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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀随堂练习题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀随堂练习题
第一章 原子结构与性质第一节 原子结构课时精讲03 电子云 原子轨道与能量最低原理 泡利原理和洪特规则【目标导航】1．了解原子核外电子的运动状态。2．了解电子云和原子轨道的含义。3．知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理。4．掌握基态原子核外电子排布的三原则。【知识导图】一、电子云1．电子运动特点：无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。2．用概率密度来描述电子：在原子核外空间出现的概率的大小所得到的图像形象地称为电子云。二、原子轨道的图形描述1．对象：原子中单个电子的空间运动状态即原子轨道。2．方法：用直角坐标系标注。3．意义：表示原子轨道的空间分布。4．形状：s轨道呈球形；p轨道在空间的分布特点是分别相对于x、y、z轴对称，呈哑铃形(∞)。三、能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。四、泡利原理和洪特规则1.泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反。2．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，而且自旋状态相同。五、前四周期元素核外电子排布的特殊性1．最外层只有1个未成对电子的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。2．最外层有2个未成对电子的元素ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。3．最外层有3个未成对电子的元素ⅤA族(ns2np3：N、P、As)4．核外电子排布中，未成对电子数最多的元素Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)六、价电子和价电子排布式1．价电子：一般化学反应涉及原子外层轨道上的电子。2．价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为3d64s2。3．化合价：主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。【小试牛刀】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。1．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( )【答案】×【解析】原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，而不是电子像云雾一样笼罩在原子核周围。2．s能级的电子云呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动( )【答案】×【解析】处在s原子轨道上的电子，出现在球形内空间的概率为90%。3．p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有两个伸展方向( )【答案】×【解析】p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有x、y、z 3个伸展方向。4．2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形半径更大( )【答案】√【解析】s能级电子云轮廓图都是球形，能层序数越大，s电子云轮廓图的半径越大。5．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多( )【答案】×【解析】p能级所含原子轨道数只有3个，与能层序数无关。6．对p轨道电子云轮廓图的形状是互相垂直的花瓣形( )【答案】×【解析】s轨道电子云轮廓图是球形的，p轨道电子云轮廓图是哑铃形的。7．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动( )【答案】×【解析】电子的运动是无规则的，没有固定的轨道。8．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相反( )【答案】×【解析】根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相同。9．氢原子的基态电子的概率密度分布图中，小点的疏密程度表示电子的多少( )【答案】×【解析】在氢原子的基态电子的概率密度分布图中，小点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小，不表示电子的多少。10．磷原子中的未成对电子的电子云伸展方向不同( )【答案】√【解析】磷原子中的未成对电子，分别排布在3p的px、py、pz轨道上，电子云伸展方向不同，D正确。11．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子( )【答案】×【解析】3d轨道的能量高于4s轨道但低于4p轨道，所以电子会排满3d轨道后才排4p轨道，不存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子。12．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，而且自旋方向相反( )【答案】×【解析】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，且自旋方向相同。13．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同( )【答案】×【解析】根据泡利原理，1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。14．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量( )【答案】√【解析】基态原子获得能量变为激发态原子，而激发态原子要变为基态原子必须向外放出能量，D正确。15．如果硫原子核外电子排布图为 ，则违反了泡利原理( )【答案】×【解析】如果硫原子核外电子排布图为 ，则违反了洪特规则。16．如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了能量最低原理( )【答案】√【解析】25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，如果Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了能量最低原理。17．氮原子的核外电子排布图为 ，符合洪特规则和泡利原理( )【答案】√【解析】氮原子的核外电子排布图为 ，符合洪特规则和泡利原理。18．泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则( )【答案】√【解析】泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则。19．同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的( )【答案】√【解析】同一个原子的原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的。20．在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，就能准确表示电子的运动状态( )【答案】×【解析】原子核外电子的运动状态由电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态4个方面确定。考点一 电子云【例1】下列关于电子云示意图的叙述正确的是( )A．电子云表示电子的运动轨迹B．黑点的多少表示电子个数的多少C．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小，离核越远电子出现的概率越大D．处在2pz轨道的电子主要在xy平面的上、下方出现【答案】D【解析】电子云示意图是用小黑点的疏密来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A、B错误；1s轨道的电子云呈球形对称，在原子核附近小黑点密集，电子出现的概率大，离核越远电子出现的概率越小，C错误；处在2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，D正确。【例2】下列说法中正确的是( )A．p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一条轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的【答案】D【解析】p轨道是哑铃形，是说电子出现概率高的“区域”的形状，而不是p电子的运动轨迹，A错；n＝3时，共有3s、3p、3d三个能级，共有1＋3＋5＝9个轨道，B错。【解题技法】【对点训练1】1．关于氢原子电子云图的说法正确的是( )A．黑点密度大，电子数目大B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会小C．电子云图是对电子运动无规律的描述D．电子云图描述了电子运动的客观规律【答案】D【解析】电子云图中的黑点不代表电子，只是利用其密度的大小来代表电子在此区域出现机会的大小。电子运动的客观规律用图形表现就是电子云图。2．对原子核外的电子运动描述方法正确的是( )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．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述【答案】D【解析】核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述。我们不能测定或计算出它在某一时刻所在的位置，也不能描画它的运动轨迹。考点二 核外电子排布三原则【例3】在2p能级上最多能容纳6个电子，其依据的规律是( )A．能量最低原则 B．泡利不相容原理C．洪特规则 D．能量最低原则和泡利不相容原理【答案】B【解析】能量最低原则主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相同能级电子尽可能分占不同轨道，泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反，2p能级共有3个轨道，最多容纳6个电子。【例4】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外围电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 ( )A． B． C． D． 【答案】D【解析】根据洪特规则知，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同，故排除A、C两项；根据泡利原理知，一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故排除B项。【解题技法】【对点训练2】3．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23peq \o\al(2,x)3peq \o\al(1,y)，它违背了( )A．能量最低原则 B．泡利不相容原理 C．洪特规则 D．能量守恒原理【答案】C【解析】违背了洪特规则，2p能级有3个电子，应分占不同的三个轨道。4．各电子层排布电子的总数要遵循以下规律：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是( )A．能量最低原理 B．泡利不相容原理C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利不相容原理【答案】D【解析】基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，而洪特规则是讲电子优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同的，故不符合题意，故选D。考点三 原子核外电子排布表示形式的综合考查【例5】下列有关核外电子排布的表述正确的是 ( )A．基态碳原子最外层电子排布图为 B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4D．F-的结构示意图为【答案】C【解析】基态碳原子的2s能级比2p能级能量低，先填满2s能级再填2p能级，正确的最外层电子排布图为 ，A错误；基态铜原子的价层电子轨道表示式为，B错误；基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，C正确；F-的最外层电子数是8，D错误。【例6】下列各微粒的电子排布式或外围电子排布图不符合能量最低原理的是 ( )A．Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6B．S 1s22s22p63s24p4C．F D．Na+ 【答案】B【解析】Fe2+核外电子数为24，由能量最低原理，可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故A符合能量最低原理；S的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4，故B不符合能量最低原理；F原子最外电子层为第2电子层，有7个电子，外围电子排布式为2s22p5，由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知，外围电子排布图为 ，故C符合能量最低原理；Na+最外电子层为第2电子层，有8个电子，外围电子排布式为2s22p6，由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知，Na+外围电子排布图为 ，故D符合能量最低原理。【解题技法】【对点训练3】5．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是 (深度解析)A．碳原子轨道表示式为 B．P原子价层电子轨道表示式为 C．Cr原子的价层电子排布式为3d44s2D．Fe2+价层电子排布式为3d44s2【答案】A【解析】碳是6号元素，6个电子分别排在1s、2s、2p能级上，碳原子轨道表示式为 ，故A正确；3p能级上三个电子自旋状态相同，P原子价层电子轨道表示式为 ，故B错误；Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，故C错误；Fe原子失去4s能级上两个电子，形成Fe2+，Fe2+的价层电子排布式为3d6，故D错误。6．下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 ( )A．Na+的电子排布图：B．Na+的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p53s2D．Na的简化的电子排布式：[Ne]3s1【答案】C【解析】钠离子的核电荷数为11，核外电子数为10，核外电子排布式为1s22s22p6，电子排布图为，A正确；Na+的结构示意图为，B正确；基态Na原子的电子排布式应为1s22s22p63s1，C错误；Na的简化的电子排布式为[Ne]3s1，D正确。1．下列说法中正确的是( )A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多C．ns能级的原子轨道图可表示为D．3d3表示3d能级有3个轨道【答案】C【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率，小黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A、B项错误；3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个轨道，D项错误。2．价电子排布满足4s半充满而3d为全充满的元素是( )A．Ca B．V C．Cr D．Cu【答案】D【解析】价电子排布4s半充满即为4s1，3d全充满为3d10，因此该元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，是29号元素Cu。3．在d轨道中电子排布成 ，而不排布成 ，其最直接的根据是( )A．能量最低原理 B．泡利原理C．能量守恒原理 D．洪特规则【答案】D【解析】洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道且自旋状态相同。4．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是( )A．3d94s2 B．3d44s2C．3d104s0 D．3d84s2【答案】D【解析】A项，应为3d104s1；B项，应为3d54s1；C项，应为3d84s2。5．下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中，能量最高的是 ( )A． B． C． D． 【答案】D【解析】A项中的价层电子排布图是基态Si原子的，不符合题意；B项中的价层电子排布图也是基态的，但是3p轨道的两个电子自旋状态不同，不符合洪特规则，也不符合题意；C项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道，D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道，故二者相比，D项表示的状态能量最高，符合题意。6．下图是s能级和p能级的原子轨道图。试回答下列问题：(1)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nsnnpn+1，原子中能量最高的是 电子，其电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是 ，它的最低价氢化物的电子式是 。 (3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，Y的元素符号为 ，原子的核外电子排布式为 。 【答案】 (1)球 1 哑铃 3(2)2p 垂直 氮 (3)S 1s22s22p63s23p4【解析】(1)s电子的原子轨道都是球形的，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)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素，其最低价氢化物为NH3，电子式为。(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则n-1=2，n=3，Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。 宏观物体的运动与微观电子的运动对比1.宏观物体的运动有确定的轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及运动的速度。2.由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测定其位置与速度，所以对于核外电子，只能确定其在原子核外各处出现的概率。(1)电子云表示处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布。电子云图中小点密度越大，表示电子出现的概率越大。(2)电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子真实出现的次数。(3)由氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图可知，在离原子核越近的空间电子出现的概率越大。 基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价层电子排布式3s23p4
第一章 原子结构与性质第一节 原子结构课时精讲03 电子云 原子轨道与能量最低原理 泡利原理和洪特规则【目标导航】1．了解原子核外电子的运动状态。2．了解电子云和原子轨道的含义。3．知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理。4．掌握基态原子核外电子排布的三原则。【知识导图】一、电子云1．电子运动特点：无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。2．用概率密度来描述电子：在原子核外空间出现的概率的大小所得到的图像形象地称为电子云。二、原子轨道的图形描述1．对象：原子中单个电子的空间运动状态即原子轨道。2．方法：用直角坐标系标注。3．意义：表示原子轨道的空间分布。4．形状：s轨道呈球形；p轨道在空间的分布特点是分别相对于x、y、z轴对称，呈哑铃形(∞)。三、能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。四、泡利原理和洪特规则1.泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋状态相反。2．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，而且自旋状态相同。五、前四周期元素核外电子排布的特殊性1．最外层只有1个未成对电子的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。2．最外层有2个未成对电子的元素ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。3．最外层有3个未成对电子的元素ⅤA族(ns2np3：N、P、As)4．核外电子排布中，未成对电子数最多的元素Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)六、价电子和价电子排布式1．价电子：一般化学反应涉及原子外层轨道上的电子。2．价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为3d64s2。3．化合价：主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。【小试牛刀】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。1．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( )【答案】×【解析】原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，而不是电子像云雾一样笼罩在原子核周围。2．s能级的电子云呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动( )【答案】×【解析】处在s原子轨道上的电子，出现在球形内空间的概率为90%。3．p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有两个伸展方向( )【答案】×【解析】p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有x、y、z 3个伸展方向。4．2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形半径更大( )【答案】√【解析】s能级电子云轮廓图都是球形，能层序数越大，s电子云轮廓图的半径越大。5．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多( )【答案】×【解析】p能级所含原子轨道数只有3个，与能层序数无关。6．对p轨道电子云轮廓图的形状是互相垂直的花瓣形( )【答案】×【解析】s轨道电子云轮廓图是球形的，p轨道电子云轮廓图是哑铃形的。7．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动( )【答案】×【解析】电子的运动是无规则的，没有固定的轨道。8．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相反( )【答案】×【解析】根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先独自占据一个轨道，且自旋状态相同。9．氢原子的基态电子的概率密度分布图中，小点的疏密程度表示电子的多少( )【答案】×【解析】在氢原子的基态电子的概率密度分布图中，小点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小，不表示电子的多少。10．磷原子中的未成对电子的电子云伸展方向不同( )【答案】√【解析】磷原子中的未成对电子，分别排布在3p的px、py、pz轨道上，电子云伸展方向不同，D正确。11．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子( )【答案】×【解析】3d轨道的能量高于4s轨道但低于4p轨道，所以电子会排满3d轨道后才排4p轨道，不存在核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的基态原子。12．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，而且自旋方向相反( )【答案】×【解析】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，且自旋方向相同。13．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同( )【答案】×【解析】根据泡利原理，1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相反。14．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量( )【答案】√【解析】基态原子获得能量变为激发态原子，而激发态原子要变为基态原子必须向外放出能量，D正确。15．如果硫原子核外电子排布图为 ，则违反了泡利原理( )【答案】×【解析】如果硫原子核外电子排布图为 ，则违反了洪特规则。16．如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了能量最低原理( )【答案】√【解析】25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，如果Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了能量最低原理。17．氮原子的核外电子排布图为 ，符合洪特规则和泡利原理( )【答案】√【解析】氮原子的核外电子排布图为 ，符合洪特规则和泡利原理。18．泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则( )【答案】√【解析】泡利原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则。19．同一个原子的原子核外任何一个电子的运动状态都是不相同的( )【答案】√【解析】同一个原子的原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的。20．在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向都确定时，就能准确表示电子的运动状态( )【答案】×【解析】原子核外电子的运动状态由电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态4个方面确定。考点一 电子云【例1】下列关于电子云示意图的叙述正确的是( )A．电子云表示电子的运动轨迹B．黑点的多少表示电子个数的多少C．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小，离核越远电子出现的概率越大D．处在2pz轨道的电子主要在xy平面的上、下方出现【答案】D【解析】电子云示意图是用小黑点的疏密来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A、B错误；1s轨道的电子云呈球形对称，在原子核附近小黑点密集，电子出现的概率大，离核越远电子出现的概率越小，C错误；处在2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，D正确。【例2】下列说法中正确的是( )A．p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一条轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的【答案】D【解析】p轨道是哑铃形，是说电子出现概率高的“区域”的形状，而不是p电子的运动轨迹，A错；n＝3时，共有3s、3p、3d三个能级，共有1＋3＋5＝9个轨道，B错。【解题技法】【对点训练1】1．关于氢原子电子云图的说法正确的是( )A．黑点密度大，电子数目大B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会小C．电子云图是对电子运动无规律的描述D．电子云图描述了电子运动的客观规律【答案】D【解析】电子云图中的黑点不代表电子，只是利用其密度的大小来代表电子在此区域出现机会的大小。电子运动的客观规律用图形表现就是电子云图。2．对原子核外的电子运动描述方法正确的是( )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．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述【答案】D【解析】核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述。我们不能测定或计算出它在某一时刻所在的位置，也不能描画它的运动轨迹。考点二 核外电子排布三原则【例3】在2p能级上最多能容纳6个电子，其依据的规律是( )A．能量最低原则 B．泡利不相容原理C．洪特规则 D．能量最低原则和泡利不相容原理【答案】B【解析】能量最低原则主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相同能级电子尽可能分占不同轨道，泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反，2p能级共有3个轨道，最多容纳6个电子。【例4】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外围电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 ( )A． B． C． D． 【答案】D【解析】根据洪特规则知，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同，故排除A、C两项；根据泡利原理知，一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故排除B项。【解题技法】【对点训练2】3．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23peq \o\al(2,x)3peq \o\al(1,y)，它违背了( )A．能量最低原则 B．泡利不相容原理 C．洪特规则 D．能量守恒原理【答案】C【解析】违背了洪特规则，2p能级有3个电子，应分占不同的三个轨道。4．各电子层排布电子的总数要遵循以下规律：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是( )A．能量最低原理 B．泡利不相容原理C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利不相容原理【答案】D【解析】基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，而洪特规则是讲电子优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同的，故不符合题意，故选D。考点三 原子核外电子排布表示形式的综合考查【例5】下列有关核外电子排布的表述正确的是 ( )A．基态碳原子最外层电子排布图为 B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4D．F-的结构示意图为【答案】C【解析】基态碳原子的2s能级比2p能级能量低，先填满2s能级再填2p能级，正确的最外层电子排布图为 ，A错误；基态铜原子的价层电子轨道表示式为，B错误；基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，C正确；F-的最外层电子数是8，D错误。【例6】下列各微粒的电子排布式或外围电子排布图不符合能量最低原理的是 ( )A．Fe2+ 1s22s22p63s23p63d6B．S 1s22s22p63s24p4C．F D．Na+ 【答案】B【解析】Fe2+核外电子数为24，由能量最低原理，可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故A符合能量最低原理；S的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4，故B不符合能量最低原理；F原子最外电子层为第2电子层，有7个电子，外围电子排布式为2s22p5，由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知，外围电子排布图为 ，故C符合能量最低原理；Na+最外电子层为第2电子层，有8个电子，外围电子排布式为2s22p6，由能量最低原理、泡利原理与洪特规则可知，Na+外围电子排布图为 ，故D符合能量最低原理。【解题技法】【对点训练3】5．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是 (深度解析)A．碳原子轨道表示式为 B．P原子价层电子轨道表示式为 C．Cr原子的价层电子排布式为3d44s2D．Fe2+价层电子排布式为3d44s2【答案】A【解析】碳是6号元素，6个电子分别排在1s、2s、2p能级上，碳原子轨道表示式为 ，故A正确；3p能级上三个电子自旋状态相同，P原子价层电子轨道表示式为 ，故B错误；Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，故C错误；Fe原子失去4s能级上两个电子，形成Fe2+，Fe2+的价层电子排布式为3d6，故D错误。6．下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 ( )A．Na+的电子排布图：B．Na+的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p53s2D．Na的简化的电子排布式：[Ne]3s1【答案】C【解析】钠离子的核电荷数为11，核外电子数为10，核外电子排布式为1s22s22p6，电子排布图为，A正确；Na+的结构示意图为，B正确；基态Na原子的电子排布式应为1s22s22p63s1，C错误；Na的简化的电子排布式为[Ne]3s1，D正确。1．下列说法中正确的是( )A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动B．电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多C．ns能级的原子轨道图可表示为D．3d3表示3d能级有3个轨道【答案】C【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率，小黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A、B项错误；3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个轨道，D项错误。2．价电子排布满足4s半充满而3d为全充满的元素是( )A．Ca B．V C．Cr D．Cu【答案】D【解析】价电子排布4s半充满即为4s1，3d全充满为3d10，因此该元素原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，是29号元素Cu。3．在d轨道中电子排布成 ，而不排布成 ，其最直接的根据是( )A．能量最低原理 B．泡利原理C．能量守恒原理 D．洪特规则【答案】D【解析】洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道且自旋状态相同。4．下列基态原子的价电子排布式中，正确的是( )A．3d94s2 B．3d44s2C．3d104s0 D．3d84s2【答案】D【解析】A项，应为3d104s1；B项，应为3d54s1；C项，应为3d84s2。5．下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中，能量最高的是 ( )A． B． C． D． 【答案】D【解析】A项中的价层电子排布图是基态Si原子的，不符合题意；B项中的价层电子排布图也是基态的，但是3p轨道的两个电子自旋状态不同，不符合洪特规则，也不符合题意；C项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道，D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道，故二者相比，D项表示的状态能量最高，符合题意。6．下图是s能级和p能级的原子轨道图。试回答下列问题：(1)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nsnnpn+1，原子中能量最高的是 电子，其电子云在空间有3个互相 (填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是 ，它的最低价氢化物的电子式是 。 (3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，Y的元素符号为 ，原子的核外电子排布式为 。 【答案】 (1)球 1 哑铃 3(2)2p 垂直 氮 (3)S 1s22s22p63s23p4【解析】(1)s电子的原子轨道都是球形的，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)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素，其最低价氢化物为NH3，电子式为。(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则n-1=2，n=3，Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。 宏观物体的运动与微观电子的运动对比1.宏观物体的运动有确定的轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及运动的速度。2.由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测定其位置与速度，所以对于核外电子，只能确定其在原子核外各处出现的概率。(1)电子云表示处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布。电子云图中小点密度越大，表示电子出现的概率越大。(2)电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子真实出现的次数。(3)由氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图可知，在离原子核越近的空间电子出现的概率越大。 基态原子核外电子排布的表示方法表示方法以硫原子为例电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(或轨道表示式)价层电子排布式3s23p4
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