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-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

练案[2]第一章第一节[第2课时 基础达标练 题组一构造原理与电子排布式 1.(2025·河北邢台高二期未)下列各原子或离子 的电子排布式错误的是 A.Mg2+:1s22s22p B.Br:1s22s22p3s23p3d04s24p C.02:1s22s22p D.Cu:1s22s22p3s3p3d4s2 2.(2025·广东韶关高二期末)构造原理揭示的电 子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序， 若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序 正确的是 A.E(3s)>E(3p)>E(3d) B.E(3s)>E(2s)>E(1s) C.E(4f)>E(4s)>E(3d) D.E(5s)>E(4s)>E(4f) 3.(2025·黑龙江哈尔滨高二期末)具有下列电子 层结构的原子或离子，其对应元素一定属于同 一周期的是 A.两原子核外全部都是s电子 B.最外层电子排布式为3s23p的原子和最外层 电子排布式为3s23p的离子 C.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级 上只有一个未成对电子的原子 D.原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而 3d能级上没有电子的原子和离子 题组二 电子云与原子轨道 4.(2025·成都高二检测)下列关于电子云的叙述 不正确的是 A.电子云是用小点的疏密程度来表示电子在核 外空间出现的概率密度 构造原理与电子排布式电子云与原子轨道] B.电子云实际上是电子运动形成的类似云一样 的图形 C.1s电子云图表明离核越远，电子出现概率密 度越小 D.能级不同，电子云的轮廓也不一样 5.(2024·河北张家口高二期末)以下关于电子、 电子云和电子云轮廓图的说法正确的是() A.电子只能出现在电子云轮廓图范围内 B.2s电子云比1s电子云密集 C.2s电子不会出现在1s的电子云轮廓图中 D.无论2p、3p还是4p都有3个相互垂直的电 子云 6.(2024·广东高二期末)下列说法正确的是 ( A.不同的原子轨道形状一定不同 B.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨 迹呈哑铃形 C.2p能级有3个p轨道 D.氢原子的电子运动轨迹呈球形 7.(2025·吉林长春高二期末)下列关于电子云和 原子轨道的说法正确的是 () A.通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度 大，电子数目多 B.s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电 子在球壳上运动 C.所有原子的任一能层的s电子云轮廓图都是 一个球形，并且球的半径大小相同 D.基态氯原子核外电子占有9个原子轨道 8.(2025·辽宁锦州高二期末)如图是s能级和p 能级的原子轨道图，下列说法正确的是( 文中 A.每个p能级都有3个原子轨道 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.s能级的原子轨道半径与能层序数无关 9.(2025·吉林长春高二期末)下列说法正确的是 A.9Cu原子的核外电子排布式是 1s22s22p3s23p63d°4s2 B.2p.、2p,、2p.轨道能量不相同 C.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为 3p-4s-3d D.最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应 元素一定是金属元素 素能培优练 10.(2025·河北邢台高二期未)碳酸镧 [La2(C03)3]能抑制人体内磷酸盐的吸收，降 低体内血清磷酸盐和磷酸钙[Ca3(PO4)2]的水 平，常用于治疗慢性肾衰患者高磷血症。下列 说法正确的是 已知：La的价层电子排布式为5d'6s2。 A.5d'表示5d能级上有1个轨道 B.中子数为8的氧原子：80 C.基态钙原子核外N层上的电子能级能量 最高 D.La成为阳离子时首先失去5d轨道上的电子 11.（2024·河北唐山高二期末)下列化学用语表 述正确的是 A.硫离子的结构示意图 B.HClO结构式：H一C一O C.基态铬原子的价层电子排布式：3d4s2 D.钾原子最高能级的电子云轮廓 图： 12.(2025·河北唐山高二期未)某元素基态原子 价层电子排布式为3d4s2,下列说法正确的是 () A.该元素原子处于能量最低状态时，原子中共 有4个未成对电子 B.该元素基态原子核外有4个能层被电子 占据 C.该元素原子的M层共有8个电子 D.该元素原子的最外层共有4个电子 13.（2025·江西赣州高二期末)现有A、B、C、D、E 五种元素，均为前四周期元素，它们的原子序 数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关 问题。 A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙 中最丰富的元素 B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上 的电子总数相等且有未成对电子 C元素基态原子核外有17种不同运动状态的 电子 D元素在地壳中的含量居第四位 E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电 子，只有1个未成对电子 (1)B为 (填元素符号，下同)，其基态 原子核外电子排布式为 (2)AB2的电子式为 (3)C为 ,其基态原子价层电子排布 式为 (4)D为 ,其基态原子简化电子排布 式为 (5)E元素有 个能层。[练案 练案[1] 基础达标练 1.As能级只有1个轨道，A正确；p能级有3个轨道，B错误； d能级有5个轨道，C错误：f能级有7个轨道，D错误。 2.C能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失 去，故A不符合题意：在第层中不同能级的能量大小顺序为 E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…,同一个能层上的不同 能级上的电子，能量大小不同，故B不符合题意。 3.Ap能级中原子轨道数目为3，即2p、3p、4p能级的轨道数相 同，均为3，故A错误；3d能级共有5个轨道，最多容纳10个 电子，故B正确：同一能层不同能级之间能量关系是p能级的 能量一定比s能级的高：但若能层序数不同，就不符合该关 系，如3s能级的能量比2p能级的能量高，故C正确；s轨道的 空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s,因此从空间上看，2s 轨道包围了1s轨道，故D正确。 4.A从第四能层开始出现f能级，L能层只有s、p能级，不包含 f能级。 5.D根据第一能层(K层)上只有1s,第二能层(L层)只有2s 和2p,第三能层(M层)只有3s、3p和3d,s能级在每一层上都 有，p能级至少在第二能层及以上，d能级至少在第三能层及 以上，故选D 6.C同一能层中，p能级能量高于s能级，不同能层p能级能量 不一定比s能级的能量高，例如5s能级高于2p能级，A错误； 3d、4d能级容纳的电子数最多均为10，B错误；2p和3p能级 中均有3个轨道，C正确；电子从较低能级跃迁到较高能级将 吸收能量，D错误。 7.A在电流作用下，基态氩原子的电子吸收能量跃迁到较高的 能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出蓝紫 色光：而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态 或基态时，将释放能量，从而产生蓝紫色光。 8.A霓虹灯、激光器、日光灯等工作过程中产生的光及焰火燃 放时产生的光，都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较 高能级，然后电子从较高能级跃迁到较低能级的过程中释放 出的光能。石油蒸馏、冷却结晶的过程都是物质发生物理变 化的过程，其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸 透镜聚光都是光的折射现象，而不是光的产生。 9.B燃放的焰火是焰色试验的体现，焰色试验与电子跃迁有 关，A项不选；铜丝可以导电是因为自由电子的定向移动，与 电子跃迁无关，B项选：装饰建筑夜景的LED灯光是因为电子 受到外加电压的影响，由较高能量激发态向较低能量激发态 或基态跃迁，从而发出光，与电子跃迁有关，C项不选；从太阳 光谱中发现氦是因为原子中的电子发生跃迁，形成原子光谱， 与电子跃迁有关，D项不选。 素能培优练 10.CM层作为原子的最外层时，最多容纳的电子数为8个，与 L层相同，当它作为次外层时，其最多容纳的电子数为18 个，比最外层N层最多容纳的电子数多10个，故选C: 11.C第五能层含有5个能级，最多能容纳的电子数为2×52= 50,A正确；同一原子中，由于K层只有s能级，故不同能层 均含有的能级为s能级，B正确；3d能级最多可容纳10个电 子，但实际容纳的电子数不一定为10个，C错误：核外电子 分成不同能层和能级，其依据为电子的能量高低，D正确。 12.B由题给信息分析可知W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、CI 元素。X(N)元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级，Y(P)元 -17 部分] 素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级，A错误 W(H)元素原子核外只有1个电子，B正确：Z(C)元素原子 的M层有3s、3p、3d共3个能级，其中3s能级有2个电子，3p 能级有5个电子，C错误：X(N)、Y(P)、Z(Cl)元素形成的简 单离子分别为N3-、P3-和C1,其中P-和C1具有相同的电 子层结构，D错误。 13.(1)22s和2p (2)2N,H+N,0,点槛3N,↑+4H,0 (3)4FeS,+110,商里2Fe,0,+8S0, 【解析】(1)氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素：臭氧 对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球 地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其原子含有K层与 L层两个能层，L层为第二能层，有两个能级，分别是2s和 2p;氮、磷、钾是植物生长所需的三种主要元素，N20俗称“笑 气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以乙为复元素；单质硫 在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢 铁常用于建造桥梁、楼房等，铁也是人体不可缺少的微量元 素，所以M为铁元素。(2)复和氢形成的原子个数比为1：2 的化合物为N2H4,氮和氧形成的原子个数比为1：2的化合 物有NO2和N2O4,其中常温下N2O4是无色气体，NO2是红 棕色气体，N2H4和N,O4反应生成无毒的N2和HO。(3)我 国主要以黄铁矿（主要成分是FeS,)为原料制备硫酸，该过 程第一阶段是燃烧黄铁矿制备SO2。 练案[2] 基础达标练 1.DMg的原子序数为12，Mg2+的核外电子排布式为 1s22s22p,故A正确：Br的原子序数为35，核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d4s24p,故B正确；0的原子序数为8,02 的核外电子排布式为1s22s22p°，故C正确；Cu的3d能级处于 全充满状态时较稳定，因此核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d4s,故D错误 2.B相同能层不同能级能量：E(3d)>E(3p)>E(3s),A错 误；不同能层相同能级能量：E(3s)>E(2s)>E(1s),B正确； 不同能层不同能级能量：ns<(n-2)f<(n-1)d<p,所以 E(4f)>E(3d)>E(4s),C错误；不同能层不同能级能量： ns <(n-2)f<(n-1)d<np,E(4f)E(5s)>E(4s),D 错误。 3.C氢原子和锂原子的核外全部都是s电子，但氢元素和锂元 素不在同一周期，故A错误；最外层电子排布式为3s23p°的 原子为氩原子，最外层电子排布式为3s23p的离子可能为钾 离子，钾元素和氩元素不在同一周期，故B错误；3p能级上只 有一个空轨道的原子为硅原子，3p能级上只有一个未成对电 子的原子为氯原子，硅元素和氯元素都位于元素周期表第三 周期，故C正确；原子核外M层上的s、P能级都充满电子，而 3d能级上没有电子的原子为氩原子、离子可能为钾离子或钙 离子，氩元素与钾元素或钙元素不在同一周期，故D错误。 4.B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，而不是电子的实际运动轨迹。 5.D在绘制电子云轮廓图时，把电子在核外出现概率P=90% 的空间圈出来，即电子还有10%的概率出现在电子云轮廓图 9 外，A错误；1s轨道半径小于2s轨道半径，1s电子云比2s电 子云密集，故B错误；电子云是指电子在某一区域出现的几率 大小，并不是在固定的区域内高速运动，2s的电子也会在1s 电子云轮廓图内出现，但出现的几率低，故C错误；P能级有3 个伸展方向不同的轨道，即P、P,、P.,它们互相垂直，故D 正确。 6.C不同的原子轨道形状可能相同，如1s、2s轨道都呈球形 只是半径不同，A错误；现在的技术无法测定电子在原子核外 的运动轨迹，原子轨道只是体现电子的空间运动状态，B、D错 误；任何能层的p能级都有3个p轨道，C正确。 7.D小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不表示电子 数目，A错误；s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子 不只在球壳上运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动的概 率较小，B错误；所有原子的任一能层的$电子云轮廓图都是 一个球形，但是能层不同球的半径大小不同，C错误：基态氯 原子核外电子排布为1s22s22p3s23p,核外电子占有9个原 子轨道，D正确。 8.A每个p能级都有相互垂直的PP,P.3个原子轨道，A正 确；s能级的原子轨道形状为球形，而p能级的原子轨道形状 为哑铃形，形状不相同，B错误；已知Na是11号元素，其基态 原子核外电子排布式为1s22s22p3s,故钠原子的电子在1s 2s、2p、3s等6个原子轨道上高速运动，C错误；s能级的原子 轨道半径随着能层序数的递增而增大，形状保持不变，D 错误。 9.C铜元素的原子序数为29，基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d4s,故A错误；2p.、2py、2p.为简并轨道， 轨道能量相同，但轨道的伸展方向不同，故B错误；由能量最 低原理可知，原子核外电子填充3p、3d4s能级的顺序为3p→ 4s→3d,故C正确：最外层电子排布式为ns2的基态原子所对 应元素不一定是金属元素，如基态原子的最外层电子排布式 为1s的氦元素为非金属元素，故D错误。 素能培优练 10.C5d表示5d能级上有1个电子，A错误：核素的表示方法 为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数：中子数为8 的氧原子应表示为。O,B错误；基态钙原子核外电子排布为 1s22s22p3s23p4s2,N层上的电子能级为4s,该能级能量最 高，C正确：La成为阳离子时首先失去6s轨道上的电子，D 错误。 11.D基态S原子核外16个电子得2个电子变为硫离子，核外 18个电子，S2-结构示意图为(+16288，A说法错误：HC0 中氧原子参与两对共用电子对形成稳定结构，HCO结构式： H一0一C1,B说法错误：基态铬原子核外24个电子，价层电 子排布式：3d4s,C说法错误：基态K原子的电子排布为 1s22s22p3s23p4s,核外电子占据的最高能层为N。K原子 最外层4s轨道电子云轮廓为球形，钾原子最高能级的电子 云轮廓图为 ,D说法正确。 12.B若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为 3d4s2,则该元素是钛；该元素原子处于能量最低状态时，原 子中共有2个未成对电子，选项A错误；该元素位于第四周 -18 期，基态原子核外有4个能层被电子占据，选项B正确：该元 素原子的M能层共有10个电子，选项C错误；该元素原子的 最外层共有2个电子，选项D错误。 13.(1)01s22s22p4 (2)H:0:0:H(3)Cl3s23p (4)Fe[Ar]3d4s2(5)4 【解析】A是宇宙中含量最丰富的元素，则A为H元素：B 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等 且有未成对电子，其核外电子排布为1s22s22p,故B为0元 素；C元素基态原子核外有17种不同运动状态的电子，则C 为Cl元素：D元素在地壳中的含量居第四位，则D为Fe元 素；E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有 1个未成对电子，核外电子排布为[Ar]3d4s,则E为Cu 元素。 练案[3] 基础达标练 1.D根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自 旋平行，故本题给出的电子排布式违背了洪特规则，应写为 1s2s2p:2pyo 2.B玻尔的原子结构模型成功解释了氢原子光谱是线状光谱 的事实，但对多电子原子的光谱无法解释，故A错误；泡利不 相容原理是每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，题 中所给轨道式，违背了泡利不相容原理，故B正确：在多电子 原子中，电子填充原子轨道时，电子按照能量由低到高的顺序 填充，如4s的能量比2p高，故C错误；s能级只有一个原子轨 道，故D错误。 3.DHPO4属于三元中强酸，A错误；氢原子得到一个电子形 成基态H,价层电子排布式为1s2,B错误；铝为地壳中含量 最多的金属元素，C错误；基态O原子价电子排布图为 2s 2p □11，自旋方向相反的电子数之比为2：1或 1:2,D正确。 4.B同一原子中，2p、3d、4f能级的轨道数依次为3、5、7，依次 增多，A正确；电子排布(23V)1s22s22p3s23p3d违反了能量 最低原理，正确的电子排布式为1s22s22p°3s23p3d4s2,B错 误；原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n, C正确；1s2s轨道中容纳的2个电子自旋状态相同，违反了 泡利原理，D正确。 5.A基态铁原子价电子排布式为3d4s2,有4个成对电子，基 态铬原子价电子排布式为3d4s,有6个未成对电子，A正 1s 2s 2s 确；基态氮原子的轨道表示式：1↑儿↑1↑，B错 误；基态碘原子价电子排布式：5s25p,C错误；基态P原子电 子排布式1s22s22p3s23p23p,违背了洪特规则，D错误。 6.B价层电子排布式为3s23p4的粒子是S原子，0原子的价层 电子排布式为2s22p4,A错误：S原子的电子排布式为 1s22s22p3s23p,B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢在常温 下是气体，C错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总 是优先单独占据一个轨道，且自旋平行，所以D项中的轨道表 示式违背了洪特规则，D错误。 7.D图示只能表示原子核外2p能级电子云轮廓图，不能表示 其他能级上电子云轮廓图，A不符合题意：原子结构示意图只 表示核外的电子分层排布情况，不能表示电子的运动状态，B 0