高中化学选修3物质结构与性质三维设计配套课件学案课时跟踪检测(二)能量最低原理电子云与原子轨道

课时跟踪检测（二）能量最低原理电子云与原子轨道

1.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

B.s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

C.p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电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径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一定的轨道；C项,p能级在任何能层均只有3个轨道。

2.当碳原子的核外电子排布由转变为

时,下列说法正确的是()

①碳原子由基态变为激发态②碳原子由激发态变为基态③碳原子要从外界环境中吸收能量④碳原子要向外界环境中释放能量

A.①②

B.②③

C.①③

D.②④

解析：选C核外电子排布由2s22p2转变为2s12p3,碳原子体系能量升高,由基态变为激发态,要从外界环境中吸收能量。

3.观察1s轨道电子云示意图,判断下列说法正确的是()

A.一个小黑点表示1个自由运动的电子

B.1s轨道的电子云形状为圆形的面

C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转

D.1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少

解析：选D由电子云图可知,处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称,而且电子在原子核附近出现的概率最大,离核越远,出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子,而表示电子曾经出现过的位置。

4.基态硅原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是()

解析：选C基态硅原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则,只有C选项正确。

5.对于Fe的下列电子排布,正确的是()

解析：选A Fe原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,据洪特规则可知A正确。

6.某原子核外电子排布为n s2n p7,它违背了()

A.泡利原理

B.能量最低原理

C.洪特规则

D.洪特规则特例

解析：选A p能级有三个轨道,根据泡利原理,每个轨道最多排2个电子,故p能级最多排6个电子,不可能排7个,故违背泡利原理。

7.下列原子中未成对电子数最多的是()

A.C

B.O

C.N

D.Cl

解析：选C本题综合考查能量最低原理、泡利原理、洪特规则。各原子的轨道表示式为

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。

8.下列3d能级的电子排布图正确的是()

解析：选B A、D中同一个原子轨道内电子的自旋状态相同,违反了泡利原理；C违反了洪特规则——当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且电子的自旋状态相同。

9.K层有________个能级,用符号分别表示为__________；L层有______个能级,用符号分别表示为______；M层有________个能级,用符号分别表示为__________。由此可推知n 能层最多可能有________个能级,能量最低的两个能级其符号分别表示为__________,它们的原子轨道电子云形状分别为__________、__________。

解析：此题对能层和能级的关系作了总结,有助于理解和掌握以下几个基本内容：①第n个能层有n个能级；②核外电子的能量取决于该电子所处的能层和能级；③s能级和p能级电子云的形状。

答案：11s22s、2p33s、3p、3d n n s、n p球形

哑铃形

10.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：

K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge

(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),则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分别为钾、铬、铜。

(2)Cr原子失去3个电子生成Cr3＋,则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。

(3)Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5,Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6,Fe3＋的3d5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[Ar]3d3)

(3)Fe3＋的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态(4)5

1.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是()

A.He

B.

C.1s2

D.

解析：选D A、B、C三项的表示方法只能说明氦原子核外第一能层有两个电子,但是不能说明这两个电子的运动状态,而D项说明两个电子均在1s能级,且自旋状态相反。

2.下列各基态原子的核外电子排布表示正确的是()

A.钠原子：1s22s22p7

B.铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2

C.铁原子：1s22s22p63s23p63d8

D.氪原子：1s22s22p63s23p63d104s24p6

解析：选D A项违背了泡利原理；B项违背了等价轨道在全空、半满、全满时是稳定状态；C项违背了能量最低原理。

3.人们把电子云轮廓图称为原子轨道,下列有关说法错误的是()

A.s电子的原子轨道都是球形的,2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散