2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)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(shí)跟蹤檢測（二） 能量最低原理 電子云與原子軌道1.下列有關(guān)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(nèi)運(yùn)動(dòng)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(xiàng)，電子云只是一種對核外電子運(yùn)動(dòng)的“形象”描述；B項(xiàng)，核外電子并不像宏觀物體的運(yùn)動(dòng)那樣具有一定的軌道；C項(xiàng)，p能級在任何能層均只有3個(gè)軌道。2.當(dāng)碳原子的核外電子排布由 轉(zhuǎn)變?yōu)?時(shí)，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(zhuǎn)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(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)D.1s軌道電子云的點(diǎn)的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機(jī)會(huì)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(yuǎn)，出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點(diǎn)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(xiàng)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(gè)軌道，根據(jù)泡利原理，每個(gè)軌道最多排2個(gè)電子，故p能級最多排6個(gè)電子，不可能排7個(gè)，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(gè)未成對電子，氧原子有2個(gè)未成對電子，氮原子有3個(gè)未成對電子，氯原子有1個(gè)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(gè)原子軌道內(nèi)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(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且電子的自旋狀態(tài)相同。9K層有_個(gè)能級，用符號分別表示為_；L層有_個(gè)能級，用符號分別表示為_；M層有_個(gè)能級，用符號分別表示為_。由此可推知n能層最多可能有_個(gè)能級，能量最低的兩個(gè)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(guān)系作了總結(jié)，有助于理解和掌握以下幾個(gè)基本內(nèi)容：第n個(gè)能層有n個(gè)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(gè)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(xué)性質(zhì)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(gè)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(gè)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(jié)構(gòu)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)電子，為半充滿狀態(tài)(4)51以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是()AHe B.C1s2 D. 解析：選D A、B、C三項(xiàng)的表示方法只能說明氦原子核外第一能層有兩個(gè)電子，但是不能說明這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而D項(xiàng)說明兩個(gè)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(xiàng)違背了泡利原理；B項(xiàng)違背了等價(jià)軌道在全空、半滿、全滿時(shí)是穩(wěn)定狀態(tài)；C項(xiàng)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(guān)說法錯(cuò)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(kuò)散Bp電子的原子軌道都是啞鈴形的，每個(gè)p能級有3個(gè)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(gè)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(xiàng)中2s上應(yīng)有兩個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子；B項(xiàng)中2p上兩個(gè)電子自旋狀態(tài)應(yīng)相同；C項(xiàng)違背洪特規(guī)則，電子應(yīng)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(gòu)造原理 D洪特規(guī)則解析：選D洪特規(guī)則表明，當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)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(xiàng)，O原子的電子排布圖違背洪特規(guī)則；B項(xiàng)，Ca原子的電子排布式違背能量最低原理；C項(xiàng)，N原子的電子排布圖違背泡利原理。7下列關(guān)于能層、能級和軌道之間的關(guān)系不正確的是()A每個(gè)能層上所有的能級數(shù)與能層的序數(shù)相等B每個(gè)能層(K、L、M)上所有的軌道數(shù)對應(yīng)為1、3、5C每個(gè)能級(s、p、d)上所有的軌道數(shù)分別為1、3、5D每個(gè)能層(n)上所有的軌道總數(shù)為n2解析：選B每個(gè)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(cuò)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(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì)不相似，A錯(cuò)誤；Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去電子時(shí)先失最外層，再失次外層，失去3個(gè)電子變成Fe3時(shí)，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(cuò)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(gè)未成對電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號為_。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)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(jià)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(gè)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(guān)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(shí)，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(gè)能層且只含1個(gè)電子；B原子的3p軌道上得到1個(gè)電子后不能再容納外來電子；C原子的2p軌道上有1個(gè)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(gè)電子，第四能層上只有1個(gè)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(xué)式(至少寫出5種)：_。(2)寫出用上述元素組成的物質(zhì)制得A的單質(zhì)的化學(xué)方程式(至少寫出2個(gè))：_；_。(3)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠨，可通過_反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)；檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠦，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(gè)能層且只含1個(gè)電子，判斷A為H元素；B原子3p軌道得1個(gè)電子飽和，則原有5個(gè)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(jìn)行光譜分析