第1章 第1节 第3课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理(Word练习)（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版）

第3课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 题组一　电子云与原子轨道 1.下列说法正确的是（　　） A.电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转 B.1s电子云示意图中一个小点表示一个自由运动的电子 C.从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 D.2px、2py、2pz轨道相互垂直，且能量：2px＜2py＜2pz 2.（2025·南充阆中中学高二期中）如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是（　　） A.s能级的原子轨道半径与能层序数无关 B.s能级和p能级的原子轨道形状相同 C.钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 D.每个p能级都有3个原子轨道 3.下列说法正确的是（　　） A.3d表示3d能级有三个原子轨道 B.同一原子中，2p、3p、4p能级的原子轨道数依次增多 C.在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 D.在基态氢原子的电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该单位体积内出现概率的大小 4.下列有关原子轨道的叙述正确的是（　　） A.硫原子的2s轨道能量比3p轨道高 B.铯原子的2s与5s轨道均为球形 C.p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增大，p能级原子轨道也在增多 D.能层序数n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子 题组二　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 5.（2025·无锡江阴高二月考）若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s233，它违背了（　　） A.能量最低原则 B.泡利原理 C.洪特规则 D.能量守恒原理 6.下列轨道表示式不符合泡利原理的是（　　） 7.以下列出的是一些基态原子的2p轨道和3d轨道中电子的排布情况，其中违反洪特规则的是（　　） A.①②③ B.④⑤⑥ C.②④⑥ D.③④⑥ 8.（2025·深圳高二月考）已知锰元素的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子的价层电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（　　） 9.下面是第二周期部分元素基态原子的轨道表示式，据此下列说法一定错误的是（　　） A.每个原子轨道里最多能容纳2个电子 B.电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道 C.每个能层所具有的能级数等于能层序数 D.若一个原子轨道里有2个电子，则其自旋相同 10.（2025·天津滨海新区高二月考）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是（　　） 11.原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋0.5表示，与之相反的用－0.5表示，±0.5 即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ti原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为（　　） A.－1 B.＋1 C.0 D.－1或＋1 12.下列对基态粒子的电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是（　　） 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6 错误；违反能量最低原理 B O原子的轨道表示式： 错误；违反洪特规则 C K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d1 错误；违反能量最低原理 D F原子的轨道表示式： 错误；违反泡利原理 13.已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成－1价离子，下列说法错误的是（　　） A.X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3 B.X元素的价层电子排布图为 C.Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4 D.Z元素是非金属元素 14.（教材改编题）现有4种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答下列问题： A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，其单质为气体 D元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2 （1）某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布图为 该同学所画的电子排布图违背了　　　　　。 （2）D基态原子中能量最高的电子，其原子轨道在空间有　　　　个伸展方向。 （3）B的电子排布式为　　　　　　　　 　　，C的价层电子轨道表示式为　　　　　　　，D3＋的价层电子排布图为　　　　　　　　　。 15.许多金属及其化合物在生活、化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。 （1）钛被誉为“未来钢铁”“战略金属”。基态钛原子中电子占据能量最高能级的符号为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）基态Fe3＋的简化电子排布式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）Cu的价层电子排布图为　　　　　　　　。高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为　　　　（填字母，下同）。 （5）下列对核外电子运动状态的相关描述正确的是　　　　。 A.在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子， 这符合洪特规则 B.基态原子中3d轨道上有8电子的原子：这违反了泡利原理 C.在同一能级上运动的电子， 其运动状态不相同 D.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” 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 1.C　电子并不在固定轨道上运行，而是在核外空间各处都有可能出现，A项错误；小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述，B项错误；2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相同，即能量：2px＝2py＝2pz，D项错误。 2.D　能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，则s能级的原子轨道半径与能层序数有关，A错误；s能级原子轨道为球形，p能级原子轨道为哑铃形，轨道形状不相同，B错误；钠原子的电子占据1s、2s、2p、3s共4个能级、6个原子轨道，则11个电子在6个原子轨道上高速运动，C错误；每个p能级都有3个原子轨道，D正确。 3.D　3d能级有5个原子轨道，A错误；同一原子的2p、3p、4p能级的原子轨道数都是3，B错误；原子不可能有运动状态完全相同的电子，但处于同一能级的电子的能量是完全相同的，C错误；电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子出现的概率大小，D正确。 4.B　硫原子的2s轨道能量比3p轨道低，A错误；s轨道为球形，所以铯原子的2s与5s轨道均为球形，B正确；p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级含有3个原子轨道，能层序数增大，p能级原子轨道数目不变，C错误；能层序数n＝4的原子轨道数为16，最多可容纳32个电子，D错误。 5.C　根据洪特规则，电子排布到能量相同的原子轨道时，优先以自旋平行的方式分别占据不同的原子轨道，15P原子的电子排布式是1s22s22p63s2333，写成1s22s22p63s233违背了洪特规则，选C。 6.C　2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋平行，不符合泡利原理，C项错误。 7.C　①⑤符合洪特规则、泡利原理；③同一个原子轨道中不应有自旋平行的电子，违反了泡利原理；基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，②④⑥违反了洪特规则。 8.D　违背了洪特规则，A错误；违背了泡利原理，B错误；违背了洪特规则，C错误；根据能量最低原理可知，基态锰原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2，根据洪特规则和泡利原理可知，正确的基态锰原子的价层电子排布图为 D正确。 9.D　由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确；当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确；任一能层的原子能级数等于该能层序数，C项正确；若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋相反，D项错误。 10.D　在原子轨道中，能量关系为1s＜2s＜2px＝2py ＝2pz。A中2s原子轨道有2个电子，最高能量电子所在的原子轨道为2px，但只有1个电子；B中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量；C中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量，原子处于基态，能量最低；D中2s电子有1个，最高能量电子所在的轨道为2px，且有2个电子，原子的能量最高，选D。 11.D　基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，3d轨道的2个电子自旋平行，4s轨道的2个电子自旋相反，则其价层电子自旋磁量子数的代数和为2×＝＋1或2×＝－1，选D。 12.A　Br－的电子排布式为[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，A错误；电子应先单独分占同能级的轨道，题中O原子的轨道表示式违反了洪特规则，B正确；K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，题中K原子的电子排布式违反能量最低原理，C正确；泡利原理的内容为在一个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子，D项违反泡利原理，D正确。 13.A　X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，X是砷元素，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子，Y是碳元素或氧元素，X与Y可形成化合物X2Y3，所以Y是氧元素，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，所以Z是氢元素。X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；X元素是33号As元素，其价层电子排布式为4s24p3，其价层电子排布图为B正确；Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，C正确；H元素为非金属元素，D正确。 14.（1）洪特规则　（2）5　（3）1s22s22p3 解析：A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，其单质为气体，则C为O元素；D元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，则D为Fe元素。 15.（1）3d　（2）[Ar]3d5 （3）　Cu2O中Cu＋的价层电子排布处于稳定的全充满状态 （4）B　（5）CD 解析：（1）基态钛原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，但3d的能量高于4s，所以基态钛原子中电子占据能量最高能级的符号为3d。（2）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去3个电子后形成Fe3＋，所以Fe3＋的简化电子排布式为[Ar]3d5。（3）Cu原子价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为。从结构上看，Cu原子价层电子排布为3d104s1，当Cu原子失去一个电子的时候，最外层为全充满状态，说明＋1价铜更稳定，所以高温下CuO 容易转化为Cu2O。（4）处于激发态的电子数越多，原子能量越高。由Li原子电子排布图可知，A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道，所以A中能量高于基态Li原子能量；B中1s轨道中的两个电子一个跃迁到2s轨道，另一个跃迁到2p轨道，故能量高于A；C为基态Li原子电子排布图，能量最低，所以Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为B。（5）在一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子， 符合的是泡利原理，而不是洪特规则，A错误；轨道表示式中，没有电子优先占据空轨道，违反了洪特规则，B错误；同一能级上有不同的原子轨道，且即使在同一个原子轨道中，两个电子的自旋相反，运动状态也不相同，C正确；每个轨道中最多容纳2个自旋相反的电子，核外电子数为奇数的基态原子，其一定存在至少一个轨道中只有一个电子，即“未成对电子”，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $