轨道的能量比4s高，故A选项的电子为激发态； B．总共有22个电子，对应元素为钛元素，钛原子的基态电子排布应为[Ar]3d24s2，4p轨道上没有电子，且4p轨道的能量比3d高，故B选项的电子为激发态； C．总共有21个电子，对应元素为钪，钪原子的基态电子排布为[Ar]3d14s2，与C选项一致，故C选项的电子不属于激发态； D．总共有20个电子，属于钙元素，钙原子的基态电子排布为[Ar]4s2，3d轨道上没有电子，且3d轨道的能量比4s2高，故D选项的电子属于激发态； 故选C。 2．下列各原子或离子的电子排布式正确的是 A．Cu：[Ar]3d94s2 B．Al3+：1s22s22p6 C．Br−的价电子：3d104s24p6 D．Mn：1s22s22p63s23p63d7 【答案】B 【解析】A．根据洪特规则特例，Cu的电子排布式应为[Ar]3d104s1（3d全充满更稳定），A错误； B．Al3+核外有10个电子，电子排布为1s22s22p6（与Ne相同），B正确； C．Br-的价电子为最外层4s24p6，3d10属于内层电子，不应计入价电子，C错误； D．Mn的原子序数为25，根据构造原理，3d轨道的能量大于4s轨道，3p轨道排满之后应该先排4s轨道，正确电子排布为[Ar]3d54s2，而非3d7且缺少4s2，D错误； 故选B。 3．酸性高锰酸钾氧化的离子方程式为。与该反应有关的说法正确的是 A．双氧水做氧化剂 B．的球棍模型为 C．基态价电子的轨道表示式为 D．标准状况下收集56L时，需消耗1mol 【答案】D 【解析】A．该反应中双氧水中的氧由-1价升高到0价，则双氧水做还原剂，故A错误； B．H2O2中两个氧都是sp3杂化，是半开书页型的，两个O在书轴上，两个氢分别和两个O相连，但不在同一平面上，四个原子不共线，故B错误； C．基态Mn2+价电子的轨道表示式为，故C错误； D．O2由H2O2氧化生成，1 mol H2O2失去2 mol电子生成1 mol O2，标准状况下收集到56 L O2时，即生成2.5 mol O2，转移5 mol电子，由反应可知在反应中得5 mol电子，则2.5 mol氧气生成消耗，故D正确； 故选D。 1．有关铁原子说法正确的是 A．有4个不同能级的电子 B．有5个未成对电子 C．占据15个原子轨道 D．有26种能量不同的电子 【答案】C 【解析】A．铁原子的电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个不同能级，而非4个，A错误； B．铁原子的3d轨道有6个电子，其中4个未成对（5个轨道中4个各1个单电子，1个轨道填2个电子），总未成对电子数为4，而非5，B错误； C．铁原子占据的原子轨道数为：1（1s）+1（2s）+3（2p）+1（3s）+3（3p）+5（3d）+1（4s）=15个，C正确； D．铁原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个不同能级，有七种不同能量的电子，D错误； 故选C。 2．下列化学用语或图示表达正确的是 A．HCl分子中化学键电子云轮廓图： B．基态Cr原子的价电子排布图： C．次氯酸的电子式： D．乙二酸二乙酯的键线式： 【答案】D 【解析】A．HCl分子中化学键为H的1s轨道与Cl的3p轨道“头碰头”重叠形成的σ键，其电子云轮廓图应呈轴对称（圆柱形对称）；而图片1显示为上下对称的双瓣结构，这是π键（“肩并肩”重叠）的电子云特征，A错误； B．基态Cr原子的价电子排布遵循洪特规则特例，为3d⁵4s¹（半满结构更稳定），价电子排布图中3d轨道应含5个自旋平行的电子，4s轨道含1个电子；图片2中3d轨道仅4个电子、4s轨道2个电子，对应3d⁴4s²，不符合洪特规则特例，B错误； C．次氯酸（HClO）为共价化合物，结构为H-O-Cl，电子式应体现共价键，即（O、Cl满足8电子稳定结构，H满足2电子）；图片3写成离子形式，错误表示为离子化合物，C错误； D．乙二酸二乙酯由乙二酸（HOOC-COOH）与2分子乙醇（CH₃CH₂OH）酯化生成，结构为C₂H₅OOC-COOC₂H₅，键线式中两个酯基（-COO-）分别连接乙基（-CH₂CH₃），中间通过C-C单键相连，图片4符合该结构，D正确； 故选D。 3．下列叙述正确的是 A．的最高能层电子为 B．基态Cu原子的价层电子排布式： C．元素周期表第三周期中，比S元素第一电离能大的元素只有两种 D．基态Al原子核外电子云轮廓图呈球形、哑铃形的能级上电子数之比为6∶7 【答案】D 【解析】A．的价电子排布式为，最高能层为第三层，电子排布为，A错误； B．基态Cu原子的价层电子排布式：，B错误； C．元素周期表第三周期中，比S元素第一电离能大的元素有Cl、P、Ar三种，C错误； D．基态Al原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，电子云轮廓图呈球形的能级上电子数为2+2+2=6，电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数之比为6+1=7，D正确； 答案选D。 4．铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物。下列说法不正确的是 A．基态Mg原子核外电子的运动状态有12种 B．基态最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 C．基态Cr原子的价电子轨道表示式为 D．从结构角度分析，的稳定性强于 【答案】D 【解析】A．镁元素原子的核外共有12个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有12种，故A项正确； B．基态K+核外电子排布为：，最高能级为p能级，电子云轮廓图是哑铃形的，故B项正确； C．基态Cr原子的价电子轨道表示式为：，故C项正确； D．，， Fe3+的3d能级电子为半充满的稳定状态，故稳定性：，故D项错误； 故本题选D。 5．人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是 A．电子在线性轨道上绕核运行 B．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱 C．、、轨道相互平行、能量相等 D．轨道比轨道大，其空间包含了轨道 【答案】D 【解析】A．电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误； B．电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱，B错误； C．、、轨道相互垂直、能量相等，C错误； D．轨道比轨道大，其空间包含了轨道，D正确； 故选D。 6．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L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子 C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子 D．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 【答案】C 【解析】A．最外层只有一个电子可能是H原子、碱金属元素原子或者ⅠB族元素原子，H原子、碱金属元素原子性质有相似的地方，都具有还原性，但与ⅠB族元素原子性质不同，故A错误； B．原子核外L层上有8个电子的X原子，没有指明有没有M层，M层上有8个电子的Y原子，没有指明有没有N层，无法判断它们是什么原子，无法判断它们的化学性质是否相似，故B错误； C．2p轨道上有3个未成对电子的X原子为N原子，3p轨道上有3个未成对电子的Y原子为P原子，N和P位于同一主族，最外层电子数相同，性质相似，故C正确； D．原子核外电子排布式为1s2的X原子为He原子，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，二者性质不同，故D错误； 故答案为C。 7．下列说法正确的是 A．氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少 B．最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列 C．处于最低能量的原子叫做基态原子，1s22s22→1s22s22过程中形成的是发射光谱 D．已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，该元素位于周期表中的第四周期第VIII族位置，属于ds区 【答案】A 【解析】A. 核外电子的运动没有确定的方向和轨迹，只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会（几率）的大小，A正确； B. 最外层电子数为ns2的主族元素都在元素周期表第2列，副族元素也有ns2的情况，比如Zn，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，B错误； C. 2px和2py的轨道能量一样，电子在这两个轨道之间变迁，不属于电子跃迁，也不会放出能量，C错误； D. 该元素为26号元素Fe，位于VIII族，属于d区；ds区仅包含I B族、II B族，D错误； 故合理选项为A。 8．人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”．以下有关主族元素原子的“电子对”和“未成对电子”的说法，错误的是（ ） A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定含有“电子对” D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能含有“电子对” 【答案】B 【解析】B选项中，核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有未成对电子，如氧原子，，含有2个未成对电子，错误。 9．下列化学用语表述正确的是 A．的填充模型： B．基态原子的价层电子排布式： C．电子云轮廓图 D．的分子空间结构模型： 【答案】A 【解析】A．乙炔结构为直线形（），填充模型体现了原子相对大小和直线形结构， A正确； B．Ge为32号元素，位于第四周期第IVA族，价层电子为最外层的和电子，其价层电子排布式应为，为内层全充满电子，不属价层电子，不属价层电子，B错误； C．电子云轮廓图为哑铃形，且沿y轴方向分布，C错误； D．氨气分子的价层电子对数为：，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形：，D错误； 故选A。 10．下列说法中错误的是 ①键与键的对称性不同；②电子排布式违反了洪特规则；③原子最外层电子排布为的元素一定是s区元素；④霓虹灯光、激光、荧光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关；⑤和分子中心原子的杂化轨道类型相同；⑥1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 【答案】C 【解析】①键与键的都是轴对称，对称性相同，①错误； ②电子排布式违反了能量最低原理，不是洪特规则，②错误； ③原子最外层电子排布为的元素不一定是s区元素，如是d区元素，是ds区元素，③错误； ④霓虹灯光、激光、荧光都与原子核外电子跃迁释放能量有关，④错误； ⑤分子中心原子的杂化轨道类型为杂化，分子中心原子的杂化轨道类型为杂化，杂化轨道类型不相同，⑤错误； ⑥N原子最外层有5个电子，有3个未成对电子，1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的，⑥正确； 说法错误的是①②③④⑤共5个，C正确； 答案选C。 1．（2023高三·贵州·竞赛）设是同一副族，从上到下的过渡元素，且其价电子可以用一个通式表示，则有关，下列说法正确的是 A．第一电离能与第二电离能之和最小的是a B．三种元素都可以溶解在硝酸中 C．由于它们的最外层电子数均为1，因此活泼性较强 D．第一电离能，第二电离能与第三电离能之和最小的是c 【答案】A 【解析】A.ⅠB 族元素的价电子为 (n-1)d¹⁰ns¹，I₁是失去最外层 1 个 ns 电子的能量，I₂是失去次外层 (n-1) d¹⁰中 1 个电子的能量（d¹⁰为稳定结构，I₂远大于 I₁）。从上到下（Cu→Ag→Au）：电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力减弱，I₁逐渐减小；但 Au 因 “镧系收缩”（第六周期元素核电荷数增加，原子半径未显著增大），I₁略高于 Ag（Cu：I₁=745.5 kJ/mol；Ag：I₁=731.0 kJ/mol；Au：I₁=890.1 kJ/mol）。I₂的变化规律与 I₁一致（Cu 的 I₂也小于 Ag、Au）。因此，Cu（a）的 I₁+I₂之和最小，选项 A 正确。 B.硝酸是强氧化性酸，但 Au 的金属活动性极弱（位于金属活动性顺序表氢之后，且比 Cu、Ag 更不活泼），仅能溶于浓硝酸与浓盐酸的混合液（王水），无法单独溶解在硝酸中（Cu、Ag 可溶于硝酸，分别生成 Cu²⁺、Ag⁺和 NO/NO₂）。因此选项 B 错误。 C.ⅠB 族元素的次外层为 d¹⁰稳定结构，对最外层 ns 电子的屏蔽效应强，导致原子核对最外层电子的吸引力增强，失去电子的能力减弱（比同周期 ⅠA 族元素活泼性弱得多）。实际活泼性：Cu > Ag > Au（Au 几乎不与非氧化性酸反应），并非 “活泼性较强”。因此选项 C 错误。 D.第三电离能（I₃）是失去第二个 (n-1) d 电子的能量，而 (n-1) d¹⁰是稳定结构，失去 d 电子需要极高能量，且从上到下（Cu→Ag→Au），原子半径增大，d 电子离核越远，I₃逐渐减小，但 Au 的 I₁+I₂+I₃仍远大于 Cu（Cu 的核电荷数最小、原子半径最小，I₁+I₂+I₃最小）。因此选项 D 错误。 故选A 2．（2024高二下·河南洛阳·竞赛）下列电子排布式中，属于第121号元素的是 A．[118]5g18s2 B．[118]8s28p1 C．[118]7d18s2 D．[118]6f18s2 【答案】A 【解析】根据能量最低原理，121号元素价层电子先填充在8s能级，再填充5g能级，故A正确； 故选：A。 3．（2023高二·贵州遵义·竞赛）Ni和Cu均为重要的合金元素，其单质和化合物在社会发展和国防科技等领域应用广泛。其中Cu(NH3)4SO4是一种广谱杀菌剂，下列说法正确的是 A．基态Ni原子价层电子的核外电子排布式为3d84s2 B．基态Cu原子核外未成对电子的数目为2 C．基态N、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序为N>S>O D．Cu(NH3)4SO4配位数是5 【答案】A 【解析】A．Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，其价电子排布式为3d84s2，故A正确； B．Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子简化核外电子排布式为：，4s能级上有1个未成对电子，故B错误； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，同主族元素，从上往下第一电离能在减小，氮原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S，故C错误； D．Cu(NH3)4SO4配位数是4，故D错误； 故答案选A。 4．（2023·浙江宁波·模拟预测）下列化学用语表示不正确的是 A．的键电子云图： B．质量数为2的氢原子： C．分子的空间填充模型： D．氧化钠的电子式： 【答案】C 【解析】 A．HCl中是H的s能级电子，其电子云轮廓图呈球形和Cl原子的p能级电子，其电子云轮廓图呈哑铃形形成的键，故该键的电子云图为：，A正确； B．质量数为2的氢原子表示为：，B正确； C．已知H2O2不是直线形结构，而是空间二面角，故H2O2分子的空间填充模型为：，C错误； D．氧化钠是离子化合物，故其电子式为：，D正确； 故答案为：C。 5．（23-24高三上·重庆沙坪坝·阶段练习）下列化学用语正确的是 A．氯化铵的分子式： B．的简化电子排布式： C．的晶胞： D．的VSEPR模型： 【答案】D 【解析】A． 由氯离子和铵根离子通过离子键形成，是氯化铵的化学式，不是分子式，A错误； B．的简化电子排布式为，B错误； C．不是氯化钠晶体中重复的结构单元，不是氯化钠的晶胞，是氯化钠晶胞的四分之一，C错误； D．SO2的中心原子的价层电子对为3对，VSEPR模型为平面三角形，D正确； 答案选D。 6．（2023·海南·高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A．分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．是由极性键构成的极性分子 【答案】D 【解析】A．分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为，A错误； B．NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误； C．Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误； D. 的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确； 故选D。 7．（2023高三·福建·竞赛）在一个多电子原子中，具有下列各套量子数(n，l，m，)的电子，能量高低排序正确的是 ①3，2，，；②2，1，，；③3，1，0，；④3，1，， A．①>③=④>② B．①>③≈④>② C．③=④>①>② D．①>③>④>② 【答案】A 【解析】在一个多原子电子中，决定电子能量高低的就是主量子数n和角量子数l，n、l越大，能量越高，磁量子数m和自旋量子数ms与能量高低无关。 比较四个选项可知，①③④的主量子数均为3，②的主量子数最小，故②的能量最低，ABCD均符合该要求；继续比较①③④的角量子数，可知①的角量子数最高，故①的能量最高，排除C选项； ③和④的角量子数相等，故③和④的能量相等，本题选A。 8．（2024高二下·广东肇庆·竞赛）硅材料在生活中占有重要地位。请回答： (1)分子的空间结构(以为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。受热分解生成和，其受热不稳定的原因是 。 (2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。 A．微粒半径：③>②>① B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D．得电子能力：①>② 【答案】(1) 四面体 sp3 Si周围的基团体积较大，受热时斥力较强中Si-N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增) (2)B 【解析】（1）分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体；氨基(-NH2)氮原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3；Si周围的基团体积较大，受热时斥力较强中Si-N键能相对较小；产物中气态分子数显著增多(熵增)，故受热不稳定，容易分解生成Si3N4和NH3； （2）电子排布式分别为①、②、③，可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子； A．激发态Si原子有四层电子，Si+离子失去了一个电子，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：③>①>②，选项A错误； B．根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，选项B正确； C．激发态Si原子不稳定，容易失去电子；基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能，Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能，由于I2>I1，可以得出电离一个电子所需最低能量：②>①>③，选项C错误； D．由C可知②比①更难失电子，则②比①更容易得电子，即得电子能力：②>①，选项D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $