第1章 第1节 第3课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理-【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[3]第一章第一节 [第3课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理] 基础达标练 C.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电 题组一泡利原理、洪特规则、能量最低原理 子数为2n2 1s 2s 2P 1.(2025·辽宁营口高二期末)考古工作中，C用 D.↑可↑☐违反了泡利原理 于断定哪个年代更久。若将C原子的电子排 题组二核外电子排布表示形式 布式写成1s22s22p2,它违背了 ）5.(2025·山东青岛高二期末)下列关于原子结构 A.能量守恒定律 B.能量最低原理 的表述正确的是 () C.泡利原理 D.洪特规则 A.基态铁原子价电子只有4个成对电子，基态 2.(2025·山东威海高二期末)下列说法正确的是 铬原子有6个未成对电子 ( B.基态氮原子的轨道表示式： 1s 2s 2p A.玻尔原子结构模型不但成功解释了氢原子光 ▣四T 谱，而且还解释了其他原子光谱 C.基态碘原子价电子排布式：4s24p 1s 2s 2p B.基态氧原子轨道表示式↑↑个 D.基态P原子电子排布式1s22s22p3s23p23p,违 背了泡利不相容原理 违背了泡利不相容原理 6.(2025·江西新余高二期末)下列关于价层电子 C.在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高 排布式为3s23p4的粒子的描述正确的是() 于s轨道电子能量 A.它的元素符号为0 D.不同的能层所含的s能级的原子轨道数是不 B.它的核外电子排布式为1s22s22p3s23p 同的 C.可以与H2化合生成常温下呈液态的化合物 3.（2025·河北邢台高二期末)人体中骨骼与牙齿的 D.其轨道表示式为 重要成分是羟基磷酸钙[Cao(PO4)6(OH)2],下列 1s 2s 2p 3s 3p 四四t四包 说法正确的是 A.H3PO4属于三元强酸 7.（2025·安徽高二期末)以下表示钠原子结构的 化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是 B.基态H的价层电子排布式为1s2s ( C.钙为地壳中含量最多的金属元素 D.基态氧原子的价电子中，自旋方向相反的电 子数之比为2：1或1：2 4.(2024·吉林通化高二期未)下列说法错误的是 ( ) A.同一原子中，2p、3d、4f能级的轨道数依次 增多 C.Na. B.电子排布(23V)1s22s22p3s23p3d违反了洪 1s 2s 特规则 D.四下四下t四t 113 8.(2025·河南开封高二期末)下列轨道表示式 3s 3p B.[Ne] 中，属于氧的基态原子的是 3p 1s 2s 2p A.t可tt C.[Ne] 3p 1s 2s 2p B.回回t] D.[Ne] tt 12.（2024·河北高二期末)周期表中前20种元素 1s 2s 2p c.ff可ft↑ 中X、Y、Z、W原子序数依次增大，它们的结构 1s 2s 2p 性质等信息如表所述： D.t四四tt 元素 结构性质等信息 素能培优练 基态原子有三个能级，每个能级上的电子 9.(2025·河北保定高二期末)下列有关电子排布 数都相等 式或电子排布图的结论错误的是 Y 该元素原子的价电子排布式为ns”np+1 常温常压下，该元素构成的单质是一种有 选项 电子排布式或电子排布图 结论 毒的黄绿色气体 A 1s22s22p22p2p 违背洪特规则 B 1s22s22p63s23p63d54s 书写正确 前四周期主族元素中原子半径最大的元 1s 28 W 2p 素，且该元素的某种合金可作原子反应堆 C TT↑↑ 违背泡利原理 导热剂 D 1s22s22p43s23p3d2 书写正确 请根据信息回答有关问题： 10.(2025·辽宁丹东高二期未)下列说法正确的 (1)写出对应元素的名称： 是 X: Y: Z: W: A.Mg原子最外层电子云轮廓图为 (2)元素X的原子核外共有 种不同运 动状态的电子，其基态原子中最高能量能 B.基态Cl原子核外电子占据的最高能级为3p 级轮廓图形状为 C.基态F原子核外电子的空间运动状态有 (3)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 9种 D.基态Cu原子的价电子轨道表示式为 ,其电子云在空间有 种方向。 3d 4s (4)化合物WZ的电子式为 11.（2024·安徽高二期末)基态铝原子转化为下 其焰色试验呈紫色，其原因是 列激发态时所需能量最少的是 3s 3p A.[Ne] 114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 不符合题意：电子式只能表示最外层电子数，C不符合题意： 电子排布图包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋状 态，对电子运动状态描述最详尽，D符合题意。 8.C氧的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p,其轨道表示 2s 2p 式为↑可1可1↑↑，故C符合题意。 素能培优练 9.D基态原子中，填人简并轨道的电子总是优先单独分占，且 自旋平行，所以2p能级上电子排布违背了洪特规则，A不符 合题意：轨道全空、全满、半满时能量低，较稳定，故24号C 元素的电子排布式1s22s22p3s23p3d4s符合构造原理和洪 特规则特例，B不符合题意；当电子排布在同一轨道时，每个 轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，原子核外电子在能 量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道 且自旋状态相同，该排布图违背了泡利原理，C不符合题意：原 子核外电子先占有能量较低的轨道，然后依次进入能量较高的 轨道，3d能级的能量高于4s能级，应先填充4s能级，再填充3d 能级，正确的电子排布式应为1s22s22p3s23p4s2,D符合题意。 10.B镁原子最外层电子排布为3s2,电子云轮廓图为球形，故 A错误：基态氯原子核外电子排布为1s22s22p3s23p,占据 的最高能级为3p,故B正确：基态氟原子核外电子排布式为 1s2s22p,电子的空间运动状态有五种，故C错误：基态铜原 子的价电子排布式为3d°4s,价电子轨道表示式： 3d 4s ↑↑↑↑↑↑，故D错误。 11.A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。 12.(1)碳氮氯钾 (2)6哑铃形 2s 2p (3)↑可↑↑↑4 (4)K+[C1:]电子从高能级跃迁到低能级，以光谱形 式释放能量（或电子发生跃迁，产生发射光谱） 【解析】基态原子有三个能级，每个能级上的电子数都相 等，则X为C,Y元素原子的价电子排布式为ns"np“+1,则Y 为N,Z元素构成的单质是一种有毒的黄绿色气体，则Z为 Cl,W是前四周期主族元素中原子半径最大的元素，且该元 素的某种合金可作原子反应堆导热剂，则W为K。(1)根据 前面分析得到对应元素的名称：X为碳，Y为氮，乙为氯，W 为钾。(2)元素X(C)原子序数为6，其原子核外共有6种不 同运动状态的电子，其基态原子中最高能量能级为2p能级， 其能级轮廓图形状为哑铃形。(3)Y(N)元素原子的价层电 子排布式为2s22p,其价层电子的轨道表示式为 2s 2p ↑↑11,2s在空间有1种方向，2p在空间有3种 方向，即其电子云在空间有4种方向。(4)化合物WZ(KC1) 的电子式为K[:],其焰色试验呈紫色，其原因是电 子从高能级跃迁到低能级，以光谱形式释放能量或电子发生 跃迁，产生发射光谱。 18 练案[4] 基础达标练 1.A基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p3s23p3d4s2,铁原 子失去2个电子形成亚铁离子，价层电子排布式为3°，A错 误；铁为26号元素，Fe在元素周期表中位于d区，B正确；基 态T原子的价电子排布式为3d4s2,则价层电子轨道表示式 3d 4$ 为↑1 可，C正确；0为8号元素，在元素 周期表中位于第二周期第MA族，D正确。 2.CX的一价阳离子核外没有电子，故X为H元素；Y位于第 二周期，基态原子核外s能级的电子数等于p能级的电子数， 电子排布为1s22s22p,故Y为0元素：Z元素在周期表中族序 数等于周期数，原子序数大于氧，处于第三周期，故Z为A1;W 的基态原子核外M能层排满，且N能层只有1种自旋电子， 价层电子排布为3d4s,则W为Cu元素。以上四种元素中 只有一种过渡元素铜，故A错误；A1位于金属元素与非金属 元素的交界处，既具有金属性又具有非金属性，故B错误；O 原子有8个电子，基态原子核外有8种不同的运动状态，故C 正确：Cu元素在周期表中位于ds区，故D错误。 3.A根据元素周期表中提供的元素信息可知，F元素的相对 原子质量为55.58，A正确；Fe的价层电子排布式为3d4s2,为 d区的元素，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，B错误： Fe原子中有26种运动状态不同的电子，而不是空间运动状 态，C错误；基态Fe+的价层电子轨道表示式为 3d ↑↑↑↑ ,其违背了洪特规则，D错误。 4.C基态原子的最外层电子排布式为1s2,为He,为0族元素， 一定不属于主族元素，A不符合题意：基态原子的最外层电子 排布式为3s23p,是第三周期第ⅢA族元素，一定属于主族元 素，B不符合题意；基态原子的最外层电子排布式为4s,可能 是第ⅡA族元素或过渡元素，不一定属于主族元素，C符合题 意；基态原子的最外层电子排布式为4s4p’,为第四周期第 MA族元素，一定属于主族元素，D不符合题意。 5.Bs区中H元素是非金属，A错误：按照目前规律，第八周期 元素数目为50，最后一个元素将是168号元素，B正确：第四 周期元素中，未成对电子数最多的主族元素的价电子排布式 为3d4s24p3,是第33号As元素，K是第19号元素，As位于 K后第14位，C错误；Fe2+的核外价层电子排布为3d°，Mn2 的核外价层电子排布为3d,M2+为半满结构，再失去1个电 子比Fe2难，D错误。 6.D硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式 为4s24p4,硒元素位于元素周期表p区，选项A正确：Se元素 的基态原子的电子排布式为1s22s22p3s23p3d04s24p或 [Ar]3d4s24p,选项B正确；Se元素的基态原子的电子排布 式为1s22s22p°3s23p3d4s24p,共占据18个原子轨道，选项 C正确：S元素的基态原子的价层电子排布式为4s24p4,最高 正化合价是+6，选项D不正确。 7.Cs区除H外均为金属元素，A、D项错误；Zn等元素的原子 最外层电子数为2，但却不是s区元素，B项错误；元素周期表 中第ⅢB族到第ⅡB族的元素为过渡元素，全部为金属元素， C项正确。 8.CMc和Mc的质子数相同、中子数不同，互为同位素，两 者的最外层电子数相同，化学性质几乎相同，选项A正确；镆 元素的原子序数为115，位于元素周期表的第七周期第VA