寒假作业11 原子结构（巩固培优）高二化学人教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业11 原子结构 1．能层电子排布规律 ①每一层最多容纳的电子数：2n2个。 ②最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。 ③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。 2．能级 ①多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)...... ②不同能层的同一能级中，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)...... 3．能层与能级的有关规律 ①能级个数=所在能层的能层序数。 ②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子 ③不同能层的同一能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。 ④不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量。 4．基态与激发态 ①电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子发生的是化学变化。 ②激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。 ③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p2 表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子（电子数不变）。 5．构造原理 ①电子排布时按构造原理填充，而书写电子排布式时，按能层序数由小到大的顺序书写，同一能层按能级顺序排在一起。如基态Fe：1s22s22p63s23p63d64s2,而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。 ②在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。 6．电子云 ①电子云图表示电子在核外空间出现概率的相对大小。电子云图中小点越密，表示电子出现的概率越大。 ②电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子实际出现的次数。 ③离原子核越近的空间电子出现的概率密度越大，电子云的外围形状具有不规则性，且电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云轮廓图。 7．原子轨道 ①不同能层的同一能级的原子轨道只是半径不同。能层序数n越大，电子的能量越高，原子轨道的半径越大。例如1s、2s、3s原子轨道均为球形，原子轨道半径：r(1s)<r(2s)<r(3s)。 ②同一能层中，不同能级原子轨道的能量及空间伸展方向不同；但同一能级的几个原子轨道的能量相同。 ③一般把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为简并轨道。 8．电子自旋 ①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。 9．泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理（也称为泡利不相容原理）。 10.洪特规则 ①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，称为洪特规则。 ②洪特规则只针对电子填入简并轨道而言，并不适用于电子填入能量不同的轨道。 ③当电子填入简并轨道时，先以自旋平行依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。 ④洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。 ⑤特例：如基态24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2；基态29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，易错写为[Ar]3d94s2。 11.能量最低原理 ①基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。 ②整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。 ③基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．（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 【解析】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。 2．在基态多电子原子中，下列叙述不正确的是 A．2s和3s轨道形状均为球形 B．3d、4d、5d能级的轨道数相等 C．4px、4py、4pz轨道相互垂直，且能量相等 D．p能级能量一定比s能级的能量高 【答案】D 【解析】A．2s和3s轨道形状均为球形，A项正确；B．无论是哪个能层上的能级，d能级都有5个轨道，B项正确；C．同一能层，p轨道上原子轨道能量相等并且互相垂直，C项正确；D．当s和p能级不在同一能层时，p能级能量不一定比s能级的能量高，D项错误。故答案为：D 3．以下说法正确的是 A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 B．p能级能量一定比s能级能量高 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．轨道相互垂直，且能量各不相等 【答案】A 【解析】A．从空间角度看，2s轨道空间包含了1s轨道，比1s轨道大，A正确； B．p能级能量不一定比s能级的能量高，如2p的能量小于3s，B错误； C．同一原子中，各p能级的轨道数都为3，C错误；   D．轨道相互垂直，能量相等，D错误； 故选A。 4．磷酸铁锂()超快充电池研发备受关注。下列说法正确的是 A．基态的3p轨道与3d轨道电子数相同 B．激发态Li原子2s轨道不可能存在2个电子 C．基态O的电子轨道表示式违反了泡利原理 D．P原子s电子的电子云轮廓图依次为() 【答案】A 【解析】A．基态的价层电子排布式为，3p轨道全充满，A项正确； B．根据核外电子排布规律可知Li的基态原子核外电子排布式为，激发态时，电子发生跃迁，2s轨道可能存在2个电子，B项错误； C．图中基态O的轨道表示式违反了洪特规则，C项错误； D．P原子s电子的电子云轮廓图都为球形，但大小不同，D项错误； 故答案选A。 5．下列氮原子的轨道表示式中，能量最低的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】根据能量最低原理，电子优先占据能量低的轨道；泡利原理指每个原子轨道最多容纳两个自旋相反的电子；洪特规则是基态原子中，同一能级的轨道上电子优先分占不同轨道且自旋平行。 【解析】A．2s轨道中有1个电子，2p轨道中有4个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，能量不是最低，故A不符合题意； B．电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，能量最低，故B符合题意； C．1s和2s轨道中各有1个电子，2p轨道中有5个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，能量不是最低，故C不符合题意； D．1s轨道中有1个电子，2p轨道中有4个电子，违反了能量最低原理中的电子优先占据能量低的轨道，且违反了洪特规则中的同一能级的轨道上电子优先分占不同轨道且自旋平行，能量不是最低，故D不符合题意； 故选B。 6．基态铝原子转化为下列激发态时所需能量最少的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】基态原子外层只有一个电子由3s能级跃迁到3p能级所需能量较少，按洪特规则3p上两个电子分占不同轨道相对稳定，能量相对较低，所以基态铝原子转化为A选项的激发态时所需能量最少，故A正确；故选：A。 7．下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 【答案】A 【解析】A．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，A错误； B．对于6C 原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则，B正确； C．根据轨道能量高低顺序可知E4s＜E3d，对于21Sc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原则，C正确； D．对于22Ti原子来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10 个电子，则违反了泡利原理，D正确； 故选A。 8．人们常燃放烟花来增添节日的气氛，一般烟花用黑火药作起爆药剂，黑火药的组成成分为硝酸钾、木炭、硫黄。烟花颜色是各种盐的焰色，如黄色是钠盐的焰色，红色是锶盐的焰色等。下列说法错误的是 A．S原子的最高能层有6个电子 B．烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 C．Na原子由，形成发射光谱 D．基态原子中电子占据的最高能级的原子轨道形状是球形 【答案】C 【解析】A．S的原子序数为16，位于周期表第三周期第VIA族，其最高能层为第三能层，有6个电子，故A正确； B．烟花秀是电子的跃迁释放能量产生发射光谱形成的，即利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理，故B正确； C．Na原子由，是从能量低的轨道跃迁到能量更高的轨道上，形成的是吸收光谱，故C错误； D．Sr的原子序数为38，位于周期表第五周期第IIA族，基态原子的价层电子排布式为5s2，所以电子占据的最高能级的原子轨道形状是球形，故D正确； 故答案为：C。 9．节日里燃放的烟花，一般用黑火药(主要成分为、C、S等)作起爆药剂，烟花颜色则是各种金属(如Na等)的焰色。下列说法不正确的是 A．S原子的最高能层有4个电子 B．C的基态原子价层电子轨道表示式为： C．Na的基态原子的核外电子排布式为： D．金属的焰色试验利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 【答案】A 【解析】A．S的原子序数为16，位于周期表第三周期第VIA族，其最高能层为第三能层，有6个电子，故A错误； B．C的原子序数为6，基态原子价层电子轨道表示式为，故B正确； C．Na的原子序数为11，基态原子的核外电子排布式为：，故C正确； D．金属的焰色试验是电子的跃迁释放能量产生发射光谱形成的，即利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理，故D正确； 答案选A。 10．原子结构奥秘的探索史漫长而曲折。下列有关表述正确的是 A．图1可表示原子的电子云轮廓图 B．图2可表示基态原子价层电子轨道表示式 C．图3是灼烧食盐的焰色呈黄色，与原子核外电子跃迁释放能量有关 D．基态原子的核外电子排布式可表示为： 【答案】C 【解析】A．H原子核外只有一个电子，其电子云轮廓图为：，A错误； B．基态O原子价层电子轨道表示式为：，B错误； C．金属产生焰色的原因是激发态金属原子的电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量，从而产生焰色，所以灼烧食盐的焰色呈黄色，与原子核外电子跃迁释放能量有关，C正确； D．基态Cu原子的核外电子排布式可表示为：[Ar]3d104s1，D错误； 故选C。 11．（24-25高二上·广东茂名·期末）化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是 A．和核内中子数之比为1：2 B．基态铬原子的简化电子排布式： C．基态H原子的轨道表示式： D．可表示原子、阳离子以及阴离子 【答案】C 【解析】A．原子核内中子数为1，原子核内中子数为2，A正确； B．基态铬原子电子数是24，价层电子排布为半充满稳定结构，故其简化电子排布式为，B正确； C．K能层只有1个能级1s，不存在1p能级，C错误； D．当时，应为有18个电子的粒子，所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等，D正确； 故选C。 12．下列有关化学用语表示错误的是 A．甲烷的球棍模型： B．Be原子最外层电子的电子云轮廓图： C．的结构示意图： D．中子数为8的碳原子： 【答案】B 【解析】A．甲烷的分子式为CH4，呈正四面体形，球棍模型为，故A正确；B．Be原子最外层电子的电子云轮廓图为球形，故B错误。 C．Cl-的核电荷数为17，Cl-的结构示意图为，故C正确；D．中子数为8的碳原子的质量数为14，原子符号为，故D正确；故选B。 13．（24-25高二上·安徽亳州·期末）月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其化学式为(是钇，39号元素)。下列说法正确的是 A．上述组成元素只位于区、区 B．基态钇原子价电子排布式： C．基态氧原子最高能级的电子云轮廓图： D．在形成新矿物时，Y的价电子全部失去，则该化合物中铁显+3价 【答案】C 【解析】A．钙为20号元素，位于区，是39号元素、是26号元素，位于区，是8号元素、P是15号元素，位于区，A错误；B．基态钇原子价电子排布式为，B错误；C．的电子云沿轴延伸的哑铃形，C正确；D．钇的价电子全部失去，钇元素显+3价，由化合价规则可知铁显+2价，D错误；故选C。 14．下列化学用语或图示表达正确的是 A．HClO的电子式： B．铝原子最高能级的电子云轮廓图： C．H2O的空间结构为 D．基态碳原子的轨道表示式： 【答案】B 【解析】A．HClO 的正确结构式应为 H―O―Cl，故电子式应为:，故A错误； B．铝原子基态电子排布为 ，其最高能级电子处于 3p 轨道，3p 轨道呈哑铃形，故B正确； C．分子的空间结构应为如图，为“V”形（键角约 104.5°），故C错误； D．基态碳原子应按洪特规则将 2p 的两个电子分别占据两个空轨道且自旋平行，应为，故D错误； 故选B。 15．Al-Zn-Mg-Cu合金具有比强度高、密度低、耐腐蚀等优良特性，在航空航天、高铁等领域有广泛应用。下列说法正确的是 A．Zn属于d区元素 B．基态Cu原子核外价层电子排布式为 C．基态Mg原子最高能层具有的原子轨道总数为9 D．基态Al原子核外价层电子轨道表示式为 【答案】C 【解析】A．Zn原子核外价层电子排布式为，其属于ds区元素，故A错误； B．Cu是29号元素，基态Cu原子核外价层电子排布式为，故B错误； C．基态Mg原子最高能层为M层，M层共有3s、3p、3d三个能级，其原子轨道总数为1+3+5=9，故C正确； D．基态Al原子核外价层排布式为，其轨道表示式为，故D错误； 故选C。 16．扑热息痛又叫对乙酰氨基酚(结构如图所示)，是重要的解热镇痛药，下列说法正确的是 A．核电荷数： B．基态碳原子的简化电子排布式为 C．对乙酰氨基酚结构中所有原子均满足8电子稳定结构 D．某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为，则该轨道表示式违背了能量最低原理 【答案】A 【解析】A．核电荷数=质子数，则核电荷数：，A正确； B．基态碳原子的简化电子排布式为，B错误； C．对乙酰氨基酚结构中H是2电子稳点结构，不满足8电子稳定结构，C错误； D．基态氧原子的轨道表示式表示为，违背了洪特规则，D错误； 答案选A。 17．W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的核外电子只有一种自旋方向；Y、Z、R在元素周期表中相邻，X的核外电子数与Y的价层电子数相等，R2是氧化性最强的单质，回答下列问题： （1）由X原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s2、②1s22s22p1、③1s22s12p2，有关这些微粒的叙述正确的是 (填标号)。 a．得电子能力：②>①　　　　b．表示基态原子(或离子)的是：①② c．微粒半径：①>②    　　　　d．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ （2）YR3是一种重要的电子工业材料。分子的极性：YR3 XR3(填“>”或“<”或“=”)；YR3与YW3结构相似，YW3易与过渡金属阳离子形成配离子而YR3不能，原因是 。 （3）同周期元素中，第一电离能比Z大的元素有 种；Z与Y形成的固态Y2Z5由YZ和YZ两种离子组成，固态Y2Z5中Y原子的杂化方式为 ，YZ的电子式为 。 【答案】（1）bd （2）> F的电负性比N大，N-F键成键电子偏向于F，导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强，难以形成配位键 （3）3 sp、sp2 【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的核外电子只有一种自旋方向，则W为H元素；Y、Z、R在元素周期表中相邻，X的核外电子数与Y的价层电子数相等，R2是氧化性最强的单质，则Y为N元素、Z为O元素、R为F元素；X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1，则X为B元素。 【解析】（1）由电子排布式可知，①为基态B+离子、②为基态硼原子、③为激发态硼原子； a．B+离子易得到1个电子形成硼原子，所以B+离子的得到电子的能力强于硼原子，故错误； b．由分析可知，①为基态B+离子、②为基态硼原子，故正确； c．原子失去电子形成的阳离子的离子半径小于原子的原子半径，则B+离子的微粒半径小于硼原子，故错误； d．基态硼原子的能量低于激发态硼原子，电离一个电子所需最低能量高于激发态硼原子，基态B+离子的2s轨道为稳定的全充满结构，较难失去1个电子，则电离一个电子所需最低能量高于基态硼原子，所以电离一个电子所需最低能量的大小顺序为①>②>③，故正确； 故选bd； （2）XR3(三氟化硼)分子中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，属于结构对称的非极性分子，YR3(三氟化氮)分子中氮原子的价层电子对数为4、孤电子对数为1，分子的空间构型为三角锥形，属于结构不对称的极性分子，所以三氟化氮的极性大于三氟化硼；F元素的电负性比N元素大，三氟化氮分子中氮氟键的成键电子偏向于氟原子，导致分子中氮原子核对孤电子对吸引能力增强，难以提供孤电子对形成配位键，所以氨分子易与过渡金属阳离子形成配离子而三氟化硼不能； （3）同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氖元素、氟元素、氮元素的第一电离能大于氧元素； 固态Y2Z5(N2O5)固体中，NO离子中氮原子的价层电子对数为，孤电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp杂化，离子的空间结构为直线形，电子式为，离子中氮原子的价层电子对数为，孤电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp2杂化，则五氧化二氮分子中氮原子的杂化方式为sp、sp2杂化。 18．下列说法正确的是 A．周期表s区元素全部是金属元素 B．通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素 C．s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量 D．钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态 【答案】B 【解析】A．周期表s区元素不一定是金属元素，还有非金属元素氢，A错误； B．不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，B正确； C．同一能层上，s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量，不同能层上，s能级上电子的能量不一定小于p能级上电子的能量，C错误； D．钠原子由时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，D错误； 故选B。 19．钴是一种具有特殊性质的金属元素，与铁的化学性质类似，其在电池性能的提升方面发挥着不可或缺的作用。下列说法不正确的是 A．基态Co2+的核外电子排布式为[Ar]3d7 B．单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应 C．单质钴中存在自由移动的电子 D．与钴同周期且基态原子未成对电子数与钴相同的元素有1种 【答案】D 【解析】A．钴原子（Z=27）的基态电子排布为[Ar]3d74s2，失去两个电子形成Co2+时，优先失去4s轨道的电子，因此Co2+的电子排布为[Ar]3d7，A正确； B．钴的金属活动性位于氢之前，单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应，B正确； C．金属晶体中，电子在金属阳离子间自由移动，这是金属导电性的基础，故单质钴中存在自由移动的电子，C正确。 D．钴的基态原子电子排布为[Ar]3d74s2，3d轨道有3个未成对电子。第四周期中，钒（V，3d轨道有3个未成对电子）和砷（As，4p轨道有3个未成对电子）均满足条件，因此共有2种元素，而非1种，D错误； 故选D。 20．（24-25高二下·广东江门·期末）飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态为主要燃料，发生的反应为：。下列有关说法正确的是 A．C、N、O的第一电离能依次升高 B．基态碳原子价层电子的轨道表示式为： C．偏二甲肼结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 D．基态O原子有2个未成对电子 【答案】D 【解析】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故C、N、O的第一电离能大小：N>O>C，A错误； B．基态碳原子核外电子排布式为1s22s22p2，即基态碳原子价层电子的轨道表示式为：，B错误； C．偏二甲肼结构中氢子最外层不满足8电子稳定结构，C错误； D．基态O原子核外电子排布图为；基态O原子有2个未成对电子，D正确； 故选D。 21．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是( ) ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1，不符合洪特规则的特例，①项不选；②Fe2+的价电子排布为3d6，而Fe3+的价电子排布为3d5，3d5达到半充满状态，比较稳定，所以Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性，②项选；③基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，3d轨道达到全充满状态，比较稳定，所以电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，③项选；④激发态是指处于基态的电子获得能量进入能量较高的电子层，则某种激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2，不符合洪特规则的特例，④项不选；故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 寒假作业11 原子结构 1．能层电子排布规律 ①每一层最多容纳的电子数：_________个。 ②最外层电子数不超过_________个（K层为最外层时不超过2个）。 ③次外层电子数不超过_________个，倒数第三层不超过_________个。 2．能级 ①多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序为E(ns)_______E(np)_______E(nd)_______E(nf)...... ②不同能层的同一能级中，能层序数越大，能量越_________。例如：E(1s)_________E(2s)_________E(3s)_________E(4s)...... 3．能层与能级的有关规律 ①能级个数=所在能层的_________。 ②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的_________倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子 ③不同能层的同一能级中所能容纳的最多电子数_________。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。 ④不同原子同一能层，同一能级的能量大小_________。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量。 4．基态与激发态 ①电子的跃迁是_________变化(未发生电子转移)，而原子得失电子发生的是_________变化。 ②激发态原子_________，易释放能量变为基态原子。 ③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p2 表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子（电子数不变）。 5．构造原理 ①电子排布时按构造原理填充，而书写电子排布式时，按能层序数由_________到_________的顺序书写，同一能层按能级顺序排在一起。如基态Fe：1s22s22p63s23p63d64s2,而不能写成1s22s22p63s23p64s23d6。 ②在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。 6．电子云 ①电子云图表示电子在核外空间出现概率的相对大小。电子云图中小点越密，表示电子出现的概率越_________。 ②电子云图中的小点_________代表电子，小点的数目_________代表电子实际出现的次数。 ③离原子核越近的空间电子出现的概率密度越_________，电子云的外围形状具有不规则性，且电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云_________图。 7．原子轨道 ①不同能层的同一能级的原子轨道只是半径不同。能层序数n越大，电子的能量越高，原子轨道的半径越_________。例如1s、2s、3s原子轨道均为球形，原子轨道半径：r(1s)<r(2s)<r(3s)。 ②同一能层中，不同能级原子轨道的能量及空间伸展方向_________；但同一能级的几个原子轨道的能量_________。 ③一般把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为_________轨道。 8．电子自旋 ①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关 ③一个原子中_________存在运动状态完全相同的2个电子。 9．泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳_________个电子，它们的自旋_________，这个原理被称为泡利原理（也称为泡利不相容原理）。 10.洪特规则 ①基态原子中，填入简并轨道的电子总是先_________分占，且自旋_________，称为洪特规则。 ②洪特规则只针对电子填入_________轨道而言，并不适用于电子填入能量_________的轨道。 ③当电子填入简并轨道时，先以自旋_________依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。 ④洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态_________。 ⑤特例：如基态24Cr的电子排布式为_________,为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2；基态29Cu的电子排布式为_________，易错写为[Ar]3d94s2。 11.能量最低原理 ①基态原子的能量最_________，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。 ②整个原子的能量由_________、_________和_________三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子_________能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。 ③基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．（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 2．在基态多电子原子中，下列叙述不正确的是 A．2s和3s轨道形状均为球形 B．3d、4d、5d能级的轨道数相等 C．4px、4py、4pz轨道相互垂直，且能量相等 D．p能级能量一定比s能级的能量高 3．以下说法正确的是 A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道 B．p能级能量一定比s能级能量高 C．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 D．轨道相互垂直，且能量各不相等 4．磷酸铁锂()超快充电池研发备受关注。下列说法正确的是 A．基态的3p轨道与3d轨道电子数相同 B．激发态Li原子2s轨道不可能存在2个电子 C．基态O的电子轨道表示式违反了泡利原理 D．P原子s电子的电子云轮廓图依次为() 5．下列氮原子的轨道表示式中，能量最低的是 A． B． C． D． 6．基态铝原子转化为下列激发态时所需能量最少的是 A． B． C． D． 7．下列说法错误的是 A．电子的能量不一定高于电子的能量 B．的电子排布式为，违背了洪特规则 C．电子排布式违背了能量最低原则 D．电子排布式违背了泡利原理 8．人们常燃放烟花来增添节日的气氛，一般烟花用黑火药作起爆药剂，黑火药的组成成分为硝酸钾、木炭、硫黄。烟花颜色是各种盐的焰色，如黄色是钠盐的焰色，红色是锶盐的焰色等。下列说法错误的是 A．S原子的最高能层有6个电子 B．烟花秀利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 C．Na原子由，形成发射光谱 D．基态原子中电子占据的最高能级的原子轨道形状是球形 9．节日里燃放的烟花，一般用黑火药(主要成分为、C、S等)作起爆药剂，烟花颜色则是各种金属(如Na等)的焰色。下列说法不正确的是 A．S原子的最高能层有4个电子 B．C的基态原子价层电子轨道表示式为： C．Na的基态原子的核外电子排布式为： D．金属的焰色试验利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理 10．原子结构奥秘的探索史漫长而曲折。下列有关表述正确的是 A．图1可表示原子的电子云轮廓图 B．图2可表示基态原子价层电子轨道表示式 C．图3是灼烧食盐的焰色呈黄色，与原子核外电子跃迁释放能量有关 D．基态原子的核外电子排布式可表示为： 11．（24-25高二上·广东茂名·期末）化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是 A．和核内中子数之比为1：2 B．基态铬原子的简化电子排布式： C．基态H原子的轨道表示式： D．可表示原子、阳离子以及阴离子 12．下列有关化学用语表示错误的是 A．甲烷的球棍模型： B．Be原子最外层电子的电子云轮廓图： C．的结构示意图： D．中子数为8的碳原子： 13．（24-25高二上·安徽亳州·期末）月壤中的“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其化学式为(是钇，39号元素)。下列说法正确的是 A．上述组成元素只位于区、区 B．基态钇原子价电子排布式： C．基态氧原子最高能级的电子云轮廓图： D．在形成新矿物时，Y的价电子全部失去，则该化合物中铁显+3价 14．下列化学用语或图示表达正确的是 A．HClO的电子式： B．铝原子最高能级的电子云轮廓图： C．H2O的空间结构为 D．基态碳原子的轨道表示式： 15．Al-Zn-Mg-Cu合金具有比强度高、密度低、耐腐蚀等优良特性，在航空航天、高铁等领域有广泛应用。下列说法正确的是 A．Zn属于d区元素 B．基态Cu原子核外价层电子排布式为 C．基态Mg原子最高能层具有的原子轨道总数为9 D．基态Al原子核外价层电子轨道表示式为 16．扑热息痛又叫对乙酰氨基酚(结构如图所示)，是重要的解热镇痛药，下列说法正确的是 A．核电荷数： B．基态碳原子的简化电子排布式为 C．对乙酰氨基酚结构中所有原子均满足8电子稳定结构 D．某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为，则该轨道表示式违背了能量最低原理 17．W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，W的核外电子只有一种自旋方向；Y、Z、R在元素周期表中相邻，X的核外电子数与Y的价层电子数相等，R2是氧化性最强的单质，回答下列问题： （1）由X原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①1s22s2、②1s22s22p1、③1s22s12p2，有关这些微粒的叙述正确的是 (填标号)。 a．得电子能力：②>①　　　　b．表示基态原子(或离子)的是：①② c．微粒半径：①>②    　　　　d．电离一个电子所需最低能量：①>②>③ （2）YR3是一种重要的电子工业材料。分子的极性：YR3 XR3(填“>”或“<”或“=”)；YR3与YW3结构相似，YW3易与过渡金属阳离子形成配离子而YR3不能，原因是 。 （3）同周期元素中，第一电离能比Z大的元素有 种；Z与Y形成的固态Y2Z5由YZ和YZ两种离子组成，固态Y2Z5中Y原子的杂化方式为 ，YZ的电子式为 。 18．下列说法正确的是 A．周期表s区元素全部是金属元素 B．通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素 C．s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量 D．钠原子由时，原子释放能量，由基态转化成激发态 19．钴是一种具有特殊性质的金属元素，与铁的化学性质类似，其在电池性能的提升方面发挥着不可或缺的作用。下列说法不正确的是 A．基态Co2+的核外电子排布式为[Ar]3d7 B．单质钴可与盐酸、稀硫酸发生置换反应 C．单质钴中存在自由移动的电子 D．与钴同周期且基态原子未成对电子数与钴相同的元素有1种 20．（24-25高二下·广东江门·期末）飞向太空的运载火箭发动机以偏二甲肼和液态为主要燃料，发生的反应为：。下列有关说法正确的是 A．C、N、O的第一电离能依次升高 B．基态碳原子价层电子的轨道表示式为： C．偏二甲肼结构中所有原子最外层均满足8电子稳定结构 D．基态O原子有2个未成对电子 21．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例，下列事实能作为这个规则的证据的是( ) ①基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ②Fe2＋容易失电子转变为Fe3＋，表现出较强的还原性 ③基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ④某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④ / 学科网（北京）股份有限公司 $