2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质第一节第2课时基态原子核外电子排布原子轨道课时作业含解析新人教版选择性必修2

PAGE9-课时作业2基态原子核外电子排布原子轨道1．下列叙述中，正确的是()A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B．在一个基态多电子的原子中，不行能有两个能量完成相同的电子C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量确定比L层上的电子能量高D．假如某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋状态必定相反2．下列说法正确的是()A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子云是“8”字形B．能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道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)，它违反了()A．能量守恒原理B．泡利不相容原理C．能量最低原理D．洪特规则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的核外电子排布图，其中最能精确表示基态锰原子核外电子运动状态的是()5．下列微粒中，未成对电子数最多的是()A．C：1s22s22p2B．S：1s22s22p63s23p4C．Cr：1s22s22p63s23p63d54s1D．Fe：1s22s22p63s23p63d64s26．下列电子排布式中，原子不是处于激发状态的是()A．氮原子：B．氟原子：1s22s22p43s1C．锰原子：[Ar]3d54s2D．铜原子：1s22s22p63s23p63d94s27．某基态原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，下列L层中排布正确的是()8．下列基态原子的电子排布式不符合构造原理但是正确的是()A．16S：1s22s22p63s23p4B．24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1C．12Mg：1s22s22p63s2D．29Cu：1s22s22p63s23p63d94s29．Fe元素原子的核外3d、4s轨道上的电子排布图正确的是()10．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则a/b的值为()A．1B．2C．3D．411．(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形态有________种；氟原子有________种不同能量的电子，价电子排布图为________________。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：________；Cl－中有________种运动状态不同的电子。(3)基态硼原子的核外电子排布图为________。12．如图是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个相互________(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________。(4)下列电子排布图中，能正确表示元素X的原子处于最低能量状态的是________。13．已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。(1)按要求书写下列图式：①B原子的结构示意图：________________________________________________________________________；②C原子的电子排布图：________________________________________________________________________；③D原子的核外电子排布式：________________________________________________________________________；④B离子的电子式：________________________________________________________________________。(2)写出E的元素符号：________，要证明太阳光中含有E元素，可采纳的方法是____________________________________________。14．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该原子的电子排布图为________________。(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B元素的符号为________，C的离子结构示意图为________。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充溢，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________。(4)E元素基态原子的M层全充溢，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其价电子排布图为________________________。15.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：(1)A为__________(写出元素符号，下同)，电子排布式是________________________________________________________________________。(2)B为__________，简化电子排布式是________________________________________________________________________；(3)C为__________，价电子排布式是________________________________________________________________________；(4)D为__________，电子排布图是________________________________________________________________________；(5)E为__________，原子结构示意图是________________________________________________________________________。16．回答下列问题：(1)基态Mn原子核外未成对电子有________个。(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(3)基态Ge原子有________个未成对电子。(4)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对的电子数为________。(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________。(6)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(7)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形态为________。(8)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。(9)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是________。A．Fe2＋B．CuC．Fe3＋D．Cu＋课时作业21．解析：同一轨道上的两个电子，能量相同、自旋状态相反，即运动状态不一样，所以A、B错误；C中因为M层与L层没有能级交织，所以M层能量确定大于L层；D中3p有3个轨道，依据洪特规则，应占据其中2个，并且自旋状态相同。答案：C2．解析：A项，p轨道是哑铃形，是说的电子出现概率高的“区域”的形态。B项，能层数为3时，共有9条轨道。C项，氢原子中有一个电子，但轨道是人们规定的，可以是空轨道。答案：D3．解析：洪特规则：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，而且自旋状态相同。答案：D4．答案：D5．答案：C6．解析：只要原子不是处于基态状况下，就属于激发态，氮原子基态为：，A项错误；基态氟原子为1s22s22p5，B项错误；基态锰原子为1s22s22p63s23p63d54s2，C项正确；基态铜原子电子排布应当为1s22s22p63s23p63d104s1，D项错误。答案：C7．解析：A项，2s轨道应排满2个电子，且自旋方向相反，错误；B项，2p轨道的2个电子的自旋方向要相同，错误；C项，2p轨道的2个电子应分占2个轨道，且自旋方向相同，错误；D项，2p能级的3个轨道的能量是相同的，正确。答案：D8．解析：依据构造原理，电子在各能级上的排列依次为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d……且排布的电子数分别为2、2、6、2、6、2、10……故依据构造原理24Cr的电子排布式应为：1s22s22p63s23p63d44s2。但是依据洪特规则特例Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。所以选B。而D电子排布式错误，应当为1s22s22p63s23p63d104s1。答案：B9．解析：Fe元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,3d能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋方向相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋方向相同，4s轨道上排满2个电子，且自旋方向相反，故C项正确。答案：C10．解析：在短周期元素中，基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素：第一周期的H元素，在其次周期C元素、O元素，第三周期的P元素，共4种，即a＝4。在短周期元素中，基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有C元素、Si元素，共2种，即b＝2。综上可知，a/b＝2。答案：B11．解析：(1)氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形态有2种；电子能量由能层和能级共同确定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为2s22p5，排布图为：。(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则Sn2＋的最外层电子排布式为5s2；Cl－有18个电子，所以有18种不同运动状态。(3)基态硼原子的核外电子数为5,电子排布式为1s22s22p1，电子排布图为：。答案：(1)23(2)5s218(3)12．解析：(1)s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以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，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。(4)若元素的原子处于最低能量状态，则其核外电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A、B两项违反洪特规则，C项表示元素的原子处于激发态，违反能量最低原理。答案：(1)球1哑铃3(2)2p垂直氮(3)S1s22s22p63s23p4(4)D13．解析：由题意知，A原子中只有1个电子，A为H；B原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C原子的2p轨道上有4个电子，则C为O；D原子的价电子排布式为4s1，则D为K；由E原子的价电子排布式可知E为Ar。(1)原子结构示意图能简明地表示原子的组成和电子在原子核外的分层排布状况，电子排布式能表明电子在各电子层不同原子轨道上的排布状况；电子排布图可进一步表明电子在各原子轨道上的自旋状态；电子式可以表明与元素性质亲密相关的原子最外层的电子数。(2)对太阳光进行光谱分析，可确定太阳光中所含元素的种类。答案：(1)①②③1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1④(2)Ar对太阳光进行光谱分析14．解析：(1)依据A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，可知该元素的基态原子有2个电子层，共有7个电子，是N元素，其电子排布图为。(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有18个电子，则B元素为Cl，C元素为K，K＋的结构示意图为。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充溢，即三价阳离子的构型为3d5，则原子的价电子构型为3d64s2，即为26号Fe元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由E元素基态原子的M层全充溢，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，可知其价电子构型为3d104s1，所以E为Cu元素，其价电子排布图为。答案：(1)(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(4)Cu15．解析：由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。这五种元素电子排布式分别为A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1，C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3，E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。答案：(1)Si1s22s22p63s23p2(2)Na[Ne]3s1(3)P3s23p3(4)N(5)Fe16．解析：(1)Mn是25号元素，电