内容正文:
课时跟踪检测(四) 人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
(选择题请在答题栏中作答)
一、选择题
1.原子结构模型经历了五个主要阶段:1803年实心球模型→1904年“葡萄干面包”模型→1911年原子核式结构模型→1913年轨道模型→20世纪初量子力学的原子结构模型。提出轨道模型的科学家是 ( )
A.玻尔 B.汤姆生 C.卢瑟福 D.道尔顿
2.下列说法正确的是 ( )
A.氢原子光谱是元素的所有光谱中最复杂的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道
D.原子中电子在具有确定半径的原子轨道上像火车一样高速运转着
3.下列关于电子云的叙述不正确的是 ( )
A.电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在核外空间某处单位体积内出现概率大小的图形
B.电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形
C.电子云图说明离核越近,电子出现概率越大;离核越远,电子出现概率越小
D.若电子云的形状与大小不一样,则轨道不同
4.如图是2pz电子的电子云图,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机会分布是z轴对称
B.点密集的地方表明电子出现的机会多
C.电子先沿z轴正半轴运动,然后在负半轴运动
D.电子云图中的小点代表电子出现的概率
5.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实,玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法不符合这一理论的是 ( )
A.电子绕核运动具有特定的半径和能量
B.电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量
C.电子跃迁时,会吸收或放出特定的能量
D.揭示了氢原子光谱存在多条谱线
6.下列说法正确的是 ( )
A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B.同一原子中,2p上的电子较3p上的电子离核远
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数)
7.下列有关核外电子运动状态的说法正确的是 ( )
A.电子自旋就是电子围绕轴“自转”
B.原子轨道可用来描述核外电子的运动状态
C.第2电子层有自旋相反的两个轨道
D.原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹
8.下列原子轨道中最多能容纳电子数为10的是 ( )
A.s轨道 B.p轨道
C.d轨道 D.f轨道
9.下列关于d轨道的说法错误的是 ( )
A.M层才开始出现d轨道
B.d轨道最早出现在第4周期元素
C.3d轨道能量高于3p轨道
D.d轨道有10种空间伸展方向
10.(2025·厦门一中阶段练习)下列说法正确的是 ( )
A.n=3的电子层可以有轨道3s、3p、3d、3f
B.3pz表示有3个pz轨道
C.原子中在同一原子轨道上运动的电子能量相同
D.2s电子云有两种空间取向
11.符号3px所代表的含义是 ( )
A.px轨道上有3个电子
B.第3电子层px轨道有3个伸展方向
C.px电子云有3个伸展方向
D.第3电子层沿x轴方向伸展的p轨道
12.下列有关原子轨道和核外电子运动状态的说法正确的是 ( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.只有在电子层、原子轨道的类型、原子轨道的伸展方向和电子的自旋状态都确定时,电子的运动状态才能确定
C.必须在B所述的四个方面都确定时,才能决定组成每一电子层的最多轨道数
D.原子轨道伸展方向与能量大小有关
二、非选择题
13.(8分)回答下列问题:
(1)可正确表示原子轨道的是 (填字母)。
A.2s B.2d C.3p D.3f
(2)基态Si原子中,电子占据的能量最高电子层符号为 ,该电子层具有的原子轨道数为 ,实际容纳的电子数为 。
14.(9分)回答下列问题:
(1)n=2的电子层有 个能级, 种形状不同的电子云,有 个原子轨道,最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述n=2的所有的原子轨道 。
(3)基态K原子中,核外电子占据的最高电子层符号为 ,占据该电子层电子的电子云轮廓图的形状为 。
15.(12分)回答下列问题:
(1)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是 (填字母,下同)。
a.最易失去的电子能量最低
b.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道,能量大小不同
c.在离核最近区域内运动的电子能量最低
(2)下列说法正确的是 。
A.一个原子轨道上只能有1个电子
B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同
C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同
D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同
(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①1s,3d ;②3s,3p,3d ;
③2p,3p,4p ;
④3px,3py,3pz 。
(4)基态铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向,共有 种不同能级的电子,有 种不同运动状态的电子。
课时跟踪检测(四)
1.选A 汤姆生提出了原子结构的“葡萄干面包”模型,B项错误;卢瑟福提出了原子核式结构模型,C项错误;道尔顿提出了原子论,D项错误。
2.选B A项中氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱。C项,氢原子中有一个电子,但轨道不只有一个,可以存在空轨道。D项,原子中电子的运动没有确定半径的原子轨道,原子轨道是电子运动出现的“区域”。
3.选B 电子在原子核外空间做高速运动,其质量很小、惯性小、运动速度很快,我们不可能像描述宏观物体那样指出其运动的轨迹,只能指出其在原子核外空间某处出现机会的大小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外空间某处单位体积内出现概率的大小。小点密集的地方,表示电子在该处单位体积内出现的概率大;小点稀疏的地方,表示电子在此处单位体积内出现的概率小。
4.选C 电子云是电子在一定区域内出现机会大小的图形,它并不是电子运动的实际轨迹(或轨道),故C错。
5.选D D选项的内容无法用玻尔理论解释。要解释氢原子光谱的多条谱线,需用量子力学所建立的量子数来描述核外电子的运动状态。
6.选D 同一能级,能层越大,能级上电子的能量越大,所以同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,故A错误;同一原子中,2p上的电子在第二能层,3p上的电子在第三能层,所以3p上的电子离核更远,故B错误;能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,故C错误;各能层含有的能级数与其能层数相等,即第n能层含有n个能级,如第一能层能级数为1,故D正确。
7.选B 电子的自旋表示处于同一原子轨道上电子的量子化运动,自旋不是“自转”,A项错误;原子轨道可用来描述核外电子的运动状态,而不是运动轨迹,B项正确,D项错误;第2电子层有4个轨道,分别为2s、2px、2py、2pz,C项错误。
8.选C s轨道有1个轨道,最多容纳2个电子;p轨道有3个轨道,最多容纳6个电子;d轨道有5个轨道,最多容纳10个电子;f轨道有7个轨道,最多容纳14个电子。
9.选D d轨道开始出现在M层,但最早出现在第4周期元素,3d轨道能量高于3p轨道,A、B、C正确;d轨道有5种空间伸展方向,D错误。
10.选C n=3的电子层没有3f轨道,A项错误。“3pz”表示第3电子层p电子云中的z轨道,B项错误。所谓电子云的空间取向,即原子轨道,ns、np、nd、nf中的原子轨道数分别为1、3、5、7,与n值无关,D项错误。
11.选D p轨道有3个原子轨道,沿x、y、z三个不同的方向延伸,3px所代表的含义是第3电子层沿x轴方向伸展的p轨道。
12.选B 在基态多电子原子中,p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量,如4s电子比2p电子能量高,A错误;电子层、原子轨道的类型、原子轨道的伸展方向和电子的自旋状态共同描述电子的运动状态,B正确;每一电子层的最多轨道数与电子的自旋状态无关,C错误;原子轨道的伸展方向与能量大小无关,D错误。
13.解析:(1)L电子层只有s、p能级,M电子层只有s、p、d能级,故选A、C。(2)根据核外电子排布规律,能量高的在离核远的电子层运动,基态Si原子有K、L、M 3个电子层,电子占据的能量最高电子层为M层。该层有1个3s轨道、3个3p轨道和5个3d轨道共9个轨道,Si原子M层实际容纳了4个电子。
答案:(1)AC (2)M 9 4
14.解析:(1)第2电子层有2s、2p两个能级,有s、p 2种形状不同的电子云,有2s、2px、2py、2pz4个原子轨道,每个轨道最多容纳2个电子,所以n=2的电子层最多容纳8个电子。(3)K原子核外有4个电子层,N层上只有1个电子,占据4s轨道,电子云轮廓图为球形。
答案:(1)2 2 4 8 (2)2s、2px、2py、2pz
(3)N 球形
15.(1)a (2)D (3)①1s<3d ②3s<3p<3d
③2p<3p<4p ④3px=3py=3pz (4)4 5 13
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