1、第2课时 基态原子的核外电子排布 原子轨道一、选择题1(2019合肥高二检测)下图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()解析：选D。燃放焰火、霓虹灯光、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。2(2019福建三明一中段考)下列电子排布式违反了泡利原理的是()A硅原子的电子排布式：1s22s22p63s13p3B碳原子的电子排布式：1s22s22p2C钪原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s3D铬原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2答案：C3(2019济宁高二检测)下列说法中正确的是()A1s22s12
2、p1表示的是激发态原子的电子排布式B元素的发射光谱一般是亮背景、暗线C基态原子的电子只能从1s跃迁到2sD同一原子能层越高，s电子云半径越小解析：选A。1s22s12p1为激发态的电子排布式，根据能量最低原理，其基态的电子排布式应为1s22s2，A正确；发射光谱是原子自身发光产生的光谱，所以是暗背景、明线，B错误；基态原子的电子可以从1s跃迁到2s、2p等，C错误；同一原子能层越高，s电子云半径越大，D错误。4(2019东营胜利一中高二周测)对原子核外电子运动的描述方法正确的是()A根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置B用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道C核外电子的运动有确定的轨道D核
3、外电子的运动根本不具有宏观物体的运动规律，只能用统计规律来描述答案：D5(2019长春高二检测)下列描述碳原子结构的化学用语正确的是()A碳12原子：CB原子结构示意图：C原子核外能量最高的电子云图像：D原子的电子排布图：解析：选C。元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳12原子可表示为C，A错误；碳原子结构示意图为 ，B错误；碳原子核外能量最高的电子在p能级，电子云呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，该原子的电子排布图为，D错误。6已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是()解析：选D。选项A
4、、B中E(3d)E(4s)，违反了能量最低原理；洪特规则指出：电子排布在同一能级的不同轨道时优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，选项C中虽然单独占据一个轨道但自旋方向不相同。7下列对核外电子运动状态的描述正确的是()A电子的运动与行星的运动相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道D在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同解析：选D。A项，质量很小的电子在做高速运动时，其运动规律跟普通物体不同，没有固定的运动轨道。B项，第三能层只有3s、3p、3d三个能级，而3s能级有1个轨道、3p能级有3个轨道、3d
5、能级有5个轨道，故第三能层有9个轨道。C项，氢原子中只有1个电子，只填充1s轨道，但还存在其他空轨道。D项，电子的运动状态与能层、能级、原子轨道和自旋状态有关，在同一原子内部没有两个电子存在完全相同的运动状态。8下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云Bs能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动Cp能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也增多D与s能级原子轨道相同，p能级原子轨道的平均半径也随能层的增大而增大解析：选D。A项，电子云只是一种对核外电子运动的形象描述；B项，核外电子并不像宏观物体的运动那样具有
6、一定的轨道；C项，p能级在任何能层均只有3个轨道。9(2019东营胜利一中高二周测)科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是()A两粒子的1s能级上电子的能量相同B两粒子的3p能级上电子离核的距离相同C两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同D两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同解析：选C。氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同，但核内质子数(即核电荷数)不同。电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，对应相同能级上的电子的能量和距离原子核的距离是不同的，
7、其对应的化学性质也不同，如S2虽然达到了稳定结构，但具有较强的还原性，和Ar的性质不同。10下列原子中未成对电子数最多的是()ACBOCN DCl解析：选C。本题综合考查能量最低原理、泡利原理、洪特规则。各原子的电子排布图为碳原子有2个未成对电子，氧原子有2个未成对电子，氮原子有3个未成对电子，氯原子有1个未成对电子。11在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则的值为()A1 B2C3 D4解析：选B。在短周期元素中，符合基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素很明显有第一周期的H元素；在第二周期，原
8、子核外未成对电子数为2的元素，其核外电子排布图为 (C元素)或 (O元素)；在第三周期，原子核外未成对电子数为3的元素，其最外层电子排布图是 (P元素)；符合条件的元素共4种，即a4。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4或6，若最外层电子数为2，则是氦或者A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2，无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np2，其p能级上的2个电子为未成对电子，符合题意，因题目要求是短周期元素，故有2种；若最外层电子数为6，则是A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式
9、为ns2np4，其p能级上有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；总之，符合条件的元素共2种，即b2。综上可知的值为2。12下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是()A3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子BM层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子C最外层电子数是核外电子总数的的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子D2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子解析：选B。A项，3p能级有一个空轨道，说明3p能级有2个电
10、子，3s能级肯定已填满，最外层电子排布式为3s23p2，因此A中两微粒相同，不符合题意。B项，M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即M层电子排布为3s23p63d10，应该是锌元素，后者是铁元素的电子排布式，符合题意。C项，最外层电子排布式为4s24p5，则3d能级已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电子总数的的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23
11、p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，不符合题意。D项，2p能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，不符合题意。二、非选择题13(1)如图是s能级和p能级的原子轨道图。s电子的原子轨道呈_形，每个s能级有_个原子轨道；p电子的原子轨道呈_形，每个p能级有_个原子轨道。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，原子中能量最高的是_电子，其电子云在空间有_方向；元素X的名称是_，它的简单氢化物的电子式是_。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn1npn1，那么X的元素符号为_，原子的电子排布图为_。解析：(1)s电子的原子轨道都是球
12、形的，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别用px、py、pz表示。(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，其中原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；氮元素的简单氢化物是氨气，含有极性键，其电子式是；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn1npn1时，根据上述分析，有n12，则n3，所以X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素；硫元素的元素符号为S，
13、其原子的电子排布图为。答案：(1)球1哑铃3(2)2p三个互相垂直的伸展氮HN, HHS14下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中，4s轨道只有1个电子的元素有_(填元素名称)。(2)写出Cr3的电子排布式：_。(3)Fe3的化学性质比Fe2稳定，其原因是_。(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_种。解析：(1)由核外电子排布轨道能量顺序可知，4s轨道只有1个电子，则3d轨道可能为0(全空)、5(半充满)、10(全充满
14、)，则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。(2)Cr失去3个电子生成Cr3，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3。(3)Fe3的电子排布式为Ar3d5，Fe2的电子排布式为Ar3d6，半充满结构更稳定。(4)分周期一一讨论，第一周期中基态原子中未成对电子数为1个的是氢原子，第二周期中基态原子中未成对电子数为2个的可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是碳原子或氧原子，第三周期中基态原子中未成对电子数为3个的可以是1s22s22p63s23p3，是磷原
15、子，第四周期中基态原子中未成对电子数为4个的只能是过渡元素，符合条件的只有铁原子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，因此共有5种元素符合题意。答案：(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)(3)Fe3的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(4)515按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。A原子中只有一个能层且只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反；D原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的最外层电子排布式为3
16、s23p6。(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式：_(至少写出5种)。(2)检验某溶液中是否含有D，可通过_反应来实现；检验某溶液中是否含有B，通常所用的试剂是_和_。(3)写出E的元素符号：_，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是_。解析：由A只有1个能层且只含1个电子，判断A为H元素；B原子3p轨道得1个电子达到饱和，则原有5个电子，即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5，为Cl元素；C原子的电子排布图为，为O元素；D为K元素；E为Ar元素。答案：(1)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3等(答案合理即可)(2)焰色AgNO3溶液稀HNO3(3)Ar对太阳光进行光谱分析