【精准解析】2021化学人教版选择性必修第二册课后提升：第一章　电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理

3.0 envi 2024-11-20 4 4 250.36KB 8 页 3知币
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第二课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特
规则、能量最低原理
课后篇素养形成
夯实基础轻松达标
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.电子式:He∶
B.原子结构示意图:
C.电子排布式:1s2
D.轨道表示式:
答案 D
解析 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,但不能说明这两个
电子的自旋状态,而D项可以说明两个电子均在 1s 能级的原子轨道中,且自旋相反。
2.在1s、2px、2py、2pz原子轨道中,具有球对称性的原子轨道是(　　)
A.1s B.2pxC.2pyD.2pz
答案 A
解析 1s 原子轨道和 2p 原子轨道的图像分别为:
由图像可看出,呈球对称性的为 1s 原子轨道。
3.下列元素中,未成对电子最多的是(　　)
A.Ne B.P C.Fe D.Cr
答案 D
解析首先分别写出四种元素原子核外电子排布的轨道表示式,然后进行判断。Ne 没有未成对
电子,P 有3个未成对电子,Fe 有4个未成对电子,而Cr 的未成对电子最多,有6个。
4.将nd能级中的电子排布成 ,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.构造原理 D.洪特规则
答案 D
解析洪特规则表明,基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。
5.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 能级原子轨道也在增多
D.与s电子原子轨道相同,p 电子原子轨道的平均半径也随能层的增大而增大
答案 D
解析 A项中,应为“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;B 项中,处在 s原子轨道上的电子,出现在球形内空间的概率为 90%;C 项
中,无论是 2p、3p、4p、5p,能级中原子轨道数目不变,只是能量增加。
6.下面是第二周期部分元素基态原子的轨道表示式,据此判断下列说法错误的是(　　)
A.每个原子轨道里最多只能容纳 2个电子
B.电子排在同一能级时,总是优先单独占据一个轨道
C.每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D.若一个能级中有 2个电子,则其自旋状态一定相反
答案 D
解析由题给四种元素原子的轨道表示式可知,在一个原子轨道里,最多只能容纳自旋相反的 2
个电子,即符合泡利原理,A 正确;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
轨道且自旋平行,即符合洪特规则,B 正确;任一能层的能级总是从 s能级开始,而且能级数等于
该能层序数,C 正确;若在同一个原子轨道里有 2个电子,则它们的自旋状态相反,若在同一能级
的不同轨道里有 2个电子,则自旋状态相同,故D错。
7.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轨道表示式,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 Mn 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2,其中 3d 能级上排布了 5个电子,为半充满状
态,各电子分占不同的轨道,且自旋平行。A中,3d 能级上电子排布不对,违反了洪特规则;B 中,s
轨道上两个电子的自旋状态应相反;C 中3d 能级上电子排布不对,违反了洪特规则。D项正确。
8.若某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为 4d15s2,则下列说法正确的是(　　)
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有 3个未成对电子
B.该元素的原子核外共有 5个电子层
C.该元素原子的 M能层中有 8个电子
D.该元素原子最外层有 3个电子
答案 B
解析该元素原子处于能量最低状态时,原子中只有 1个未成对电子,A 错误;该元素原子核外共
有5个电子层,B 正确;该元素原子的 M能层中有 18 个电子,C 错误;该元素原子最外层有 2个电
子,D 错误。
9.下表列出了核电荷数为 21~25 的元素的最高正价,回答下列问题:
元素
名称 钪钛钒铬锰
元素
符号 Sc Ti V Cr Mn
核电
荷数 21 22 23 24 25
最高
正价 +3+4+5+6+7
(1)写出下列元素基态原子的电子排布式:
Sc:　。®
Ti:　。®
V:　。®
Mn:　。®
(2)已知基态铬原子的核外电子排布式是
1s22s22p63s23p63d54s1,其并未严格按照基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序进行排布,为
什么核外电子这样排布呢? 　 。®
(3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正价,你发现的规律是® ® ® 　 。®
答案(1)1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2
1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2
(2)能量相近的原子轨道中,当电子处于半充满状态时比较稳定
(3)五种元素的最高正价数等于各元素基态原子最外层 s能级中的电子和次外层 d能级中
的电子数目之和
解析(1)根据原子序数和基态原子核外电子排布原则可以写出 4种元素原子的电子排布式。(2)
由洪特规则特例,可知能量相同的原子轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定。(3)由
最高正价数值与对应的核外电子排布式,可以得出 21~25 号元素最高正价数值等于各元素基态
原子的最外层 s轨道上的电子和次外层 d轨道上的电子数目之和。
提升能力跨越等级
1.具有下列电子层结构的原子,其对应元素一定属于同一周期的是(　　)
A.两种原子的电子层上全部都是 s电子
B.3p 能级上只有一个空轨道的原子和 3p 能级上有一个未成对电子的原子
C.最外层电子排布式为 2s22p6的原子和最外层电子排布式为 2s22p6的离子
D.原子核外 M能层上的 s能级和 p能级都填满了电子,而d能级尚未排有电子的两种原子
答案 B
解析两原子的核外全部都是 s电子,则原子具有 1s 能级或具有 1s、2s 能级,如果是氢原子与锂
原子,二者并不处于同一周期,A 项错误。3p 能级上只有一个空轨道的原子,其价电子排布式为
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