2018-2019學年高中化學 課時跟蹤檢測（二）能量最低原理 電子云與原子軌道（含解析）新人教版選修3.doc

課時跟蹤檢測（二） 能量最低原理 電子云與原子軌道1.下列有關電子云和原子軌道的說法正確的是()A.原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B.s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內運動C.p能級的原子軌道呈啞鈴形，隨著能層的增加，p能級原子軌道也增多D.與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大解析：選DA項，電子云只是一種對核外電子運動的“形象”描述；B項，核外電子并不像宏觀物體的運動那樣具有一定的軌道；C項，p能級在任何能層均只有3個軌道。2.當碳原子的核外電子排布由 轉變?yōu)?時，下列說法正確的是()碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)碳原子要從外界環(huán)境中吸收能量碳原子要向外界環(huán)境中釋放能量A. BC. D解析：選C核外電子排布由2s22p2轉變?yōu)?s12p3，碳原子體系能量升高，由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，要從外界環(huán)境中吸收能量。3.觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是()A.一個小黑點表示1個自由運動的電子B.1s軌道的電子云形狀為圓形的面C.電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉D.1s軌道電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機會的多少解析：選D由電子云圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠，出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點不表示電子，而表示電子曾經(jīng)出現(xiàn)過的位置。4.基態(tài)硅原子的最外能層的各能級中，電子排布的方式正確的是()解析：選C基態(tài)硅原子的電子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則，只有C選項正確。5.對于Fe的下列電子排布，正確的是()解析：選AFe原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，據(jù)洪特規(guī)則可知A正確。6某原子核外電子排布為ns2np7，它違背了()A泡利原理 B能量最低原理 C洪特規(guī)則 D洪特規(guī)則特例解析：選Ap能級有三個軌道，根據(jù)泡利原理，每個軌道最多排2個電子，故p能級最多排6個電子，不可能排7個，故違背泡利原理。7下列原子中未成對電子數(shù)最多的是()ACBOCN DCl解析：選C本題綜合考查能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則。各原子的軌道表示式為碳原子有2個未成對電子，氧原子有2個未成對電子，氮原子有3個未成對電子，氯原子有1個未成對電子。8下列3d能級的電子排布圖正確的是()解析：選BA、D中同一個原子軌道內電子的自旋狀態(tài)相同，違反了泡利原理；C違反了洪特規(guī)則當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，而且電子的自旋狀態(tài)相同。9K層有_個能級，用符號分別表示為_；L層有_個能級，用符號分別表示為_；M層有_個能級，用符號分別表示為_。由此可推知n能層最多可能有_個能級，能量最低的兩個能級其符號分別表示為_，它們的原子軌道電子云形狀分別為_、_。解析：此題對能層和能級的關系作了總結，有助于理解和掌握以下幾個基本內容：第n個能層有n個能級；核外電子的能量取決于該電子所處的能層和能級；s能級和p能級電子云的形狀。答案：11s22s、2p33s、3p、3dnns、np球形啞鈴形10下表為元素周期表中第四周期的部分元素(從左到右按原子序數(shù)遞增排列)，根據(jù)要求回答下列各小題：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基態(tài)原子的電子排布中，4s軌道只有1個電子的元素有_(填元素名稱)。(2)寫出Cr3的電子排布式_。(3)Fe3的化學性質比Fe2穩(wěn)定，其原因是_。(4)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有_種。解析：(1)由核外電子排布軌道能量順序可知，4s軌道只有1個電子，則3d軌道可能為0(全空)、5(半充滿)、10(全充滿)，則有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分別為鉀、鉻、銅。(2)Cr原子失去3個電子生成Cr3，則電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。(3)Fe3的電子排布式為Ar3d5，F(xiàn)e2的電子排布式為Ar3d6，F(xiàn)e3的3d5半充滿結構更穩(wěn)定。(4)分周期一一討論，第一周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為1個的是氫原子，第二周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為2個的可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是碳原子或氧原子，第三周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為3個的可以是1s22s22p63s23p3，是磷原子，第四周期中基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為4個的只能是過渡元素，符合條件的只有鐵原子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，因此共有5種元素符合題意。答案：(1)鉀、鉻、銅(2)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(3)Fe3的3d軌道填充了5個電子，為半充滿狀態(tài)(4)51以下表示氦原子結構的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是()AHe B.C1s2 D. 解析：選D 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。2下列各基態(tài)原子的核外電子排布表示正確的是()A鈉原子：1s22s22p7B銅原子：1s22s22p63s23p63d94s2C鐵原子：1s22s22p63s23p63d8D氪原子：1s22s22p63s23p63d104s24p6解析：選DA項違背了泡利原理；B項違背了等價軌道在全空、半滿、全滿時是穩(wěn)定狀態(tài)；C項違背了能量最低原理。3人們把電子云輪廓圖稱為原子軌道，下列有關說法錯誤的是()As電子的原子軌道都是球形的，2s電子比1s電子能量高且電子云比1s更擴散Bp電子的原子軌道都是啞鈴形的，每個p能級有3個原子軌道，它們相互垂直，能量相同Cp電子能量一定高于s電子能量D處于同一原子軌道電子，自旋狀態(tài)有兩種解析：選C同一電子層上p電子能量高于s電子能量，不同電子層上p電子能量不一定高于s電子能量，如3s2p。4某原子核外共有6個電子，分布在K與L電子層上，其基態(tài)原子在L層分布中正確的是()解析：選DA項中2s上應有兩個自旋狀態(tài)相反的電子；B項中2p上兩個電子自旋狀態(tài)應相同；C項違背洪特規(guī)則，電子應盡可能占據(jù)不同軌道。5在d軌道中電子排布成 ，而不排布成，其最直接的根據(jù)是()A能量最低原理 B泡利原理C原子軌道構造原理 D洪特規(guī)則解析：選D洪特規(guī)則表明，當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)一個軌道且自旋方向相同。6下列電子排布式或電子排布圖正確的是()AO原子的電子排布圖：BCa原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d2CN原子的電子排布圖：DBr的電子排布式：Ar3d104s24p6解析：選DA項，O原子的電子排布圖違背洪特規(guī)則；B項，Ca原子的電子排布式違背能量最低原理；C項，N原子的電子排布圖違背泡利原理。7下列關于能層、能級和軌道之間的關系不正確的是()A每個能層上所有的能級數(shù)與能層的序數(shù)相等B每個能層(K、L、M)上所有的軌道數(shù)對應為1、3、5C每個能級(s、p、d)上所有的軌道數(shù)分別為1、3、5D每個能層(n)上所有的軌道總數(shù)為n2解析：選B每個能層所包含的軌道數(shù)等于該層各能級的軌道數(shù)之和，即是能層序數(shù)的平方(n2)，B錯誤，D正確。8下列說法正確的是()A原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布式為1s22s2的原子化學性質相似BFe3的最外層電子排布式為3s23p63d5C基態(tài)銅原子外圍電子排布圖為D基態(tài)碳原子最外層的電子排布圖為解析：選B核外電子排布式為1s2的原子是He，核外電子排布式為1s22s2的原子為鈹(Be)，He是稀有氣體元素，Be是金屬元素，化學性質不相似，A錯誤；Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去電子時先失最外層，再失次外層，失去3個電子變成Fe3時，最外層電子排布式為3s23p63d5，B正確；基態(tài)銅原子外圍電子排布圖為 ，3d全充滿，即符合洪特規(guī)則，C錯誤；基態(tài)碳原子的2s比2p軌道能量低，先填滿2s再填2p，即。9A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為_。(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為_，C的元素符號為_。(3)D元素的正三價離子的3d軌道為半充滿，D的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(4)E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，E的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。解析：解答此題的關鍵是要熟練掌握原子的核外電子排布式，并特別注意原子的幾種穩(wěn)定態(tài)的核外電子排布：能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、半充滿(如p3和d5)、全空(如p0和d0)狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。答案：(1)N(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s110按照下列元素基態(tài)原子的電子排布特征判斷元素，并回答問題。A原子中只有一個能層且只含1個電子；B原子的3p軌道上得到1個電子后不能再容納外來電子；C原子的2p軌道上有1個電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反；D原子第三能層上有8個電子，第四能層上只有1個電子；E原子的最外層電子排布式為3s23p6。(1)寫出由A、B、C、D中的三種元素組成的化合物的化學式(至少寫出5種)：_。(2)寫出用上述元素組成的物質制得A的單質的化學方程式(至少寫出2個)：_；_。(3)檢驗某溶液中是否含有D，可通過_反應來實現(xiàn)；檢驗某溶液中是否含有B，通常所用的試劑是_和_。(4)寫出E的元素符號：_，要證明太陽上是否含有E元素，可采用的方法是_。解析：由A只有1個能層且只含1個電子，判斷A為H元素；B原子3p軌道得1個電子飽和，則原有5個電子，即B的電子排布式為1s22s22p63s23p5，為Cl元素；C原子的電子排布圖為，為O元素；D為K元素；E為Ar元素。答案：(1)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3等(2)2H2O2H2O22K2H2O=2KOHH2(3)焰色AgNO3溶液稀HNO3(4)Ar對太陽光進行光譜分析