1.1.2构造原理与电子排布式电子云与原子轨-高二化学讲义习题（人教版2019选择性必修2）（原卷版）

第一章原子结构与性质第一节原子结构第02课时构造原理与电子排布式电子云与原子轨道1．了解原子核外电子的运动状态。2．了解原子结构的构造原理。3．知道原子核外电子的能级分布，掌握基态原子核外电子排布规律，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。知识点一构造原理与电子排布式知识点二电子云与原子轨道知识点一构造原理与电子排布式1.构造原理随着原子序数的递增，绝大多数元素的基态原子核外电子排布遵循下列顺序：把这种规律称为。2.电子排布式的书写（1）电子排布式：元素原子的电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上排布的电子数。如氢元素的电子排布式为：钾原子的电子排布式为，也可以简化成[Ar]4s1。（2）简单原子的电子排布式按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s1（3）复杂原子的电子排布式对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子排到一起。如26Fe：先按能量从低到高排列为：1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的电子排到一起，即该原子的电子排布式为：。（4）利用构造原理书写简化电子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为：，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为：。3.轨道表示式一般用(或方框、短线)表示一个。用“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。例如，硅的基态原子的轨道表示式：4.价电子（1）与化学性质密切相关的原子轨道上的电子，称为价电子。（2）为了便于研究元素化学性质与间的关系，人们常常只表示出原子的排布。如基态铁原子的价电子排布式为。1.（2023—2024北京昌平高二统考期末）按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是A．原子的核外电子处于能量最低的状态称为基态B．在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的两个电子C．原子核外电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会辐射或吸收能量D．电子云图中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的数量多2.下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 ()A．Na+的电子排布图：B．Na+的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p53s2D．Na的简化的电子排布式：[Ne]3s13.下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是 (深度解析)A．碳原子轨道表示式为B．P原子价层电子轨道表示式为C．Cr原子的价层电子排布式为3d44s2D．Fe2+价层电子排布式为3d44s24.（2023—2024湖南邵阳高二月考）食品安全国家标准规定，允许作为食盐的抗结剂。下列化学用语表示不正确的是A．氮原子核外能量最高电子的电子云的形状：B．K的简化电子排布式：C．碳原子核外电子的轨道表示式：D．Fe的价电子排布式：5.按要求填空：(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：____________；②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：________；③基态Ni2＋、Fe3＋、S2－的电子排布式分别为________、____________、____________。(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为________。(3)基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号为________，该能层有________个能级。(4)写出基态砷原子的电子排布式：________________，砷位于元素周期中第________周期第_____族。知识点二电子云与原子轨道1.电子云(1)概率密度：用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则称为，用表示。(2)电子云：由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作。换句话说，电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的的形象化描述。2.原子轨道(1)定义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道。(2)不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图量子力学把电子在原子核外的一个称为一个原子轨道。(3)形状①s电子的原子轨道呈形，能层序数越大，原子轨道的半径越。②p电子的原子轨道呈形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。(4)各能级所含有原子轨道数目能级符号nsnpndnf轨道数目1.下列关于电子云示意图的叙述正确的是()A．电子云表示电子的运动轨迹B．黑点的多少表示电子个数的多少C．处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率小，离核越远电子出现的概率越大D．处在2pz轨道的电子主要在xy平面的上、下方出现2.下列说法中正确的是()A．p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形B．电子层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一条轨道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.关于氢原子电子云图的说法正确的是()A．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小C．电子云图是对电子运动无规律的描述D．电子云图描述了电子运动的客观规律4.对原子核外的电子运动描述方法正确的是()A．根据一定的数据计算出它们某一时刻所在的位置B．用一定仪器测定或描述出它们的运动轨道C．核外电子的运动有确定的轨道D．核外电子的运动根本不具有宏观物体运动规律，只能用统计规律来描述5.下列说法中正确的是()A．1s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大，说明该原子核外空间电子数目多C．ns能级的原子轨道图可表示为D．3d3表示3d能级有3个轨道探究一电子排布式书写1.构造原理是书写基态原子电子排布式的依据(1)“三步法”书写电子排布式第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。(2)简化的电子排布式将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化的电子排布式。如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(3)特例Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。2．离子的电子排布式书写基态原子转化为相应离子时的一般规律：原子失去电子时总是先失去最外层电子，然后失去次外层电子，之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外能层未填满的能级上。如Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe2＋的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5。书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为ns<n－2f<n－1d<np，最后要把同一能层的不同能级移到一起。每一能层中能级顺序依次为：ns、np、nd、nf……，故每个能层都有s能级，第二能层出现p能级，第三能层才有d能级，第四能层才有f能级。3．虽然电子在填充时遵循构造原理，但书写电子排布式时能层低的写在左边，不能按照填充顺序写。如V(钒，原子序数23)电子填充顺序为：1s22s22p63s23p64s23d3，但电子排布式表示为：1s22s22p63s23p63d34s2。4．电子排布式的内层电子排布可用相应稀有气体的元素符号加方括号表示。如Al的简化电子排布式为：[Ne]3s23p1。【例1】下列有关核外电子排布的表述正确的是()A．基态碳原子最外层电子排布图为B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4D．F的结构示意图为探究二对电子云图的理解1.电子云图表示电子在核外空间出现概率的相对大小。电子云图中的小点越密，表示电子出现的概率越大。2.电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子真实出现的次数。3.电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云轮廓图。【例2】如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是()丙A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向1.（2023—2024山西运城康杰中学高二期末）下列关于电子云和原子轨道的说法正确的是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．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子在球壳上运动C．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大D．p能级的原子轨道呈哑铃型，随着能层序数的增大，p能级原子轨道数也在增多2.下列说法中正确的是()A．1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性B．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子也是“8”字形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.X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是()A．X可能为稀有元素B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2D．X2＋的最外电子层上有6个电子4.钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属，常用于制造合金。下列有关的化学用语中错误的是A．原子结构示意图：B．简化电子排布式：C．轨道表示式：D．电子排布式：5.主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的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．Al1s22s22p63s23p1B．O2－1s22s22p6C．Na＋1s22s22p6D．Si1s22s22p26.（2023—2024广东深圳高二期末）下列说法不正确的是A．各能层含有的原子轨道数为（n为能层序数）B．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形D．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层7.（2023—2024宁夏吴忠中学校高二期末）对原子结构的认识是理解元素周期律和元素周期性的理论基础。下列说法错误的是。A．s电子的电子云轮廓图是球形B．同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量C．处于最低能量状态的原子叫基态原子D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数8.（2023—2024辽宁葫芦岛高二统考期末）下列说法不正确的是A．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层C．2p、3p、4p的轨道形状均为哑铃形D．能层含有的原子轨道数为(n为能层序数)9.（2023—2024北京丰台高二统考期末）下列图示或化学用语表示正确的是A．的电子式B．基态的价层电子轨道表示式C．的原子结构示意图D．的轨道电子云轮廓图A．AB．BC．CD．D10.（2023—2024辽宁丹东高二统考期末）下列说法正确的是A．Mg原子最外层电子云轮廓图为B．基态Cl原子核外电子占据的最高能级为3pC．基态F原子核外电子的空间运动状态有9种D．基态Cu原子的价层电子排布图为11.（2023—2024重庆市杨家坪中学校高二月考）下列有关化学用语的表示正确的是A．的结构示意图：B．py轨道的电子云轮廓图：C．S的价层电子排布式：D．N的轨道表示式：12.（2023—2024辽宁沈阳校联考一模）下列化学用语中表示错误的是A．碳原子的价电子轨道表示式B．氢元素的三种不同核素：H、D、TC．的VSEPR模型为平面三角形D．钠原子电子云图13.（2023—2024广东东莞东莞一中高二月考）以下对核外电子运动状况的描述正确的是A．同一原子中，能级的轨道依次增多B．电子云图中的一个小黑点表示一个自由运动的电子C．电子能量较高，总是在比电子离核更远的地方运动D．在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同14.（2023—2024河北石家庄二中高二月考）下列有关电子云和原子轨道的说法中，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轨道呈圆形，有无数条对称轴C．p能级原子轨道呈