2021-2022学年新教材人教版高中化学选择性必修2第一章原子结构与性质 课时练习题及综合测验含答案解析

第一章原子结构与性质

1.1原子结构..................................................................1

1、能层与能级基态与激发态原子光谱....................................1

2、构造原理与电子排布式.................................................8

3、电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理................13

1.2原子结构与元素的性质...................................................24

1、原子结构与元素周期表................................................24

2、元素周期律..........................................................32

综合测验....................................................................46

1.1原子结构

1、能层与能级基态与激发态原子光谱

基础练习

一、选择题

1.（2021•广州高二检测）下面的能级表示中正确的是（）

A.IpB.2dC.3fD.4s

【解析】选D。第一能层含有1个能级，1s能级，不包含p能级，故A错误；第

二能层含有2s、2P两个能级，所以不存在2d能级，故B错误；第三能层含有3

个能级，分别是3s、3p、3d能级，所以不存在3f能级，故C错误；第四能层含

有4个能级，分别是4s、4p、4d、4f能级，包含4s能级，故D正确。

2.下列能层中，不包含d能级的是（）

A.KB.QC.MD.N

【解析】选A。K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，不包含d能级，故

A选；Q能层是第七能层，含有7个能级，分别是7s、7p、7d等能级，包含d

能级，故B不选；M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级,

包含d能级，故C不选；N能层是第四能层，含有4个能级，分别是4s、4p、4d、

4f能级，包含d能级，故D不选。

3.（2021•内江高二检测）有关光谱的说法中不正确的是（）

A.原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光，这也是原子光谱产生的原

因

B.电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱

C.燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关

D.通过光谱分析可以鉴定某些元素

【解析】选B。不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱

仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，A正确；电子由低能级跃迁至较

高能级时，要吸收能量，摄取到的是吸收光谱，B错误；燃放的焰火在夜空中呈

现五彩缤纷的礼花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；不同元素的原子发生跃

迁时会吸收或释放不同的光。在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如钠

和锄。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析,

D正确。

4.（2021•日照高二检测）下列说法正确的是（）

A.自然界中的所有原子都处于基态

B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量

C.无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量

D.激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性

【解析】选B。自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，A项错误；同

一种原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量，若原子种类不同，则不一

定如此，B项正确，C项错误；激发态原子的能量较高，容易跃迁到能量较低的

激发态或基态，能量降低，激发态原子若要失去电子，仍必须再吸收能量，失去

电子难易程度需根据原子的具体情况而定，有的激发态原子易失去电子，有的激

发态原子难失去电子，D项错误。

5.以下能级符号正确的是（）

①5s②2d③3f④Ip⑤3d

A.①②B.③⑤C.①⑤D.③④

【解析】选C。s能级在每一层上都有，因此存在5s能级，故①正确；d能级至

少在第三层及以上，第二能层只有2s、2P能级，故②错误；f能级至少在第四

层及以上，第三能层只有3s、3p、3d能级，故③错误；p能级至少在第二层及

以上，第一层（K层）上只有1s能级，故④错误；d能级至少在第三层及以上，第

三层（M层）只有3s、3P和3d能级，因此存在3d能级，故⑤正确。

6.下列选项中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（）

睡0旦/

A.燃放烟火B.霓虹灯广告C.蜡烛燃烧D.平面镜成像

【解析】选D。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，

释放能量，光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一，燃放烟火、霓虹灯广告、

蜡烛燃烧等均与电子的跃迁有关系，平面镜成像是光线反射的结果，与电子的跃

迁无关。

7.在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层称作电子

层。电子层模型被称为洋葱式结构，如图所示。根据电子层模型，判断下列说法

不正确的是（）

原子的电子层模型

A.多电子原子的核外电子是分层运动的

B.所有电子在同一区域里运动

C.排在K、L、M层上的电子的能量依次增大

D.多电子原子里电子的能量不同

【解析】选B。多电子的原子其核外电子在原子核外按照能量的高低不同在原子

核外分层运动，故A正确；因核外电子的能量不同，则按照能量的高低在原子核

外分层运动，不在同一区域里运动，故B错误；排在K、L、M层上的电子的能量

依次增大，故C正确；多电子原子中核外电子的能量是不同的，能量低的通常在

离核较近的区域运动，故D正确。

8.下列说法正确的是（）

A.氢原子光谱并不是所有元素的光谱中最简单的

B.“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点

C.玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱

D.原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着

【解析】选B。氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，故A错误；微观

粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，

微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；玻尔理论成功地解释了氢原子光谱,

但对多电子原子的光谱解释却遇到了困难，玻尔理论具有局限性，只是解释了氢

原子光谱，不能推广到其他原子光谱，故C错误；电子没有固定的轨道，在一定

范围内高速运动，原子中电子的运动区域没有确定的半径，故D错误。

9.下列有关认识正确的是()

A.同一能层的所有电子的能量均相等

B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

C.各能层含有的能级数为n—1

D.各能层最多容纳的电子数为2n?

【解析】选D。同一能层中不同能级上的电子的能量是不同的，如第二能层的s

能级上电子的能量小于P能级上电子的能量，故A错误；各能层的能级都是从s

能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，如第

二能层只含有s能级和p能级，故B错误；各能层含有的能级数与其能层数相等

为n,故C错误；各能层最多含有的电子数为2n,，但最外层不能超过8个电子,

次外层不能超过18个电子，倒数第三层不能超过32个电子，故D正确。

10.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是

()

A.Is、2p、3dB.ls>2s、3s

C.2s、2p、2dD.3p、3d、3f

【解析】选A。ls、2p、3d,K层有1个能级，为Is,最多容纳2个电子；L层

有2个能级，分别为2s、2p,2P最多容纳6个电子；从M层开始有d能级，即

3d最多容纳10个电子，故A正确；Is、2s、3s,s能级只容纳2个电子，故B

错误；2s、2p、2d,L层有2个能级，分别为2s、2p,没有2d,故C错误；3p、

3d、3f,N层开始有f能级，即4f,第三层没有3f,故D错误。

二、非选择题

11.（15分）某元素的原子序数为33,则：

（1）此元素原子的电子总数是;

⑵有个能层，个能级。

【解析】核电荷数=原子序数=核外电子数，故此原子的核外电子数为33,核

外K层1s上2电子，L层2s上2电子、2P上6电子，M层3s上2电子、3P上

6电子、3d上10电子，N层4s上2电子、4P上3电子。

答案：（1）33（2）48

12.（15分）钠原子的原子序数为11,试回答下列问题：

（1）写出钠的原子结构示意图：o

⑵钠的最外层有1个电子，若该电子分别位于①3s②3P③3d三种能级，则钠

原子的能量最低的情况是（填序号），若将钠原子完成①转化为②，则会

（填“吸收”或“释放”）能量，若将钠原子从③转化为①，则会产生

（填“吸收”或“发射”）光谱。

【解析】（1）根据初中所学知识，钠原子结构示意图为（2）由于能量:

3s<3p<3d,则钠原子的能量最低的情况是①；由于能量①〈②，所以若将钠原子

完成①转化②，则会吸收能量；因为能量③〉①，所以将钠原子从③转化为①,

则会产生发射光谱。

答案：⑵①吸收发射

提升练习

一、选择题

13.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.14B.15C.16D.17

【解析】选A。原子核外共有三个能层，最内层只有1s能级，可容纳2个电子;

第二层有2s、2P两个能级，可容纳1X2+3X2=8个电子；最外层有4个电子,

所以该原子核外有14个电子，因为在原子中核外电子数等于核内质子数，所以

该原子核内的质子数为14。

14.（2021•十堰高二检测）下列有关说法中不正确的是（）

A.只包含s和p能级的能层为L能层

B.电子从低能级跃迁到较高能级时，一定发生的是化学变化

C.同一原子中，可能存在两个能量相同的电子

D.不同原子中的相同能级，能容纳的电子数相同

【解析】选B。每一能层所含能级数等于能层序数，因此，只含s和p能级的能

层为L能层，A正确；电子从低能级跃迁到较高能级时，为物理变化，B错误；

同一原子中，位于同一能层、同一能级的电子，能量相同，C正确；不同原子中

的同一能级，能容纳的电子数目相同，D正确。

15.以下现象与原子核外电子的跃迁有关的是（）

①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸谯⑤凸透

镜聚光⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧

冷却结晶

A.①③⑥⑦B.②④⑤⑧

C.①③⑤⑥⑦D.①②③⑤⑥⑦

【解析】选A。霓虹灯、激光器、日光灯等工作过程中产生的光及焰火燃放时产

生的光，都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较高能级，然后电子从较高能

级跃迁到较低能级的过程中释放出的光能。石油蒸储、冷却结晶的过程都是物质

发生物理变化的过程，其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸透镜聚

光都是光的折射现象，而不是光的产生。

二、非选择题

16.（7分）如图画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E,处于n=4

的一群氢原子的电子向低能级跃迁时，能够发出不同频率光波的种数为

可见光区巴尔末系

E=-O.O6O5xlOJ

£，--O.O872xl(r,lJ

£=0.136x100紫蓝紫

£=-0.242x10J"

£=-0.545x10，0J'

氢原子数

【解析】处于n=4的一群氢原子的电子向低能级跃迁时，发射光子能量是不连

续的，光子能量为2个能级之差，4个能级进行组合共有C：种不同频率的光子,

4X3

即有•=6种能够发出不同频率光波。

2

答案：6

17.（8分）在真空放电管内充入低压氢气，并在放电管两

端的电极间加上高压电时，氢分子便分解为氢原子并放电发光，经光谱仪记录便

可得到氢原子光谱（如图所示）。氢原子光谱是线状光谱。

红外区

IIII|川口口

（1）在现代化学中，常利用________上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

（2）下列现象和应用与电子跃迁无关的是o

A.激光B.焰色试验C.原子光谱D.燃烧放热E.石墨导电

【解析】（1）用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光

谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征

谱线来鉴定元素。（2）电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐

射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断

补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，

故A错误；当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量

较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，

很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火

焰呈现颜色，与电子跃迁有关，故B错误；原子光谱的产生是原子核电子发生能

级跃迁的结果，与电子跃迁有关，故C错误；燃烧放热是化学能转化为热能，与

电子跃迁无关，故D正确；石墨是层状结构，层间有自由移动的电子，与电子跃

迁无关，故E正确。

答案：（1）原子光谱（2）DE

2、构造原理与电子排布式

基础练习

一、选择题

1.在下列多电子原子中，下列能级能量最高的是（）

A.6sB.5dC.4fD.6p

【解析】选Do各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为ns

<np<nd<nf；②n不同时的能量高低：2s<3s<4s,2p<3p<4p；③不同层不

同能级ns<（n—2）f<（n—l）d<np,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循

下列顺序：Is、2s、2p>3s>3p>4s、3d^4p、5s^4d、5p、6s、4f5d>6P…

由以上分析可知能级能量6s<4f<5d<6p,能级能量最高的是6p0

【补偿训练】

下列各能级中电子所具有的能量最高的是（）

A.3s2B.4p'C.5d'D.6s2

【解析】选C。原子的核外电子排布遵循能量最低原理，基态原子核外电子的排

布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、

5d,所以电子能量最高的是5dL

2.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AB?型化合物

的是（）

A.2s22P2和2s22P4

B.3s23P4和2s22P4

C.Is'和2s22Ps

D.3s23Ps和2s22P4

【解析】选C。A项为C和0,能形成CO?；B项为S和0,能形成SO*C项为H

和F,只能形成HF；D项为只和0,能形成CIO?,故选C。

3.下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是（）

A.3Px=3pyB.5s<3d

C.4p>3pD.2s<2p

【解析】选B。3Px和3p，轨道是两个不同的原子轨道，空间伸展方向不同，两个

轨道上的电子的运动状态不同，但同一能级上的原子轨道具有相同的能量，故A

正确；根据构造原理可知原子轨道能量5s>3d,故B错误；电子的能层越大，

电子的能量越大，则原子轨道能量4P>3p,故C正确；相同电子层上原子轨道

能量sVp,故D正确。

4.（2021•南充高二检测）下列说法中正确的是（）

A.某原子的电子排布式为Is22s22P63s23Pli3d54s:则该元素原子核外有4个能级

填有电子

B.氢原子的发射光谱可以是电子从1s跃迁到2p产生的

C.根据构造原理可知同一原子的各能级能量高低为4f>4d>3d>3p

D.Fe"与Cr原子的核外电子数相同，因此电子排布式相同

【解析】选Co电子排布式为Is22s22P63s加"3d54s2的原子核外有7个能级填有电

子，A错误；电子从1s跃迁到2P产生的是吸收光谱，B错误；同一原子的能量

高低顺序为4f>4d>3d>3p,C正确；Fe2+与Cr的核外电子数相同,但电子排布式

不同，前者为Is22s22P63s23P63d:后者为Is22s22P63s23P63dZs）D错误。

5.（2021•杭州高二检测）4p能级填充4个电子的元素，其原子序数是（）

A.15B.34C.35D.51

【解析】选B。4P能级填充4个电子的元素，其电子排布式为

Is22s22P63s23P吆〃4s24PT原子序数为34。

6.（2021•长沙高二检测）若某元素基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d’4s②，则

下列说法正确的是（）

A.该元素基态原子中共有4种不同能量的电子

B.最高能层为N层

C.该元素原子最外层共有3个电子

@2883

D.该元素原子结构示意图为‘)))

【解析】选B。根据构造原理，该元素基态原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P63dl4s2。由此可知该元素原子中共7种能量的电子，A错误；最高

能层是N层，B正确；最外层有2个电子，C错误；M层有9个电子，最外层有2

个电子，D错误。

7.(2021•盐城高二检测)原子的第四层填充有2个电子的元素种数为()

A.1种B.10种

C.11种D.9种

【解析】选D。第四层填充有2个电子，即4s2,则第3能层一定填充了3s23P:

但由于3d在4s后面填充，所以3d可能没有电子，也可能填满了电子，即从3d°

到3dHi均可能，但是不存在3dzs之和3d94s2,所以总共有9种。

8.(2021•湖北七市高二检测)下列每组中的两个微粒，其电子排布式不相同的

是()

A.'2c和13cB.Na*和PT

C.C「和ArD.Fe^和V

【解析】选D。气和化核外电子数相同，电子排布相同，A错误；Na+和N-的

电子排布式均为Is22s22P:B错误;C「和Ar的电子排布式均为Is22s22P63s23P6,

C错误;Fe"和V核外均有23个电子，但是二者电子排布分别为Is22s22P63s23P63d%

Is22s22P63s23P63d34s2,D正确。

二、非选择题(本题包括2小题，共14分)

9.(6分)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

(l)2s3s；(2)2s3d；

(3)3d4s；(4)4f6f；

(5)3Px3pz0

【解析】(D不同电子层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：ls<2s<3s<

4s…，所以2s<3s；(2)不同能层不同能级，原子轨道能量的高低顺序：IsV2s

<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f***,所以2sV3d；(3)同理，

3d>4s；(4)不同电子层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：1SV2SV3SV

4s…，所以4fV6f；(5)能层、能级均相同的原子轨道能量相等，所以3P*=3p,。

答案：⑴V⑵V⑶〉⑷V⑸:

10.(8分)(2021•湘潭高二检测)根据要求，完成填空：

(1)原子序数为15的元素的原子核外电子排布式o

(2)钾的简化电子排布式o

(3)31号元素的价层电子排布式0

通。8

(4)原子结构示意图为")的微粒的核外电子排布式

答案：⑴Is22s22P63s23P3(2)[Ar]4s'

(3)4s24Pl⑷Is22s22P63s23P$

提升练习

一、选择题(本题包括2小题，每小题3分，共6分)

11.(2021•黄冈高二检测)下列电子排布式中，原子不是处于激发态的是()

A.氮原子:ls22s'2p4

B.氟原子:ls22s22p43s'

C.镒原子：[Ar]3d"4s之

D.铜原子:Is22s22P63s23P63d94s2

【解析】选C。只要原子不是处于基态情况下，就属于激发态，氮原子基态为

Is22s22P3,A错误；基态氟原子为Is22s22P:B错误;基态锌原子为

Is22s22Pli3s23P63d54s,C正确；基态铜原子电子排布应该为Is22s22P63s23P63dzsI

D错误。

12.(2021•长春高二检测)下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是

()

A.Is22s22P63s-Is22s22Pli3P2

B.Is22s22P唉」Is22s22P"

C.Is22s2fls?2s‘2Pl

D.Is22s?2p：Is22s?2p；

【解析】选B。由3s吸收能量跃迁到3p,形成吸收光谱，故A不选；由3s释放

能量跃迁到2p,形成发射光谱，故B选；由2s吸收能量跃迁到2p,形成吸收光

谱，故C不选；2P能级上能量相同，不形成光谱，故D不选。

【补偿训练】

（2021•日照高二检测）根据构造原理示意图可知，原子轨道的能量高低顺序是：

ns<（n—3）g<（n—2）fV（n—l）d<np（n为能层序数，g能级中有9个轨道），则

未来的第八周期应包括的元素的种类是（）

A.32B.50C.64D.128

【解析】选B。第七周期排满时，最后一种元素的价电子排布为7s27P*第八周

期排满时最后一种元素的价电子排布为8s28P，从8sl到8s28P:其中间增排了

8s25gif6fM7d'°8P*核电荷数增加了50,故第八周期元素有50种。

二、非选择题（本题包括2小题，共14分）

13.（6分）（1）R原子的3P轨道上只有一个电子，则R原子是；

Y原子的核电荷数为33,其电子排布式是，价层电子排布式是

⑵写出Si、Ca2\C「的电子排布式：

①Si：；

@Ca2+：；

③C「o

【解析】R原子的3P轨道上只有一个电子，则价层电子排布式为3s'Bp',则R

为Al元素；Y原子的核电荷数为33,则Y是As元素，依据构造原理，此元素的

电子排布式是Is22s22P63s23P63dzs24P:其4s、4P电子为其价层电子，其价层电

子排布式为4s24P）

答案:（1）A1Is22s22P63s23P63dzs24P34s24P⑵①Is22s22P63s23P?

②Is22s22P63s23Pe

③Is22s22P63s23P6

14.（8分）有几种元素的粒子核外电子排布式均为Is22s22P63s23P:其中：

（1）某电中性粒子，一般不和其他元素的原子反应，这种粒子的符号是；

（2）某粒子的盐溶液，能使滨水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是；

（3）某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种元素的原子最外层只

有一个电子，这种粒子的符号是;

（4）某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电

子即达稳定结构，这种粒子的符号是o

【解析】符合上述核外电子排布式的电中性粒子，很难发生化学反应的应为稀有

2

气体Ar；使漠水褪色，应为还原性较强的S2,发生如下反应：S-+Br2=SI

+2Br-；氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K+；得一个电子即达稳定结

构的粒子应为C1,则该粒子为C1,

答案：（l）Ar（2）S2-

（3）K'（4）cr

3、电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理

基础练习

一、选择题

1.下列关于能层、能级和轨道之间的关系不正确的是（）

A.每个能层上所有的能级数与能层的序数相等

B.每个能层（K、L、M…）上所有的轨道数对应为1、3、5-

C.每个能级（s、p、d…）上所有的轨道数分别为1、3、5…

D.每个能层（n）上所有的轨道总数为n2

【解析】选B。每个能层所包含的轨道数等于该层各能级的轨道数之和，即是能

层序数的平方（，），B错误，D正确。

2.（2021•湖北八校高二检测）以下表示氢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.He：B.©）

Is

C.Is2D.GH

【解析】选D。A、B、C三项的表示方法只能说明氢原子核外第一能层有两个电

子，但是不能说明这两个电子的运动状态，而D项说明两个电子均在1s能级，

且自旋状态相反。

【补偿训练】

下列说法正确的是（）

①电子云中的一个小黑点代表一个电子②电子云密度大的地方，说明电子在核

外空间单位时间内出现的机会多③原子轨道是指原子运行的轨道④s电子

的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形

A.①②B.②③C.③④D.②④

【解析】选D。①电子云中的一个小黑点表示电子出现的几率，一个小黑点不能

代表一个电子，故错误；②电子云密度大的地方，电子出现的几率大，则说明电

子在核外空间单位时间内出现的机会多，故正确；③原子运行无规则，原子轨道

为原子出现的空间区域，故错误；④s电子云球对称，p电子云轴对称，则s电

子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形，故正确。

3.（2021•福州高二检测）硫离子核外具有多少种不同能量的电子（）

A.16种B.18种C.2种D.5种

【解析】选D。硫离子是由硫原子得到了两电子形成的，核内质子数是16,核外

电子分三层排布，第一层2个，第二层8个，第三层8个，离子结构示意图为

',核外电子排布式为Is22s22P63s23P*不同能级上的电子具有不同的能

量，所以核外有5种不同能量的电子。

【补偿训练】

（2021•盐城高二检测）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机会大

C.通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动

D.电子云图是对运动无规律性的描述

【解析】选B。小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，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空间的单位体积内电子出现的概率

大，故B正确；小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动

轨迹，故C错误；电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率，是

对运动的描述，故D错误。

4.下列说法正确的是（）

A.符号3Px所代表的含义：第三个电子层p*轨道有3个伸展方向

B.能层数为3时，有3s、3p、3d三个轨道

C.氢原子中只有1个电子，故氢原子核外只有1个轨道

D.s能级的原子轨道半径与能层序数有关

【解析】选D。3p,中，3表示第三电子层，p原子轨道在三维空间的分布分别沿

x、y、z三个方向，Px表示沿x轴方向伸展的p轨道，所以A错误；能层数为3

时，有3s、3p、3d共3个能级，共有9个轨道，B项错误；氢原子中确实只有1

个电子，但轨道是人为规定的，可以是空轨道，C项错误；能层序数越小，s能

级的原子轨道半径越小，D正确。

5.（2021•长沙高二检测）基态氢原子的电子云图为球形（如图），下列有关说法中

正确的是（）

A.1个小黑点表示一个电子

B.He的基态原子两个电子的电子云也是与此大小相同的球形

C.如果电子发生跃迁，有可能电子云形状变成哑铃形

D.小黑点密集的地方表示电子在该区域出现的概率小

【解析】选C。在电子云图中，小黑点并不代表电子，A错误；He的基态原子为

1s2,所以电子云形状相同，但是电子能量不相同，电子云的大小不相同，B错误;

如果氢原子的电子发生了跃迁，进入了其他能级，如P能级，则电子云的形状将

变成哑铃形，C正确；小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小黑点的

疏密与电子在该区域出现的概率大小成正比，D错误。

【补偿训练】

（2021-铜陵高二检测）下列关于钠元素的几种表达式错误的是（）

1§2s2p

A.Na+的电子排布图：迎向面皿

B.Na+的结构示意图:须方

C.Na的电子排布式：Is22s22P'3s'

D.Na的简化电子排布式：[Na]3s1

【解析】选D。Na的简化电子排布式为[Ne]3s）即上一周期的稀有气体（元素

符号）+该原子的价电子排布。

6.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轨道中电子排布成田田口而不能排布皿匚其最直接的根据是泡利原理

C.如图所示的是A1原子的电子云图像

一

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

【解析】选A。原子核外并没有电子云，电子云是电子在核外空间出现概率密度

分布的形象化描述，原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子

运动轨迹，故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，故B错误；铝原

子核外电子排布为Is22s22Pli3s23pl原子核外电子有s、p两种不同形状的电子云,

未指明是哪种电子的电子云形状，故C错误；原子核外M层上的s、p轨道都充

满电子，而d轨道上没有电子，符合条件的原子的核外电子排布式有

Is22s22P63s23P"为氨原子，Is22s22P63s23P64sl为钾原子，Is22s22P63s23P64s?为钙原

子，不一定处于同一周期，故D错误。

【补偿训练】

（2021•张家口高二检测）下列叙述正确的是（）

A.各能层的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7

B.各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束

C.钾的M层有8个电子，所以钾的M层有4个轨道

D.各能层含有的原子轨道数为2n2

【解析】选A。各能级的原子轨道数取决于原子轨道在空间的分布情况，s、p、

d能级分别含有1、3、5个原子轨道，A正确；各能层的能级都是从s能级开始,

但能级数等于能层数，不一定到f能级结束，B不正确；钾的M层虽然只有8个

电子，但是含有的轨道数目为9个，C不正确；各能层含有的原子轨道数为r?

个，D不正确。

7.（2021•信阳高二检测）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（）

2（,2!

A.16S：ls'2s2p3s3p

B.2.iCr：Is22s22P63s23P63d'4s'

C.12Mg：Is22s22P63s2

D.基态P原子:Is22s22P63s?3p：3p'

【解析】选B。根据构造原理，电子在各能级上的排列顺序为Is、2s、2p、3s、

3p、4s、3d……且排布的电子数分别为2、2、6、2、6、2、10……故根据构造

li

原理2,Cr的电子排布式应为Is22s22P3s23P‘3』4s2。但是根据洪特规则特例Cr的

电子排布式为Is22s22P63s23P63d'ds'所以选B。而D电子排布式错误，应该为

ls22s22p63s23p'3p'3p'。

8.（2021•九江高二检测）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轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子

D.最外层都只有1个电子的X、Y原子

【解析】选C。电子排布式为Is?的原子为He,电子排布式为Is22s2的原子为Be,

两者化学性质不相似，A错误；原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg,原

子核外N层上仅有两个电子的Y原子有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，

化学性质不一定相似，B错误；2P轨道上有一个空轨道的X原子为C,3P轨道上

有一个空轨道的Y原子为Si,均为IVA族元素，同主族元素，化学性质一定相似,

C正确；最外层只有1个电子的第IA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层

只有1个电子的（如Cr、Cu）,故化学性质不一定相似，D错误。

二、非选择题（本题包括2小题，共30分）

9.（18分）（2021•临沂高二检测）如图是s能级和p能级的原子轨道图。

试回答下列问题：

（Ds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ns"np"+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ns-npe,Y的元素符号为,原

子的核外电子排布式为0

（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

Is2s2p2HS

A.E]HIB.I

[wnk

Is2s2p3s2S

C.E]mrmrnmD.K]IU]

【解析】（Ds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6、P,、

Pz表示。（2）元素X的原子最外层电子排布式为ns'pe,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Is22s22P

H

X是氮元素。其最低价氢化物为NH：,,电子式为H：N：H。（3）元素Y的原子最外

层电子排布式为nsinpe,则n—l=2,n=3,则Y元素的原子核外电子排布式

为Is22s22P63s23p",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项违背洪特规则，C

项表示元素的原子处于激发态，违背能量最低原理。

H

答案：⑴球1哑铃3⑵2P垂直氮H：、：H

（3）SIs22s22P63s加'1（4）D

【补偿训练】

（1）下列原子的最外层电子排布式（或轨道表示式）中，哪一种状态的能量较低？

2s2P2s2P

①氮原子：A.OfflWJB.E]rTTTm（）

②钠原子：A.3s'B.3p'（）

2?2P

③碳原子：-[innB-rnrn（）

⑵原子序数为24的元素原子中有个能级，个价电子，

个未成对电子。

【解析】（D①根据洪特规则，电子在能量相同的各个轨道上排布时尽可能分占

不同的原子轨道，且自旋方向相同，故①选B,③选A。据能量最低原理，核外

电子先占据能量低的轨道，再占据能量高的轨道，②中由于s轨道的能量低于p

轨道的能量，故选A。（2）某元素的原子序数为24,基态原子核外电子排布式为

Is22s22P63s23P63ds4s）原子核外电子排布分成4层，有4个能层，K能层上有1

个能级Is,L能层上有2个能级，分别为2s、2P能级，M能层上有3个能级，

分别为3s、3p、3d能级，N能层上有1个能级，为1s,7个能级，价电子排布

式为3d"4s',6个价电子，3d能级有5个未成对电子，4s1能级有1个未成对电

子，共有6个未成对电子。

答案：⑴①B②A③A（2）766

10.（12分）A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：

（DA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，其元素符

号为；

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氨相同，B的元

素符号为,C的元素符号为；

(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，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层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E

的元素符号为,其基态原子的电子排布式为0

【解析】(DA元素原子核外共有7个电子，则其核内有7个质子，因此A元素

为N。(2)B、C分别为17、19号元素，即分别为Cl、Ko(3)D"的电子排布式为

Is22s22P63s23P63dM可知D为26号元素,即Fe,其基态原子的电子排布式为

Is22s22P63s23P63dzs2。(4)E元素原子核外共有29个电子，第29号元素为Cu,

其基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23Pti3d'°4s'。

答案：(1)N(2)ClK

(3)FeIs%22P63s23P63d64s2

(4)CuIs22s22P63s23P63dzs।

【补偿训练】

(2021•湖北七市联考)(1)基态氟原子核外9个电子，这些电子的电子云形状有

种；氟原子有种不同能量的电子，价层电子排布图为

(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn"的最外层电子排布式：

；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o

【解析】(1)氟原子电子排布式为Is22s22P5,含有s轨道和p轨道2种原子轨道,

故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，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2s22P'I排布图为

2s2P

E]T1.

(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Sr?+的最

外层电子排布式为5s2；Cl一有18个电子，所以有18种不同运动状态。(3)基态

Is2s2p

硼原子的核外电子数为5,电子排布式为Is22s22pl电子排布图为四冏LL1JU

2s2p

答案：（1）23GBT1

Is2s2P

(2)5s218⑶迎GEom

提升练习

一、选择题

11.（2021•长沙高二检测）下列说法错误的是（）

A.电子排布式QTi）：Is22s22P63s23PH\违反了泡利原理

B.电子排布式QC）：ls%22pj,违反了洪特规则

C.ns电子的能量不一定高于（n—l）p电子的能量

D.电子排布式GSc）：Is22s22Pti3s23P63d3,违反了能量最低原理

【解析】选C。根据泡利原理知，3P轨道最多排6个电子，该电子排布式违反了

泡利原理，故A正确；根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道

上，该排布式违反了洪特规则，故B正确；电子能量与能层和能级都有关，ns

电子的能量一定高于（n—l）p电子的能量，故C错误；根据能量最低原理知，电

子先排能量低的轨道后排能量高的轨道，该电子排布式违反了能量最低原理，故

D正确。

【补偿训练】

（2021•临川高二检测）下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的

是（）

A.在同一原子中，2p、3p、4p……能级的原子轨道数依次增多

B.在同一能级上运动的电子，其能量一定相同

C.氢的K层和Na的M层均只有一个电子，所以氢的K层和Na的M层轨道数目

相同

D.在同一原子中，Is、2s、3s、4s……能级的原子轨道的平均半径相同

【解析】选B。在同一原子中，无论是2p、3P还是4P能级都有三个互相垂直的

原子轨道，A项错误。决定电子能量的是能层和能级，也就是说，处于同一能层

相同能级上的电子，即使处在不同的原子轨道上，其能量也是相同的，B项正确。

虽然氢的K层和Na的M层均只有一个电子，但K和M层的轨道数目不相等，分

别为1个和9个，C项错误。虽然s能级上的原子轨道的形状都是球形，但按

照Is、2s、3s、4s……的顺序，电子的能量依次增大，电子在离核更远的区域

出现的概率逐渐增大，电子云向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，

D项错误。

12.（2021•济宁高二检测）下列说法正确的是（）

A.概率密度的大小体现了电子数目的多少

B.核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释

C.基态P原子的2P电子的电子云和3P电子的电子云均为哑铃形，所以完全相

同

D.氢原子的电子云图像一定不可能为哑铃形

【解析】选B。电子云表示电子在原子核外空间某处出现概率的大小，A错误；

原子核外电子运动不规则，所以不能用牛顿运动定律来解释，B正确；基态P原

子的2P电子的电子云和3P电子的电子云均为哑铃形，但大小不同，C错误；基

态氢原子的电子处于1s轨道，电子云形状为球形，但若发生跃迁进入p、d等其

他能级，则电子云的形状将发生改变，D错误。

【补偿训练】

（2021•济南高二检测）下列叙述中，正确的是（）

A.1s电子云轮廓图是一个球面，表示在这个球面以内，电子出现的概率为100%

B.在能层、能级以及电子云的伸展方向确定时，电子的运动状态才能确定下来

C.在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析

D.原子核外的电子就像行星围绕太阳一样绕着原子核做圆周运动

【解析】选C。1s电子云轮廓图是一个球面，是人为划定的球面，1s电子云轮

廓图以外，电子出现的几率小，但不为零，故A错误；电子的运动状态由能层、

能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云

的伸展方向以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B

错误；用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不

同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来

鉴定元素，故c正确；电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子

的运动轨迹，原子核外的电子运动是无规则的，故D错误。

二、非选择题(本题包括1小题，共20分)

13.(2021•晋中高二检测)根据相关物质结构理论，回答下列问题：

(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布图及Sc的电子排布

式。试判断，违反了泡利原理的是______,违反了洪特规则的是,违

反了能量最低原理的是o

①[WT1②rwn

③出IItltltl④

⑤GSc)Is22s22P63s23P63d3