2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质1.1能层与能级构造原理与电子排布式课时评价含解析新人教版选择性必修第二册

PAGE5-能层与能级构造原理与电子排布式(30分钟50分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)1.(2024·宜宾高二检测)下列说法错误的是 ()A.地球上的非金属元素共有22种B.宇宙大爆炸产生了氢、氦、锂元素C.思辨性推想就是科学假设D.地球上的元素绝大多数是金属元素【解析】选C。科学假设要以已有的科学事实和理论为依据,更要用系统的科学视察和试验来验证,而思辨性推想是一种预言性推想,不是科学假设,故C项说法错误。【补偿训练】下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是 ()①电子分层排布模型 ②“葡萄干布丁”模型③量子力学模型 ④道尔顿原子学说⑤核式模型A.①③②⑤④B.④②③①⑤C.④②⑤①③ D.④⑤②①③【解析】选C。阴极射线的发觉、α粒子散射试验、氢原子光谱的发觉和探讨,对揭示原子内部结构的奇妙具有极为重要的作用。道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等人提出的原子结构模型对人类探究物质结构做出了巨大的贡献。原子结构模型的演化过程可以表述为道尔顿原子学说→汤姆生“葡萄干布丁”模型→卢瑟福核式模型→玻尔电子分层排布模型→量子力学模型。2.(2024·南京高二检测)在同一个原子中,M能层上电子的能量与Q能层上电子的能量相比 ()A.前者大于后者 B.后者大于前者C.前者等于后者 D.无法确定【解析】选B。能层低的能级能量低,M能层上电子的能量比Q能层上电子的能量低,B项正确。3.(2024·泉州高二检测)某元素原子的核外有三个能层,最外能层有4个电子,该原子核内的质子数为 ()A.14 B.15 C.16 D.17【解析】选A。原子核外共有三个能层,最内能层只有1s能级,可容纳2个电子,其次能层有2s、2p两个能级,可容纳1×2+3×2=8个电子,最外能层有4个电子,所以该原子核外有14个电子,又因在原子中核外电子数等于核内质子数,故选A。【补偿训练】(2024·银川高二检测)电子在一个基态原子的下列能级中排布时,最终排布的是 ()A.ns B.npC.(n-1)d D.(n-2)f【解析】选B。依据构造原理,原子中电子的排布依次为ns→(n-2)f→(n-1)d→np,最终排布的应为np能级。【方法规律】推断原子轨道能量凹凸的方法首先看能层,一般能层序数越大,能量越高。再看能级,同一能层中的各能级,能量是s<p<d<f。同一能级中的各原子轨道能量相同。还要留意能级交织现象,即高能层的s、p能级的能量可能会小于低能层的d、f能级,如4s<3d,5s<4d等。4.(2024·衡阳高二检测)主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是 ()A.Ca2+1s22s22p63s23p6B.O2-1s22s22p4C.Fe1s22s22p63s23p63d64s2D.Fe2+1s22s22p63s23p63d6【解析】选B。氧原子的电子排布式为1s22s22p4,因此O2-的电子排布式为1s22s22p6,B错误。原子失去电子形成离子时,应先失去最外层上的电子。Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,铁元素生成Fe2+时,应先失去4s上的电子,故Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。【补偿训练】(2024·宁波高二检测)某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,下列关于该微粒的说法正确的是 ()A.它的质子数肯定是18B.它的原子和37Cl可能互为同位素C.它的单质肯定是强还原剂D.可以确定该微粒为Ar【解析】选B。此微粒核外共有18个电子,可能是原子也可能是离子,离子又可能为阳离子Ca2+、K+或阴离子S2-、Cl-。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)5.(2024·绵阳高二检测)A、B、C分别代表三种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布式为ns1,B元素的原子价电子排布式为ns2np2,C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍。(1)C原子的电子排布式为________,若A元素的原子最外层电子排布式为1s1,则A与C形成的阴离子的电子式为__________。

(2)当n=2时,B的原子结构示意图为________。

(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,元素A在周期表中的位置是________。

【解析】由C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,推出C为O元素;若n=2,则B的价电子排布式为2s22p2,B为碳元素。答案:(1)1s22s22p4(2)(3)其次周期第ⅠA族一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)6.(2024·临沂高二检测)下列四种元素中,其单质氧化性最强的是 ()A.原子中2p能级比2s能级多一个电子的第2周期元素B.位于元素周期表中第3周期ⅢA族的元素C.原子最外层电子排布为2s22p6的元素D.原子最外层电子排布为2s22p5的元素【解析】选D。A项为N,B项为Al,C项为Ne,D项为F,F2的氧化性最强。【互动探究】(1)若将题干改成“其单质还原性最强的是”应当如何选择?提示:选B。四种元素中只有B项元素的最外层电子数小于4,易失电子表现还原性。(2)B项中所描述的元素的原子核外有几个能层几个能级?提示:该元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,核外有3个能层,5个能级。7.(2024·福州高二检测)下面是某些元素的最外层电子排布,各组指定的元素,不能形成AB2型化合物的是 ()A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p4C.3s2和2s22p5 D.3s1和3s23p2【解析】选D。A项为C和O,能形成CO2;B项为S和O,能形成SO2;C项为Mg和F,能形成MgF2;D项为Na和Si,不能形成AB2型化合物,故选D。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)8.现有aA、bB、cC、dD、eE五种短周期元素,A、B、C、D都是生命体不行缺少的重要元素。已知它们的原子序数有如下关系:a+b=c,a+c=d,b+c=e,B、D都有同素异形体。人类已知的化合物中,有一类化合物的种类已超过三千万,这类化合物中一般都含有A、B两种元素。E是一种生活中常用的金属。依据以上信息,回答下列有关问题:(1)写出下列元素的名称:B________,E________。

(2)写出E元素原子的电子排布式:_________________________。(3)写出由上述五种元素中的四种元素组成的离子化合物的化学式(写出两种即可)___________________、________________。(4)E用于焊接钢轨时的化学方程式为_____________________。(5)A单质与C单质的化合反应是化学工业中的一个重要的反应,写出该反应的化学方程式:____________________________________________。

【解析】短周期元素中有同素异形体的元素一般是C、O、P,超过三千万的物质是有机物,一般含C、H两元素。E是一种生活中常用的金属,应是铝。所以A是氢,B是碳,C是氮,D是氧,E是铝。答案:(1)碳铝(2)1s22s22p63s23p1(3)NH4HCO3(NH4)2CO3(4)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3或8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3(5)N2+3H22NH3【补偿训练】(2024·太原高二检测)(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为a-b,L层电子数为a+b,则A为________(填元素符号,下同),B为________。

(2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子的核外电子总数比X元素多5,则X、Y分别为________、________。

【解析】(1)短周期元素的原子最多有三个电子层(K、L、M),则A元素原子的次外层只可能为K层或L层,b只可能是2或8。又因为B元素原子的L层电子数为a+b,而L层最多容纳8个电子,所以b只可能等于2。由a+b=8,得a=6。故A元素原子的核外电子排布状况为K层2个电子,L层6个电子,则A为O;B元素原子的核外电子排布状况为K层2个电子,L层8个电子,