分層作業(yè)3電子云與原子軌道泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理A級必備知識基礎(chǔ)練123456789101112131415題組1.電子云與原子軌道1.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中,對電子運(yùn)動狀態(tài)描述最詳盡的是(

)D123456789101112131415解析

A、B、C三項的表示方法只能說明氦原子核外第一能層有兩個電子,但是不能說明這兩個電子的運(yùn)動狀態(tài),而D項說明兩個電子均在1s能級,且自旋狀態(tài)相反。1234567891011121314152.下列化學(xué)符號表示明確的一個原子軌道的是(

)A.3s B.px

C.4d D.5fA解析

3s能表示一個明確的原子軌道,A正確;px未明確能層,所以原子軌道不明確,B錯誤;4d、5f分別表示第4電子層d能級的5個軌道和第5電子層f能級的7個軌道,C、D均錯誤。1234567891011121314153.下列有關(guān)說法正確的是(

)A.每個能層s能級的原子軌道的形狀相同,能層序數(shù)越大,軌道半徑越大,電子能量越高B.原子核外電子云是核外電子運(yùn)動后留下的痕跡C.教材中說“核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電子云”,這說明原子核外電子云是實際存在的D.每個能層都有p能級,p能級都有3個原子軌道A123456789101112131415解析

每個能層s能級的原子軌道的形狀相同,能層序數(shù)越大,軌道半徑越大,電子能量越高,故A正確;電子云表示的是電子在核外某處出現(xiàn)的概率,不是電子運(yùn)動后留下的痕跡,故B錯誤;電子云是電子在核外運(yùn)動的概率密度分布的形象化描述,實際不存在,故C錯誤;第一能層沒有p能級,故D錯誤。1234567891011121314154.下列說法不正確的是(

)A.p能級能量不一定比s能級的能量高B.原子的核外電子僅從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)才產(chǎn)生原子光譜C.2p、3p、4p能級的軌道數(shù)相同D.2p和3p軌道的形狀均為啞鈴狀B解析

p能級能量與s能級的能量比較還要考慮能層的影響,A項正確;原子光譜有吸收光譜和發(fā)射光譜兩種,B項錯誤;2p、3p、4p能級的軌道數(shù)均為3,C項正確;p軌道的形狀為啞鈴狀,D項正確。123456789101112131415題組2.泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理5.下列有關(guān)碳原子的軌道表示式能量最低的是(

)D123456789101112131415解析

根據(jù)洪特規(guī)則,原子的核外電子在能量相同的軌道上排布時,電子盡可能分占不同的軌道且自旋狀態(tài)相同,這樣整個原子的能量最低。A中2p軌道上兩個電子擠在同一個軌道上,B、C中兩個軌道上電子的自旋狀態(tài)相反,均與洪特規(guī)則相違背,只有D中的排布符合洪特規(guī)則,能量最低。1234567891011121314156.下列對電子排布式或軌道表示式書寫的評價正確的是(

)C123456789101112131415解析

相同軌道中的兩個電子自旋平行,違反了泡利原理,不符合題意,A錯誤;電子填入簡并軌道時,應(yīng)先單獨分占,且自旋平行,違反了洪特規(guī)則,不符合題意,B錯誤;K原子的電子排布式:1s22s22p63s23p64s1,違反能量最低原理,符合題意,C正確;Br-的電子排布式:[Ar]3d104s24p6,正確,評價錯誤,D錯誤。123456789101112131415題組3.核外電子運(yùn)動狀態(tài)的判斷與表示7.下列關(guān)于核外電子排布及運(yùn)動狀態(tài)說法錯誤的是(

)A.基態(tài)7N的電子排布式1s22s23p3,違反了能量最低原理B.電子云圖中的小黑點越密表示該核外空間的電子越多C.基態(tài)Fe3+的最外層電子排布式:3s23p63d5D.電子層數(shù)為n的能層具有的原子軌道數(shù)為n2B123456789101112131415解析

基態(tài)氮原子的核外電子排布式為1s22s22p3,A正確;電子云圖中小黑點的疏密代表電子在相關(guān)區(qū)域出現(xiàn)的概率,不代表具體電子的多少,B錯誤;Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則Fe3+電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,其最外層電子排布式為3s23p63d5,C正確;電子層數(shù)為n的能層具有的原子軌道數(shù)為n2,D正確。1234567891011121314158.刀片式LiFePO4(簡稱LFP)電池的使用大幅降低了高端全電動汽車的成本。下列說法錯誤的是(

)A.基態(tài)P原子核外未成對電子數(shù)為5B.基態(tài)Li原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)為球形C.基態(tài)Fe2+的價層電子排布式為3d6D.基態(tài)O原子核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有5種A123456789101112131415解析

基態(tài)P原子核外電子排布為1s22s22p63s23p3,未成對電子數(shù)為3,A錯誤;基態(tài)Li原子核外電子排布為1s22s1,s軌道為球形,B正確;基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為3d64s2,失去最外層的4s2電子成為Fe2+,故基態(tài)Fe2+的價層電子排布式為3d6,C正確;量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道,基態(tài)O原子核外共有1s、2s、2p這3個能級,其中2p能級共有3個原子軌道,因此基態(tài)O原子核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有5種,D正確。1234567891011121314159.(1)寫出1~36號元素原子中未成對電子數(shù)為2的元素符號及價層電子排布式:

。(2)某元素的原子序數(shù)為33,該元素基態(tài)原子的價層電子排布式為

,該元素基態(tài)原子核外有

個能層,

個能級,

個原子軌道,有

個單電子。

C:2s22p2,Si:3s23p2,Ge:4s24p2,O:2s22p4,S:3s23p4,Se:4s24p4,Ti:3d24s2,Ni:3d84s24s24p348183123456789101112131415解析

(1)1~36號元素中具有最外層為p2、p4、3d2、3d8結(jié)構(gòu)的原子有2個未成對電子。符合條件的元素價層電子排布式為2s22p2、3s23p2、4s24p2、2s22p4、3s23p4、4s24p4、3d24s2、3d84s2,分別為C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni元素。(2)先利用能級順序和排布規(guī)律排出其電子排布式:

1s22s22p63s23p63d104s24p3,價層電子排布式為4s24p3,得出該元素原子核外有8個能級,共1+1+3+1+3+5+1+3=18個原子軌道(s:1個軌道;p:3個軌道;d:5個軌道),有3個單電子。123456789101112131415B級關(guān)鍵能力提升練10.下列說法中不正確的是(

)A.電子在3px與3pz軌道上的運(yùn)動狀態(tài)不相同B.基態(tài)原子的核外電子排布式

違背了洪特規(guī)則C.原子結(jié)構(gòu)示意圖為

的原子,核外電子云有兩種不同形狀D.基態(tài)Ni原子的價層電子排布圖為B123456789101112131415解析

3px與3pz軌道上的電子運(yùn)動狀態(tài)不相同,A正確;

違背了能量最低原理,B錯誤;原子結(jié)構(gòu)示意圖為

的原子的核外電子排布式為1s22s22p4,只有s、p兩種能級,故只有兩種不同形狀的電子云,C正確;

符合基態(tài)Ni原子的價層電子排布,D正確。12345678910111213141511.下列關(guān)于價層電子排布式為3s23p4的粒子的描述不正確的是(

)A.它的元素符號為OB.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C.可以與H2化合生成常溫下呈氣態(tài)的化合物D.其軌道表示式為A解析

價層電子排布式為3s23p4的原子是S原子,O原子的價層電子排布式為2s22p4,A錯誤;S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,B正確;硫和氫氣化合生成的硫化氫在常溫下是氣體,C正確;當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋平行,D正確。12345678910111213141512.通常情況下,原子核外p、d能級等原子軌道上電子排布為“全空”“半充滿”“全充滿”的時候更加穩(wěn)定,稱為洪特規(guī)則的特例,下列事實能作為這個規(guī)則的證據(jù)的是(

)①基態(tài)He原子的電子排布式為1s2,基態(tài)H原子的電子排布式為1s1②Fe2+容易失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性③基態(tài)Cu原子的電子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2④某種激發(fā)態(tài)碳原子的電子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2A.①②

B.②③C.③④

D.①②③④B123456789101112131415解析

①基態(tài)He原子的電子排布式為1s2,基態(tài)H原子的電子排布式為1s1,不符合洪特規(guī)則的特例;②Fe2+的價層電子排布式為3d6,而Fe3+的價層電子排布式為3d5,3d軌道達(dá)到半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,所以Fe2+容易失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性;③基態(tài)Cu原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,3d軌道達(dá)到全充滿狀態(tài),4s軌道達(dá)到半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定;④激發(fā)態(tài)是指處于基態(tài)的電子獲得能量進(jìn)入能量較高的能級,則某種激發(fā)態(tài)碳(C)原子電子排布式為1s22s12p3而不是1s22s22p2,不符合洪特規(guī)則的特例。12345678910111213141513.根據(jù)相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論,回答下列問題:(1)以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子軌道表示式及Sc的電子排布式。試判斷,違反了泡利原理的是

(填序號,下同),違反了洪特規(guī)則的是

,違反了能量最低原理的是

。⑤(21Sc)1s22s22p63s23p63d3(2)某種原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

。則該原子的核電荷數(shù)x取值范圍為

。

②③⑤20≤x≤30123456789101112131415⑤(21Sc)1s22s22p63s23p63d3,電子排布應(yīng)3p排布完后先排4s能級,未遵循能量最低原理。(2)某種原子的結(jié)構(gòu)示意圖為

。若該原子的第三層為8個電子,則x=20,若第三層排滿18個電子,則x=30。12345678910111213141514.根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則,回答下列問題:(1)基態(tài)N原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號是

,寫出基態(tài)N原子的軌道表示式:

。

(2)寫出基態(tài)24Cr原子的價電子排布式:

。

(3)若將基態(tài)14Si的電子排布式寫成1s22s22p63s33p1,則它違背了

。(4)某元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,該元素的元素符號為

,其價層電子軌道表示式為

。

(5)某元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”,其原子的價層電子排布式為4s24p4,該元素的名稱是

。

L3d54s1泡利原理Cu硒123456789101112131415解析

(1)基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,電子占據(jù)最高能層的符號是L,其軌道表示式為

;(2)基態(tài)24Cr原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,價電子排布式:

3d54s1;(3)同一個原子軌道中最多含有2個自旋相反的電子,若將基態(tài)14Si的電子排布式寫成1s22s22p63s33p1,則它違背了泡利原理;(4)由該元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有1個未成對電子,可知其價層電子排布式為3d104s1,所以該元素為Cu元素,其價層電子軌道表示式為

;(5)原子的價層電子排布式為4s24p4,則核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,則該元素的原子序數(shù)為34,名稱是硒。123456789101112131415C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練15.周期表中前20種元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,它們的結(jié)構(gòu)性質(zhì)等信息如下表所述:元素結(jié)構(gòu)性質(zhì)等信息X基態(tài)原子有三個能級,每個能級上的電子數(shù)都相等Y該元素原子的價電子排布式為nsnnpn+1Z常溫常壓下,該元素構(gòu)成的單質(zhì)是一種有毒的黃綠色氣體W前四周期主族元素中原子半徑最大的元素,且該元素的某種合金可做原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑123456789101112131415請根據(jù)信息回答有關(guān)問題:(1)寫出對應(yīng)元素的名稱:X:

,Y:

,Z:

,W:

。

(2)元素X的原子核外共有

種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子,其基態(tài)原子中最高能量能級輪廓圖形狀為

。

(3)Y元素原子的價