第1章 第1节 第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 课后达标 素养提升-【优学精讲】2024-2025学年高中化学选择性必修2教用Word(人教版)

1．（2024·佛山高二期末）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．2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等 D．2s轨道的半径比1s轨道的大，其空间包含了1s轨道 解析：选D。A.量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都有可能出现，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.2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，C错误；D.2s轨道的半径比1s轨道的大，其空间包含了1s轨道，D正确。 2．符号3px所代表的含义是（　　） A．px轨道上有3个电子 B．第三能层px轨道有3个伸展方向 C．px电子云有3个伸展方向 D．第三能层沿x轴方向伸展的p轨道 解析：选D。p能级有3个轨道，分别沿x、y、z轴三个不同的方向延伸，3px所代表的含义是第三能层沿x轴方向伸展的p轨道。 3．下列原子或离子的电子排布式错误的是（　　） A．Mg2＋　1s22s22p6 B．Br　1s22s22p63s23p63d104s24p5 C．O2－　1s22s22p6 D．Cu　1s22s22p63s23p63d94s2 解析：选D。Mg的原子序数为12，Mg2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，故A正确；Br的原子序数为35，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，故B正确；O的原子序数为8，O2－的核外电子排布式为1s22s22p6，故C正确；Cu的3d能级处于全充满状态时较稳定，因此其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故D错误。 4．下列元素基态原子的简化电子排布式中，前者是金属元素，后者是非金属元素的是（　　） A．[Ne]3s23p2　[Ne]3s2 B．[Ar]4s1　[Ne]3s23p4 C．[Ne]3s23p1　[Ar]4s2 D．[He]2s22p4　[Ne]3s23p5 解析：选B。A项，两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为金属元素，不符合题意；B项，两种元素分别为K、S，K为金属元素，S为非金属元素，符合题意；C项，两种元素分别为Al、Ca，均为金属元素，不符合题意；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素，不符合题意。 5．下图是2pz轨道电子云的示意图，请观察该图，并判断下列说法不正确的是（　　） A．2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布呈z轴对称 B．小点密集的地方表明电子出现的概率大 C．电子先沿z轴正半轴运动，然后沿负半轴运动 D．2pz轨道形状为哑铃形 解析：选C。A.由题图可知，2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布呈z轴对称，故A正确；B.电子云示意图中的小点表示电子在核外空间出现概率的大小，小点密集的地方表明电子出现的概率大，故B正确；C.电子运动是无规则的，故C错误；D.2pz轨道形状为哑铃形，故D正确。 6．（2024·自贡高二期末）玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，下列叙述正确的是（　　） A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 B．任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级 C．不同能层中s电子的原子轨道半径相同 D．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的 解析：选D。A.s轨道的形状是球形的，表示电子出现在原子核外各个区域概率大小相同，而不表示电子运动轨迹，A错误；B.能层序数与该能层具有的能级数目相等，K能层只有s能级，L能层有s、p两个能级，M能层有s、p、d三个能级等，可见不同能层具有的能级数目是不同的，B错误；C.原子核外电子的能量不同，围绕原子核作高速运动时离核的远近不同，故不同能层中s电子的原子轨道半径不相同，C错误；D.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态的，D正确。 7．（2024·济南高二检测）某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2。下列说法不正确的是（　　） A．该元素原子中共有25个电子 B．该元素原子核外有四个能层 C．该元素原子最外层共有2个电子 D．该元素原子M层共有8个电子 解析：选D。由电子排布式可知，该原子最高能级为4s能级，故有四个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布式为3s23p63d5，故该能层的电子数为13，D错误。 8．下列说法正确的是（　　） A．s电子云轮廓图是在核外空间各个方向上伸展程度相同的对称形状 B．p电子云轮廓图是平面“8”字形的 C．4f7表示4f能级有7个原子轨道 D．2d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子 解析：选A。p电子云轮廓图形状是哑铃形，不是平面“8”字形，B项错误；4f7表示第四能层f能级填充有7个电子，C项错误；第二能层没有d能级，D项错误。 9．按要求填空： （1）基态B原子的电子排布式为_______________________________________________。 （2）基态N原子的价层电子排布式为______________________________________________________。 （3）Se元素的原子序数为____________，基态Se原子核外M层的电子排布式为______________________________________________。 （4）Li3N晶体中氮元素以N3－存在，基态N3－的电子排布式为________________。 （5）基态镓（Ga）原子的简化电子排布式为____________________________________________________。 解析：（1）B元素的原子序数为5，基态B原子的电子排布式为1s22s22p1。 （2）N元素的原子序数为7，基态N原子的价层电子排布式是2s22p3。 （3）Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族，原子序数为34，基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，核外M层的电子排布式为3s23p63d10。 （4）N元素的原子序数为7，N3－原子核外共有10个电子，且最外层达到8e－稳定结构，N3－的电子排布式为1s22s22p6。 （5）镓是31号元素，核外有31个电子，基态镓（Ga）原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1 ，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p1。 答案：（1）1s22s22p1　（2）2s22p3　（3）34　3s23p63d10　（4）1s22s22p6　（5）[Ar]3d104s24p1 10．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的，C元素原子的M层p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。回答下列问题： （1）A为________（填元素符号，下同），基态原子的电子排布式为__________________________________________________________。 （2）B为________，基态原子的简化电子排布式为________________________。 （3）C为________，基态原子的价层电子排布式为________。 （4）D为________。 （5）E为________，原子结构示意图为___________________________________________________。 答案：（1）Si　1s22s22p63s23p2　（2）Na　[Ne]3s1 （3）P　3s23p3　（4）N　（5）Fe　 11．下图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是（　　） A．s能级和p能级的原子轨道形状相同 B．每个p能级都有6个原子轨道 C．s能级的原子轨道半径与能层序数有关 D．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 解析：选C。A项，s轨道为球形，p轨道为哑铃形，错误；B项，每个p能级都有3个原子轨道，错误；C项，能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，正确；D项，钠原子的电子在6个原子轨道上高速运动，错误。 12．下列有关原子轨道的能量和电子运动状态的说法正确的是（　　） A．在多电子原子中，同一能层上原子轨道的能量高低总是遵循 ns＜np＜nd B．在同一原子中，1s、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径相同 C．在同一原子中，形状相同的能级的能量一定相同 D．在多电子原子中，每个能层上的电子的能量一定不同 解析：选A。在同一原子中，不同能层s轨道形状相同，但能量不同，能层越大，能量越高，如E（1s）＜E（2s），故C错误；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d……依次增大，但同一能层同一能级上的电子的能量完全相同，故A正确，D错误；虽然s轨道呈球形，但按照1s、2s、3s、4s……的顺序，电子的能量依次增大，原子轨道的平均半径依次增大，故B错误。 13．X、Y两元素可形成X3Y2型化合物，X、Y原子最外层电子排布式可能是（　　） A．X：3s23p1　Y：3s23p5 B．X：2s22p3　Y：2s22p4 C．X：3s23p1　Y：3s23p4 D．X：3s2　Y：2s22p3 解析：选D。A.X为Al元素，Y为Cl元素，可形成AlCl3，不符合题意；B.X为N元素，Y为O元素，可形成N2O3，不符合题意；C.X为Al元素，Y为S元素，可形成Al2S3，不符合题意；D.X为Mg元素，Y为N元素，可形成Mg3N2，符合题意。 14．图甲是氢原子的1s电子云图（即概率密度分布图），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．电子云就是原子轨道 B．3p2表示3p能级有2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，p能级的原子轨道呈哑铃形，且有3个伸展方向 解析：选D。电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述；原子轨道是电子在原子核外的空间运动状态，故A错误。3p2表示3p能级容纳了2个电子，故B错误。s能级的电子云轮廓图呈球形，故C错误。p能级的原子轨道呈哑铃形，有px（沿x轴方向）、py（沿y轴方向）、pz（沿z轴方向）3个相互垂直的伸展方向，故D正确。 15．（1）根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：____________。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：____________。 ③Fe3＋：____________。 ④S2－：____________。 ⑤砷原子：____________。 （2）某元素原子的最外层电子排布式是4s24p5，元素符号为________。 （3）基态Ti2＋中，电子占据的最高能层的符号为______，该能层有________个能级。 答案：（1）①1s22s22p63s23p2　②1s22s22p1　 ③1s22s22p63s23p63d5　④1s22s22p63s23p6 ⑤1s22s22p63s23p63d104s24p3{或[Ar]3d104s24p3} （2）Br　（3）M　3 学科网（北京）股份有限公司 $