2021-2022学年高中化学鲁科版选择性必修第二册课后巩固提升第1章原子结构与元素性质

第1章原子结构与元素性质

第1节原子结构模型

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.自从1803年英国化学家道尔顿提出原子论以来,人类对原子结构的认识不断深入、不断发

展,通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的

是（）

A.所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒

B.每一类原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的

C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引

D.原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒

fgc

膘明普通氢原子没有中子，大多数原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒，故A错误；

原子中质子数等于电子数，但中子数与质子数或电子数不一定相等，故B错误;质子带正电，电

子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，故C正确;

随着科学的发展，可认识到质子等微粒还可以再分成更小的微粒，故D错误。

2.下列说法中正确的是（）

A.s轨道电子云呈球形，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越大,说明该原子核外空间电子数目越多

C./7S能级的原子轨道图可表示为

D.3d表示d能级有3个轨道

朝］s轨道电子云呈球形，表示电子在以原子核为中心的一定区域的圆球范围内运动,而不是

做圆周运动,A项错误;电子云中的小黑点仅表示在此区域出现的概率,B项错误;s能级原子轨

道为球形,C项正确;3d表示第三电子层上的d能级。

3.下列说法正确的是（）

A.ls轨道的电子云形状为圆形的面

B.2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s能级的电子比1s的多

C.4f能级中有7个原子轨道

D.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转

ggc

曲］ls轨道为球形，所以1s轨道的电子云形状为球形，故A错误;2s的电子云比1s的电子云

大,s电子云的大小与电子层有关，与电子数无关，故B错误;每个f能级都有7个原子轨道，故C

正确;电子在原子核外做无规则的运动,不会像地球围绕太阳有规则的旋转，故D错误。

4.对于钠原子的第三层电子p能级的3p.,、3p「3P二间的差异，下列几种说法正确的是（）

A.电子云形状不同

B.原子轨道的对称类型不同

C.电子（基态）的能量不同

D.电子云空间伸展的方向不同

答案|D

解析|3p,、3p、.、3P二所表示的是同一电子层上同一能级中的三个不同的原子轨道，其能量都相

同。3p＜、3p＞、3p：的电子云形状、原子轨道类型都相同，都分别相对于x、y、z轴对称。在空

间伸展方向上,36电子云沿x轴方向伸展,3p.v电子云沿y轴方向伸展,3p二电子云沿z轴方向伸

展。

5.下列说法正确的是（）

A.不同电子层的p能级的轨道数不同

B.3d能级有3个原子轨道

C.第三电子层最多容纳8个电子

D.第n电子层中含有〃个能级

轴正

的不同电子层的p能级都有3个原子轨道,A项错误;3d能级有5个原子轨道，故B项错误;

每一电子层最多容纳的电子数为2/（〃为电子层序数）,第三电子层最多容纳18个电子，故C

项错误;各电子层的能级数等于其所处的电子层序数，即第n电子层中含有〃个能级,D项正

确。

6.下列叙述中正确的是（）

A.在一个基态多电子的原子中，所有s轨道的能量都比p轨道小

B.在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子

C.在一个基态多电子的原子中,M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高

D.处于同一原子轨道上的电子自旋状态只能有一种

ggc

朝在一个基态多电子原子中,3s轨道比2P轨道能量高,A错误;在同一电子层同一能级上的

电子能量相同，故B错误;L层只有2s、2P能级,2s、2P能级能量比3s、3P能级低，故M层上

的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确;处于同一原子轨道上的电子自旋状态有两

种，故D错误。

7.下列关于氢原子电子云图的说法正确的是（）

A.通常用小黑点来表示电子的多少，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概念大

C.通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动

D.电子云图是对电子运动轨迹无规律性的描述

割B

的小黑点表示电子在核外空间某处出现的轨迹,不表示电子数目，故A错误;小黑点密度大

表示电子在原子核外此处单位体积内出现的概率大，故B正确;电子在核外的运动不是圆周运

动，故C错误;电子云图表示电子在核外无规则运动时在某处出现的概率，不是运动轨迹的描

述，故D错误。

8.与氯元素同族的短周期元素的原子,其最外电子层原子轨道数是;碘元素在元素

周期表中的位置是；液漠的保存通常采取的方法

是O

露］4第5周期VIIA族用水封在棕色瓶中，密闭保存

■与氯元素同族的短周期元素原子为氟原子,氟原子核外有2个电子层，最外电子层是第二

电子层，原子轨道数为4;碘元素在元素周期表中的位置是第5周期VDA族;液澳容易挥发，温度

越高，挥发性越强，所以液浪通常用水形成水封并存放在棕色瓶中,以密闭保存。

B级关键能力提升练

9.（双选）以下对核外电子运动状态的描述正确的是)

A.电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转

B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动

C.电子层序数越大,s轨道的半径越大

D.在同一原子轨道上运动的电子，其自旋状态有两种

蓟电子运动不是围绕原子核在固定的轨道上高速旋转,只是在某个区域出现的慨率大些，

故A错误;能量高的电子也可以在s轨道上运动，如7s轨道上的电子能量也很高，比4f轨道能

量还高，故B错误;电子层序数越大，电子离原子核越远，所以电子层序数越大,s轨道上的电子

距离原子核越远,则相应s原子轨道的半径越大，故C正确;在同一原子轨道上运动的电子，其

自旋状态有两种，故D正确。

10.下列说法正确的是（）

A.s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状

B.p电子云是平面“8”字形的

C.2p能级有2个原子轨道

D.2d能级包含5个原子轨道

fgA

解近p电子云具有一定的空间取向，分别沿x、y、z轴方向分布,B项错;2P能级有3个原子轨

道,C项错;第二电子层没有d能级,D项错。

1L下列对核外电子运动状态的描述正确的是（）

A.人们可以同时准确地测定电子在核外运动的位置和速率

B.第三电子层有3s、3p、3d、3f四个能级

C.氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道

D.在不同能级上运动的电子,其运动状态肯定不同

而人们不可能同时准确地测定电子运动的位置和速率,A项错误。第三电子层只有3s、3p、

3d三个能级,B项错误。氢原子中只有1个电子，只填充在1s轨道，但还存在其他空轨道,C项

错误。电子的运动状态与能层、能级、原子轨道和自旋状态有关，在不同能级上的电子运动

状态不同,D项正确。

12.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述正

确的是（）

A.因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动

B.3PC3p），、3P二的差异之处在于三者中电子（基态）的能量不同

C.钢原子核外有4个原子轨道

D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的

解和s轨道是球形的,s轨道电子云图表示电子在核外空间某处单位体积内出现概率的大小，

不能说明电子在做圆周运动,A错误;p能级有三个原子轨道，同一电子层上的p轨道能量相

同,3取、3小、3P二能量相同，它们的差异是在空间延伸方向不同,B错误;锐元素位于第4周期,

其原子核外原子轨道多于4个,C错误;电子云和原子轨道都能形象地描述电子的运动状态,D

正确。

13.(DK层有个能级，用符号表示为;L层有一个能级，用符号分别表示

为；M层有个能级，用符号分别表示为。由此可推知第n电子层有—

个能级。每个电子层中一定含有的能级符号为，其对应的原子轨道电子云形状

为。

(2)比较下列多电子的原子轨道的能量高低(填或“=")。

2s3s2s3d

2px2pv4f6f

答案(1)1Is22s、2p33s、3p、3dns

球形

(2)<<=<

丽⑴第n个电子层有n个能级;每个电子层中都含有s能级,s能级对应的原子轨道电子云

形状为球形。

(2)相同电子层上原子轨道能量由低到高的顺序是相同形状的原子轨道能

量由低到高的顺序是ls<2s<3s<4s……同一电子层上形状相同的原子轨道的能量相等。

14.元素单质及其化合物有广泛用途，请回答下列问题：

(1)基态钙原子电子占据的能量最高电子层符号是，其核外共有个电子。

(2)第3周期元素原子核外能量最高的电子层符号为;由钠和氯两种元素组成的化合

物的电子式为。

(3)请用一个实验事实说明钠比镁的金属性

强:。

(4)KC1O3可用于实验室制若不加催化剂,400℃时可分解生成两种盐，化学方程式

400P

为:KC1O3-----"KC1+KC1C>4(未配平)，则氧化产物与还原产物的物质的量之比

为。

(5)已知：

化合

MgOMgCh

物

离子化合离子化合

类型

物物

熔点

2800714

/℃

工业上通过电解熔融MgCb制单质镁，而不通过电解熔融MgO制单质镁的原因

是__________________________________________________O

度嵬⑴N20⑵MNa+]-

(3)NaOH的碱性强于氢氧化镁(或者钠与水反应更剧烈等)

(4)3：1(5)MgO的熔点高，熔融时消耗能源多，生产成本高

噩(1)钙元素的原子序数为20,钙元素原子核外有20个电子，共有4个电子层,能量最高的电

子层符号为N,

(2)第3周期元素原子核外都有3个电子层，能量最高的电子层符号为M。由钠和氯两种

元素组成的化合物是氯化钠，其电子式为Na+]-o

(3)NaOH的碱性强于氢氧化镁(或者钠与水反应更剧烈)，可说明钠的金属性比镁强。

(4)由题意可知KC16是氧化产物,KC1是还原产物，结合得失电子守恒可得氧化产物与还

原产物的物质的量之比为3：1。

(5)工业上通过电解熔融MgCb制单质镁，而不通过电解熔融MgO制单质镁,原因是MgO

的熔点高，熔融时消耗能源多，生产成本高。

C级学科素养拔高练

15.下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D均为短周期元素,E是长周期元素.

元

相关信息

素

在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁

A

燃料

B工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障

C植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂

D室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰

它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥

E

梁、楼房等

根据上述信息填空：

(1汨元素的基态原子含有个电子层，其中第二电子层中含有的能级为;

画出D元素的原子结构示意图:。

(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个

数比均为I：2)一起用作火箭助推剂，写出两者在催化剂条件下发生反应生成无毒物质的化

学方程式:，

(3)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物,它是我国生产某强酸的主要原料。试写出该

生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式:。

1~6

屈氨1)22s、2pJJ

催化剂

(2)2N2H4+N2O4---------3N2+4H2。

⑶4FeS?+llO2^^2Fe2C)3+8SC)2

函氢气是一种清洁燃料，所以A为氢元素;臭氧层对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环

境的重要屏障，所以B为氧元素。氮、磷、钾是植物生长的三要素,NzO俗名“笑气”,是早期医

疗中使用的麻醉剂，所以C为氮元素;单质硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，所以D

为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁和铝，又由于E是长周期元素，所以E为铁元

素。

(1)氧元素基态原子含有K层与L层两个电子层,L层为第二电子层,L层有s、p两个能

J"8J

级;D元素原子结构示意图为

(2)氮和氢形成的原子个数比为1:2的化合物为N2H%氮和氧形成的原子个数比为1:2

的化合物有NO2和N2O4,其中N2O4是无色气体,N02是红棕色气体,N2H4和N2O4反应可生成

无毒的N2和H2OO

（3）我国主要以黄铁矿（主要成分是FeS2）为原料制备硫酸，其第一阶段的主要反应是煨烧

黄铁矿制备S02«

第1章原子结构与元素性质

第2节原子结构与元素周期表

第1课时基态原子的核外电子排布

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是（）

A.O2-Is22s22P4B.Ca3d2

C.Fe3d54sD.SiIs22s22P63s23P?

便明氧原子的质子数为8,得到2个电子变为离子，则一的电子排布式为Is22s22P6,故A错误;

钙原子核外电子排布式为[Ar]4s2（或Is22s22P63s23P64s2）,故B错误;铁原子核外电子排布式为

[Ar]3d64s2,4s能级最多有2个电子，故C错误;硅原子的质子数为14,则硅原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P2,故D正确。

2.（2020河南洛阳一高高二月考）下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描

述正确且能据此确定电子能级的是（）

（+7）^~5

'B.-

Is2s2p

C.Is22s22P3D固阳IHI口

ggc

隆析]A是氮原子的原子结构示意图，只能看出在原子核外各个电子层上含有的电子数的多少,

不能描述核外电子运动状态，故A错误;B是氮原子的电子式，可以知道原子的最外电子层上有

5个电子，不能描述核外电子运动状态，故B错误;C是氯原子的核外电子排布式，不仅知道原子

核外有几个电子层，还知道各个电子层上有几个能级，并且能知道核外电子的运动状态，故C

正确;D项违反了洪特规则，故D错误。

3.（2021山东济宁高三上学期期末）下列各微粒的电子排布式或轨道表示式不符合能量最低原

理的是（）

A.Fe2+Is22s22P63s23P63d6

B.Cu1S22s22P63s23P63d94s2

Is2s2P

C.F同同丽Hl

D.Na+EEEEE

耘B

解版jFe2+核外电子数为24,由能量最低原理可知，核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d＜）,故A

符合能量最低原理;29号元素Cu的电子排布式为Is22s22P63s23P63/°4si,这是因为3d能级为

全充满状态（即3d能级填充10个电子）时能量相对较低，故B不符合能量最低原理;氟原子轨

Is2s2p

道表示式为MEIHI科h1故C符合能量最低原理;Na+的轨道表示式为

Is2s2p

EEEEE1，故D符合能量最低原理。

4.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价电子排布式不可能是（）

A.3P64slB.4s'

C.3d54slD.3di°4sl

量A

解丽基态原子4s轨道上有1个电子，价电子排布式可能为4s\3d54s\3d"4s"当核外电子排

布式为

Is22s22P63s23P64sl时，价电子排布式为4sl不是3P64sl故A符合题意。

5.（2021山东潍坊高二期末）元素X基态原子的第三电子层上有16个电子，该基态原子的价电

子排布式为（）

A.3d16B.3d84s2

C.3d94slD.3d94s2

拜B

屈根据题意可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22P63s23P63d84s2,则其价电子排布式为

3d84s工

6.下列判断正确的是（）

A.锂原子的核外电子排布式写成ls3违背了能量最低原理

B.电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱

Is2s2p

c.处于基态的氧原子轨道表示式写成回EEHE］违背了泡利原理

D.某种基态原子中可能存在运动状态完全相同的电子

函B

朝锂原子的核外电子排布式写成卜3违背了泡利原理，故A错误;电子的吸收光谱和发射光

Is2s2P

谱总称原子光谱,B正确;处于基态的氧原子轨道表示式写成四EEHE违背了洪特规

则，故C错误;一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故D错误。

7.前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有（）

A.3种B.4种

C.5种D.6种

的第1周期中，有一个未成对电子的是第2周期中，未成对电子是两个的有两

种:Is22s22P2和Is22s22P4;第3周期中，未成对电子是三个的是:Is22s22P63s23P3;第4周期中未成

对电子是四个的是Is22s22P63s23P63d64s2,共有5种。

8.（2020山东烟台第二中学高二月考）下列关于价电子排布式为3s23P4粒子的描述正确的是

（）

A.它的原子核外有三种形状不同的电子云

B.它的原子核外电子共有16种不同的运动状态

C.它可与比反应生成常温时的液态化合物

D.该原子的轨道表示式为

Is2s2p3s3p

回回|M|M|林|同|tl|fl|

塞B

朝价电子排布式为3s23P4的元素是16号元素S,硫元素原子核外具有s和p两种能级，因此

该原子的电子云形状有两种,A项错误;硫原子核外具有16个电子，故有16种不同的运动状

态,B项正确;硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体,C项错误;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，且自旋状态相同，故D项错误。

9.按要求回答下列各小题：

(1)镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态(填“相同”或"相反”)。

(2)①Fe成为阳离子时首先失去轨道电子,Sm的价层电子排布式为446s1SnF的价

层电子排布式为。

②比较离子半径:F(填“大于”“等于”或“小于”)0、

(3)基态铁原子价层电子的轨道表达式为。

(4)基态锌原子核外电子排布式为。

(5)氮原子价层电子的轨道表达式为。

(6)基态钻原子核外电子排布式为。

⑺基态Fe?+核外电子排布式为。

(8)基态错原子的核外电子排布式为[Ar|，有个未成对电子。

(9)锲元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对电子数

为______o

&事态碑原子的核外电子排布式为。

磔(1)相反(2)①4s4户②小于

3d4s

⑶EnnnniE

(4)1s22s22P63s23P63404s2或[Ar]3d104s2

2s2P

(5)0DUE⑹Is22s22P63s23P63d74s2或[Ar]3d74s2

(7)[Ar]3d5或Is22s22P63s23P63d5

(8)3』04s24P22

(9)1s22s22P63s23P63d84s2或[Ar]3d84s22

(10)ls22s22P63s23P63d1°4s24P3或[Ar]3d104s24P3

国丽(1)镁元素原子的最外层电子数是2,占据了s轨道,s轨道最多容纳2个电子，且2个电子

自旋状态相反。

(2)©Fe为26号元素，铁原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,铁原子失去1个电

子使4s轨道为半充满状态，能量较低，故首先失去4s轨道电子;Sm的价电子排布式为4f66s2,

失去3个电子变成Sn?+成为稳定状态,则应先失去能量较高的电子，所以SnP+的价电子排布

式为4巴②F和一的核外电子排布相同核电荷数越大离子半径越小，故离子半径:F<O\

(3)基态铁原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,则价层电子轨道表示式为

3d4s

川山山”回

(4)Zn为第4周期IIB族元素,Zn的电子排布式为Is22s22P63s23P63d4s?或[Ar]3d4s2。

2s2p

(6)Co是27号元素，位于元素周期表第4周期VIII族，其基态原子核外电子排布式为

1s22s22P63s23P63d74s2或[Ar]3d74s2,

(7)Fe是26号元素，故基态Fe'+核外电子排布式为[Ar]3d5或Is22s22P63s23P63d5。

(8)Ge的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63di°4s24P2或[Ar]3d104s24P2,其4p轨道有2个

未成对电子。

(9)锲元素位于第4周期VDI族，原子序数为28,依据能量最低原理，基态镁原子的电子排布

式为Is22s22P63s23P63d84s2或[Ar]3d84s2,其3d能级上未成对电子数为2。

(10)As位于第4周期VA族，其基态原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63di°4s24P3

或[Ar]3d1°4s24P3。

B级关键能力提升练

10.下列各组原子价电子排布式对应的元素，不能形成AB2型化合物的是()

A.2s22P2和2s22P4

B.2s22P2和3s23P4

C.3s2和3s23P5

D.3sl和3s23P5

拜D

解责价层电子排布式为2s22P2的元素为C,价层电子排布式为2s22P4的元素为O,二者可形成

CO2,A项不符合题意;价层电子排布式为2s22P②的元素为C,价层电子排布式为3s23P&的元素

为S,可形成CS2,B项不符合题意;价层电子排布式为3s2的元素为Mg,价层电子排布式为

3s23P5的元素为C1,可形成MgCb,C项不符合题意;价层电子排布式为3sl的元素为Na,价层电

子排布式为3s23P5的元素为C1,可形成NaCl,不能形成AB2型化合物,D项符合题意。

11.下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是()

Is2s2pIs2s2p

而同而TH□EEI

①②

Is2s2pIs2s2p

由由丽I

③④

A.①③②④B.①③④②

C.④③②①D.②④③①

H]A

解画轨道中电子的能量:ls<2s<2p,能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以2P轨道

上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图示可知能量由低到高的顺序是①<

③<②〈④。

12.A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占

据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a,则B元素的原子序数可能为()

①a-4②a-5③a+3@a+4

A.①④B.②③

C①§D.②④

朝根据题意可写出各主族中符合题意的元素原子的最外层电子的轨道表示式:H【A族

nswpnsnp

回HIILVIA族回Ml”：lo从中看出B、Al、O和S符合,其成对电子占据的轨

道数和未成对电子占据的轨道数相等。结合A、B属于不同主族可得②、③符合。

13.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应又能与烧碱溶液反应，且都产生比的是（）

A.核内无中子的原子

B.价电子排布式为3s23P③

C.最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子

D.N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子

相正

朝核内无中子的原子是氢原子,其单质H?与酸、碱均不能发生反应,A错误;价电子排布式

为3s23P3的原子是P,磷单质能与NaOH溶液发生反应且不能产生氢气，但不能与稀硫酸反

应,B错误;最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子是Mg,Mg是比较活泼的金属，与

NaOH溶液不能发生反应,C错误;N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子是铝

原子，单质A1是比较活泼的金属，能与稀硫酸和烧碱溶液发生反应产生氢气,D正确。

14.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（）

A.原子核外电子排布式为Is?的X原子与原子核外电子排布式为Is22s2的Y原子

B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子

C.2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子

D.最外层都只有一个电子的X、Y原子

角薪］A项中X是稀有气体氯原子,Y是钺原子，它们的化学性质不相似,错误;B项中X是镁,Y

可以是钙、铳、钦、钗、镒、铁、钻、操、锌等原子,X、Y的化学性质不一定相似,错误;C

项中X是碳,Y是硅,它们属于同主族元素，彼此化学性质一定相似,正确;D项中X、Y可以是

IA族元素，也可以是错、铜等，它们的化学性质不一定相似,D错误。

15.（双选）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个

未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z

元素可以形成负一价离子。下列说法正确的是（）

A.X元素原子基态时的电子排布式为［Ar］4s24P3

B.X元素是第4周期VA族元素

C.Y元素原子的电子排布式为Is22s22P4

D.Z元素具有两性

答案|BC

解析］X元素原子的4P轨道上有3个未成对电子，所以X是碑,Y元素原子的最外层2P就道上

有2个未成对电子，所以Y是碳或氧,X跟Y可形成化合物X2Y3,所以Y是氧。X、Y和Z三

种元素的原子序数之和等于42,所以Z是氢。X元素原子基态时的电子排布式为［Ar］3di°4s24P3,

故A错误;X元素是第4周期第VA族元素，故B正确;Y元素原子的电子排布式为Is22s22Pt

故C正确;氢元素为非金属元素，故D错误。

16.（1）基态钛原子的电子排布式为;同周期的基态原子与钛原子未

成对电子数相同的元素还有种。

（2）（2020江西安远一中高三月考）据媒体报道,法国一家公司日前研发出比当前广泛使用的锂

电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池。

Te元素基态原子的价电子排布式为;基态钠原子中，核外电子占据的原子轨道

总数为。

(3)(2020陕西西安中学高三月考)锲及其化合物是重要的合金材料和催化剂。基态镁原子的

价电子排布式为，排布时最高电子层的电子所占的原子轨道电子云为

形。

僭案|(1)1s22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s23

(2)5s25P46(3)3d84s2球

解析|(l)Ti是22号元素，基态铁原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d24s2或[Ar]3d24s2；铁原子

的未成对电子数为2,同周期中基态原子与钛原子未成对电子数相同的元素原子的价电子排

布式为3d84s2、4s24P2、4s24Pt共有3种。

(2)Te元素为52号元素，其价电子排布式为5s25P+Na元素的原子序数为11,基态原子的

电子排布式为Is22s22P63s：其原子核外原子轨道数为6。

(3)Ni元素原子序数是28,其价电子排布式为3d84s2最高电子层的电子为4s电子,原子轨

道电子云为球形。

17.(2020山东烟台第二中学高二月考)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其

原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可

缺少的、构成蛋白质的重要组成元素Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2

个未成对电子;W是一种常见元素，可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色

晶体。

(1)写出下列元素的名称:X,Y,Z«

(2)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程

式:。

(3)W的基态原子的价电子排布式为。

(4)Y元素的原子核外电子轨道表示式为。

已知断裂1molY—Y键吸收167kJ的热量，生成1molY=Y键放出942kJ热量。则由1mol

Y4气态分子生成2molY2气态分子(填“吸收”或"放出”)kJ热量。

客氧1)碳氮硫(2)C+2H2s浓)当：02T+2SChT+2H2。(3)3d64s2

(4)EIElI，I山I⑸放出882

解析|X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一

种核素的质量数为12,中子数为6,则其质子数=12-6=6,故X为碳元素;Y元素是动植物生长不

可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素;Z的基态原子核外9个轨道上填充了电

子，且核外有2个未成对电子，则Z原子核外电子排布式为1s22s22P63s23Pt则Z为硫元素;W是

一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，则W为铁元素。

(1)根据以上分析可知,X是碳元素;Y是氮元素,Z是硫元素。

(2)C与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫及水，反应的化学方程式为

C+2H2so4(浓)=^CO2T+2SChT+2H2。。

(3)W为铁元素,铁原子核外有26个电子，其基态原子的价电子排布式是3d64s2。

Is2s2p

(4)丫为氮元素,Y原子核外电子轨道表示式为tsEiEnnio

(5)1molN4气态分子含有6moiN—N键，断裂6moiN—N键需要吸收167kJx6=l002kJ

的能量，生成2molN?气态分子放出942kJx2=l884kJ的能量，所以由1mol气态分子变成

2m0IN2分子放出882kJ的能量。

学科素养拔高练

18.含氟化合物被用于预防蹒齿、饮水加氟及其他口腔卫生产品中。起初是用氟化钠(NaF)来

为饮用水加氟，但后来逐渐被氟硅酸(H?SiF6)及其盐氟硅酸钠(NazSiF6)代替。完成下列填空：

(1)写出氟原子的电子排布式:，氟原子有种能量不同的电子。

(2)镁带能在C02中燃烧生成氧化镁和单质碳。氧化镁的电子式为,C02的结构

式为。与镁同周期、离子半径最小的元素原子的价电子排布式为,

其1个原子中能量最高的电子有________个。

霞1(1)1s22522P53(2)Mg2+]2-

0=C=03s23Pl1

|g丽(1)氟原子的电子排布式为Is22s22P5,其中含有3种能量不同的电子。

(2)氧化镁的电子式为Mg2+]2-；CO2的结构式是O=C=O；第3周期元素中,离子电子层数

越少,核电荷数越大，其离子半径越小，所以离子半径最小的是AF+,铝原子核外最外层电子数

是3且位于第三电子层上，所以铝原子价电子排布式为3s?3pi;在含多个电子的原子中,能量最

高的电子是离原子核最远的电子,铝原子中能量最高的电子有1个。

第1章原子结构与元素性质

第2节原子结构与元素周期表

第2课时核外电子排布与元素周期表

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.元素周期表中有如图所示的元素，下列叙述正确的是(

22Ti

钛

3d24s2

47.87

A.钛元素原子的M层上共有10个电子

B.钛元素是ds区的过渡元素

C.钛元素原子最外层上有4个电子

D.47.87是钛原子的近似相对原子质量

答案A

|解析|铁元素原子的M层为第三层,M层电子排布式为3s23P63d2,共有10个电子,A正确;钦元

素是d区元素,B错误;铁元素原子最外层电子排布式为4s5有2个电子,C错误;47.87是钛元

素的相对原子质量,D错误。

2.已知某元素+3价离子的电子排布式为Is22s22P63s23P63dM该元素在周期表中的位置是

（）

A.第3周期VID族,p区

B.第3周期VB族,ds区

C.第4周期VID族,d区

D.第4周期V族,f区

ggc

丽+3价离子的核外有23个电子，则对应的原子核外有26个电子,26号元素是铁，位于元素

周期表中第4周期VIB族，位于d区。

3.闪烁着银白色光泽的金属钛（22Ti）因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广

泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。己知钛有48口、4咛i、50Ti等核素，下

列关于金属钛的叙述不正确的是（）

A.上述钛原子中，中子数不可能为22

B.钛元素在元素周期表中处于第4周期

C.钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置

D.钛元素是d区的过渡元素

ggc

解画铁元素的原子序数为22,位于第4周期NB族，属于d区的过渡元素;根据题给三种核素的

质量数可知，其中子数最小为26;铁的三种核素的质子数均为22,故位于元素周期表中同一位

置。

4.下列说法中正确的是（）

A.原子轨道与电子云都是用来描述电子运动状态的

B.在p轨道中电子排布成UEII］而不能排布成HE匚的最直接的根据是泡利不相容原

理

C.铝原子核外未成对电子数为2

D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子,

其对应元素一定位于同一周期

轴A

解画对于多电子原子，可用原子轨道及电子云描述电子的运动状态,A正确;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，称为

洪特规则,B错误;A1是13号元素，原子核外电子排布式为Is22s22P63s23p）未成对电子数为1,C

错误;原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的元素，

可能是N层4s轨道上排布电子,也可能N层上没有电子存在，因此对应的元素不一定位于同

一周期,D错误。

5.下列各组元素属于p区的是（）

A.原子序数为1、2、7的元素

B.S、0、P

C.Fe、Ar、Cl

D.Na、Li、Mg

耘B

朝根据元素分区标准可知，属于p区的元素最后填入的电子是p电子;原子序数为1的H元

素属于s区，故A错误;0、S、P原子最后填入的电子都是p电子，所以属于p区，故B正确;铁

属于d区，故C错误;锂、钠最后填入的电子是s电子，属于s区，故D错误。

6.(2021山东济南历城二中高二月考)某基态原子的价电子排布式为4dl5s)则下列说法正确的

是()

A.该元素原子最外层共有3个电子

B.该元素位于第5周期HA族，处于ds区

C.该元素原子的M层上共有18个运动状态不同的电子

D.该元素原子的N层上有5个空轨道

ggc

朝由价电子排布式为4dl5s2可知，该元素应位于第5周期HIB族，该元素原子中共有39个电

子，分5个电子层，其中M层上有18个电子，最外层上有2个电子，故A错误;该元素位于第5

周期HIB族，处于d区，故B错误;该元素基态原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P63404s24P64dl5s2,M能层上有18个电子，故C正确;该元素原子的N层的电子排

布为4s24P644,4d轨道有4个空轨道，故D错误。

7,下列有关说法正确的是()

A.电子云通常用小黑点的疏密来表示，小黑点密表示在该空间的电子数多

B.已知Sm的价层电子排布式为4f66s2,SnP+的价层电子排布式为4户

C.Cu的核外电子排布式为Is22s22P63s23P63di°4sl所以Cu处于s区

D.原子光谱的特征谱线用于鉴定元素，从Is22s22P33sl跃迁至Is22s22P4时形成的是吸收光谱

萌B

逊电子云通常用小黑点的疏密来表示，小黑点密表示在该处电子出现的概率更大,A错

误;SnP+是由Sm原子失去3个价电子形成的离子,该原子中6s轨道上的2个价电子在最外层

最容易失去，另外4f轨道上也会失去一个电子，故SnP+的价层电子排布式为4户,B正确;Cu的

价电子排布式为3di°4s)所以Cu处于ds区,C错误;电子由高能级跃迁至低能级时，需要释放

能量，因此电子从Is22s22P33sl跃迂至Is22s22P4时形成的是发射光谱,D错误。

8.请完成下列各题的填空：

(1)氢化钠(NaH)电子式为，氢负离子的结构示意图为。

(2)元素X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素名称是，该元素核外电子排布

式为，该元素的价电子轨道表示式为。

(3)前四周期元素中，未成对电子数为5的元素符号是，该元素在周期表中的位置为

第周期族，属于区。

(4)C、N、O三种元素的原子核外未成对电子数依次为。

[WM|(l)Na+H]-(2)碳Is22s22P2

2s2P

EEnn(3)Mn4WBd(4)2、3、2

廨丽(l)NaH是离子化合物，阴离子是H-,NaH的电子式为Na+H「,氢负离子的结构示意图为

（2）由题意可知X是碳元素，核外电子排布式为Is22s22P2,价电子轨道表示式为

2s2P

（3）前四周期元素中，未成对电子数为5即外围电子排布式为3d54s5该元素原子序数为25,

为Mn元素，该元素在周期表中的位置为第4周期VHB族，属于d区。

（4）C、N、0三种元素原子的核外电子排布式分别为Is22s22P2、Is22P22P3、Is22s22P4,则

未成对电子数依次为2、3、2。

B级关键能力提升练

9.（双选）（2021山东德州高二期末）下列说法正确的是（）

A.电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱

B.在已知元素中，基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有1种

3d4s

c.核电荷数为26的元素原子核外价电子轨道表示式为IHU工EH]E

D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子

gg]BC

朝电子由激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收

光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，故A错误;元素基态原子最外层仅有的一个电子位

于4s能级，即4s1该原子4s能级未填充满，其中一种情况是按照能级顺序填充为

Is22s22P63s23P（>4si,为K元素,另一种情况是按照洪特规则的特例填充为Is22s22P63s23P63d54sl

或Is22s22P63s23P63di°4s1分别为24Cr和29C11,位于d区的只有Cr,故B正确;铁原子3d能级上

3d4s

有6个电子,4s能级上有2个电子，即原子核外价电子轨道表示式为回H“回,故C

正确;每个原子轨道最多容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，原子轨道中一定有未成

对电子，故D错误。

10.（2021山东日照高三校际联考）下列各项叙述正确的是（）

A.基态原子核外电子排布式为[Ar]3di°4s2和[Ar]4s2对应的元素同族

B.钠原子核外电子排布式由Is22s22P63s