(预习课)2024年人教版高二化学(选择性必修2)寒假提升学与练 第01讲 原子结构（解析版）

【淘宝店铺：向阳百分百】【淘宝店铺：向阳百分百】【淘宝店铺：向阳百分百】第01讲原子结构目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备重点记忆：关键点快速记忆，提升能力小试牛刀：考点剖析+过关检测，合理应用课时1eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))能层与能级基态与激发态原子光谱一．能层与能级1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出构造原理，开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。1925年以后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。1．能层(1)含义：根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。(2)序号及符号能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。(3)能量关系能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2．能级(1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。3．能层、能级与最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号KLMNOPQ……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……最多电子数22626102610142……281832………………2n2由上表可知：(1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。(2)s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。二．基态与激发态原子光谱1.基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。(2)激发态原子：基态原子吸收能量，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。(3)基态、激发态相互间转化的能量变化SKIPIF1<02.原子光谱(1)光谱的成因及分类①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，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。②电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。(2)光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。正误判断1．2d表示L层上的d能级。(×)2．能层就是电子层。(√)3．不同能层，s能级的能量相同。(×)4．s能级的能量一定比p能级的能量低。(×)5．各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7……的2倍。(√)6．电子在原子轨道上运动时能量较为稳定，跃迁时释放或者吸收能量。(√)7．基态原子的能量一定比激发态原子的能量高。(×)8．焰色试验是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱。(×)9．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。(√)10．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱。(×)课时2构造原理与电子排布式eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))电子云与原子轨道一．构造原理与电子排布式1.构造原理(1)内容：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。(2)构造原理示意图：图中用小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序。注：电子填充的常见一般规律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能级交错：构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。这种现象被称为能级交错。注：①构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，而不是任何理论推导的结果。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。②能级交错现象是电子随核电荷数递增而出现的填入电子顺序的交错，并不意味着先填的能级能量一定比后填的能级能量低2.电子排布式(1)定义：电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。(2)表示方法：(3)书写方法——“三步法”（构造原理是书写基态原子电子排布式的主要依据）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。注：在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。(4)在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。(5)简化电子排布式①定义：将原子中已经达到稀有气体元素原子结构的部分，用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。②表示方法：如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)价层电子排布式①价电子层的定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。②价电子的位置：对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子。表示方法：nsx或nsxnpy对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(钯4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③举例：元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Cl的价层电子排布式为3s23p5，Cr的价层电子排布式为3d54s1。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SKIPIF1<0称为概率密度，用ρ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，因而被形象地称作电子云。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概率密度分布的形象化描述。注：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实际出现的次数。③电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云轮廓图。(3)电子云轮廓图：①绘制电子云轮廓图的目的：表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。例如，绘制电子云轮廓图时，把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来②s电子、p电子的电子云轮廓图s电子的电子云轮廓图：所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是球形，只是球的半径不同。同一原子的能层越高，s电子云的半径越大，如下图所示。这是由于1s、2s、3s……电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。图：同一原子的s电子的电子云轮廓图p电子的电子云轮廓图：p电子云轮廓图是哑铃状的。每个p能级都有3个相互垂直的电子云，分别称为px、py，和pz，右下标x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向，如图所示。p电子云轮廓图的平均半径随能层序数的增大而增大。图：px、py、pz的电子云轮廓图2.原子轨道(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。(2)形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。(3)原子轨道eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(轨道形状\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s电子的原子轨道呈球形对称,p电子的原子轨道呈哑铃形)),各能级上的原子轨道数目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能级1个,p能级3个,d能级5个,f能级7个,……)),能量关系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能层上原子轨道能量的高低：,ns＜np＜nd＜nf,②形状相同的原子轨道能量的高低：,1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原,子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的,能量相等))))(4)各能级所含原子轨道的数目能级符号nsnpndnf轨道数目1357正误判断1．基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6。(×)2．基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz)。(×)3．电子进入原子轨道的顺序和电子排布式的书写顺序一致。(×)4．同一个原子轨道上的电子运动状态完全相同。(×)5．任何能层均含有s能级，但不是均含有s、p、d、f能级。(√)6．1s的电子云图中一个小点表示一个自由运动的电子。(×)7．p能级的能量一定比s能级的能量高。(×)8．2px、2py、2pz的能量相等。(√)9．所有原子的电子云均为球形。(×)课时3泡利原理、洪特规则、能量最低原理1.电子自旋（1）定义：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。电子自旋可以比喻成地球的自转。（2）两种取向及表示方法：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子。注：①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关。③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。2、泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳__2__个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。3，电子排布的轨道表示式(1)含义：轨道表示式(又称电子排布图)是表述电子排布的一种图式。举例：如氢和氧的基态原子的轨道表示式：(2)书写要求：①在轨道表示式中，用方框(也可用圆圈)表示原子轨道，1个方框代表1个原子轨道，通常在方框的下方或上方标记能级符号。②不同能层及能级的原子轨道的方框必须分开表示，能量相同（同一能层相同能级）的原子轨道(简并轨道)的方框相连。③箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子);箭头同向的单电子称自旋平行，如基态氧原子有2个自旋平行的2p电子。④轨道表示式的排列顺序与电子排布式顺序一致，即按能层顺序排列。有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。⑤轨道表示式中能级符号右上方不能标记电子数。(3)书写方法：以Si原子为例，说明轨道表示式中各部分的含义：4.洪特规则(1)内容：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。如2p3的电子排布为，不能表示为或。注：①洪特规则只针对电子填入简并轨道而言，并不适用于电子填入能量不同的轨道。②当电子填入简并轨道时，先以自旋平行依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。(2)特例：当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。举例：如基态24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2；基态29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1，易错写为[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)内容：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。(2)说明：①基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。②整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。③基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。正误判断1．当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满1个轨道，然后再占据其他原子轨道。(×)2．eq\o\al(12,6)C的电子排布式1s22s22peq\o\al(2,x)违反了洪特规则。(√)3．违背了泡利原理。(×)4．Al原子核外有1个未成对电子。(√)5．每个电子层上最多容纳2n2个电子是由泡利不相容原理决定的。(√)一、能层与能级的有关规律（1）能级的个数=所在能层的能层序数。（2）能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1，3，5，7…的2倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子。（3）英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。（4）每一能层最多容纳电子数为2n2（n为能层序数）。（5）f能级的最小能层为4，d能级的最小能层为3。（6）能级能量大小的比较：先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……。（7）不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)。（8）不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量。二、核外电子排布常见错误(1)在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，失电子时，先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子或价电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围电子或价电子排布式：3d104s1。三、原子核外电子排布的几种表示电子排布式含义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式意义能直观反映出核外的电子层、能级及各能级上的电子数实例K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式含义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示意义避免书写电子排布式过于繁琐实例K：[Ar]4s1轨道表示式含义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子意义能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态实例Al：考点剖析考点一：能层与能级1．下列能级符号正确的是①1s

②2d

③3f

④4pA．①④ B．②③ C．③④ D．①②【答案】A【解析】①s亚层在每一层上都有，因此存在1s能级，故①正确；②d亚层至少在第三层及以上，第二能层只有2s、2p能级，故②错误；③f亚层至少在第四层及以上，第三能层只有3s、3p、3d能级，故③错误；④p亚层至少在第二层及以上，因此存在4p能级，故④正确；故选：A。2．下列原子轨道中能量最高的是A．4d B．2s C．4p D．5s【答案】A【解析】具体的能级能量高低排列顺序是：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d，是由于电子屏蔽效应出现的能级交错现象导致能量是5s＜4d，所以原子轨道中能量最高的是4d，故选A选项。3．下列有关认识中正确的是A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同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SKIPIF1<0D．各能层含有的电子数为SKIPIF1<0【答案】A【解析】A．在多电子原子中，同一能层不同能级上的电子具有的能量不同，A正确；B．各能层的能级都是从s能级开始，但不都是至f能级结束，如L能层只有2s、2p两个能级，M能层只有3s、3p、3d三个能级，B错误；C．各能层含有的能级数与能层序数相同，C错误；D．各能层最多容纳电子数为SKIPIF1<0，D错误；故选A。考点二：基态与激发态原子光谱4．下列有关光谱的说法中不正确的是A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因B．霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素D．电子由低能级跃迁到高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱【答案】D【解析】A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式以光的形式体现，电子由基态向激发态跃迁形成吸收光谱，电子由激发态向基态跃迁形成发射光谱，故A正确；B．在日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，故B正确；C．原子光谱用于测定原子种类，历史上很多种元素是通过原子光谱发现的，故C正确；D．电子由低能级跃迁到高能级时，形成吸收光谱，故D错误；选D。5．以下现象与核外电子跃迁有关的是①棱镜分光

②石油蒸馏

③凸透镜聚光

④日光灯通电发光

⑤冷却结晶A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④【答案】C【解析】①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；④符合题意；答案选C。考点三：构造原理与电子排布式6．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2【答案】C【解析】M层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能级，故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2，故答案选C。7．（2022·陕西西安·高二期末）下列说法不正确的是A．原子核外电子排布，先排满SKIPIF1<0层再排SKIPIF1<0层、先排满SKIPIF1<0层再排SKIPIF1<0层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．各能层含有的原子轨道数为SKIPIF1<0(n为能层序数)【答案】A【解析】A．原子核外电子排布，先排满SKIPIF1<0层再排SKIPIF1<0层、先排SKIPIF1<0层再排SKIPIF1<0层，但不一定要排满SKIPIF1<0层再排SKIPIF1<0层，如Ca原子的核外电子排布为2、8、8、2，M层未排满，故A错误；B．s轨道都是球形，2s轨道半径大于1s轨道半径，其空间包含了1s轨道，比1s轨道大，故B正确；C．p轨道无论哪一能层均为哑铃形，故C正确；D．每个能层容纳的最大电子数为2n2，每个轨道最多容纳2个电子，则各能层含有的原子轨道数为SKIPIF1<0，故D正确；答案选A。8．下列电子排布中，原子处于激发状态的是A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【答案】D【解析】SKIPIF1<0．电子排布式SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以原子为基态，故SKIPIF1<0不选；B．SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以为基态，故SKIPIF1<0不选；C．SKIPIF1<0符合能量最低原理，所以为基态，故C不选；D．SKIPIF1<0为激发态，根据能量最低原理知，其基态应为SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0选；故选SKIPIF1<0。考点四：电子云与原子轨道9．（2022·天津东丽·高二期末）图A和图B分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关说法正确的是A．图A中的每个小黑点表示1个电子B．图B表示1s电子只能在球体内出现C．图A中的小黑点的疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少D．图B表明1s电子云轮廓图呈圆形，有无数对称轴【答案】C【解析】A．图A中小黑点表示电子出现的几率，小黑点越密集表示电子出现的概率越大，A错误；B．图B是电子云轮廓图，取电子云的90%的部分即出现概率比较大的部分，界面外出现电子的概率为10%，即1s电子可能出现在球体外，B错误；C．图A中小黑点表示电子出现的几率，电子在核外空间某处单位体积内出现机会的多少，C正确；D．1s轨道呈空间上的球形，而非圆形，D错误；故选C。10．下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是A．一个原子轨道上只有一个电子B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同【答案】C【解析】A．一个原子轨道上可以容纳两个电子，并且自旋方向相反，A不正确；B．处在同一原子轨道上的电子，运动状态不完全相同，若处于同一能级的不同轨道上，自旋状态可以相同，若处于同一轨道上，自旋方向必须相反，B不正确；C．处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，C正确；D．处于同一能层上的电子(基态)，若在同一能级中，电子的能量相同，D不正确；故选C。11．（2022·北京铁路二中高二期中）如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是A．每个p能级都有3个原子轨道B．s能级和p能级的原子轨道形状相同C．钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动D．s能级的原子轨道半径与能层序数无关【答案】A【解析】A．每个p能级都有相互垂直的px、py、pz3个原子轨道，A正确；B．s能级的原子轨道形状为球形，而p能级的原子轨道形状为哑铃形，则不相同，B错误；C．已知Na是11号元素，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s1，故钠原子的电子在1s、2s、2p、3s等6个原子轨道上高速运动，C错误；D．s能级的原子轨道半径随着能层序数的递增而增大，形状保持不变，D错误；故答案为：A。考点五：泡利原理、洪特规则、能量最低原理12．（2022·浙江舟山·高二期末）下列离子中外层d轨道达半充满状态的是A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】A【分析】d能级上有5个轨道，最多容纳10个电子，半充满状态时，d能级上有5个电子；【解析】A．Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5，符合半满，选项A符合题意；B．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，d轨道全空，选项在B不符合题意；C．Cu+的电子排布式为[Ar]3d10，全满，选项C不符合题意；D．SKIPIF1<0的电子排布式为[Ar]4s24p6，d轨道全空，选项D不符合题意；答案选A。13．（2022·广东广州·高二期末）下列轨道表示式能表示基态氮原子最外层结构的是A． B．C． D．【答案】C【解析】根据洪特规则，知能量相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，基态氮原子最外层结构是：，故选C。14．下列几种表示电子排布的方法中正确的是A．32Ge基态原子核外电子排布式：4s24p2B．28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1C．O原子的电子排布图：D．29Cu+的价层电子排布式：3d94s1【答案】C【解析】A．32Ge基态原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，故A错误；B．28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2，故B错误；C．O原子的电子排布图：，故C正确；D．29Cu+的价层电子排布式：3d10，故D错误；故答案选C。15．下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是选项化学用语评价AO原子：错误；违反泡利不相容原理BN原子：错误；违反洪特规则CSKIPIF1<0原子：SKIPIF1<0错误；违反能量最低原理DSKIPIF1<0正确【答案】C【解析】A．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，A错误；B．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，B错误；C．Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s2，违反能量最低原理，符合题意，C正确；D．Fe3+的电子排布式SKIPIF1<0，错误，评价错误，D错误；答案为C。过关检测1．人类对原子结构的认识经历了一个漫长的、不断深化的过程。下列说法错误的是A．1803年，英国化学家道尔顿提出了原子论，他认为原子是不可被分割的B．1904年，汤姆孙提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型C．1911年，卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型D．1913年，波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型，他认为在不同轨道上运动的电子具有相同的能量，能量值是连续的【答案】D【解析】A．1803年，英国化学家道尔顿提出了原子论，他认为物质是由原子直接构成的，原子是一个不可再分割的实心球体，故A正确；B．1904年，汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型，开始涉及原子的内部结构，故B正确；C．1911年，卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子结构的核式模型，原子是由原子核和核外电子构成的，故C正确；D．1913年，波尔根据原子光谱实验建立了核外电子分层排布的原子结构模型，他认为在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，能量值是不连续的，故D错误；故选D。2．在M能层中，能级数目为A．1 B．3 C．9 D．18【答案】B【解析】M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d，答案选B。3．（2022·云南省通海县第三中学高二期末）下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5【答案】D【解析】A．由泡利不相容原理可知，基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故A错误；B．由洪特规则特例可知，基态银原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B错误；C．由能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故C错误；D．由核外电子排布规律可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D正确；故选D。4．第四周期某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布不可能是A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．若价层电子排布为SKIPIF1<0，为20号元素SKIPIF1<0，电子排布式为SKIPIF1<0，A正确；B．若价层电子排布为SKIPIF1<0，为25号元素SKIPIF1<0，电子排布式为SKIPIF1<0，B正确；C．价层电子排布为SKIPIF1<0，为29号元素SKIPIF1<0，电子排布式为SKIPIF1<0，3d轨道上电子处于全满状态，整个体系能量最低，C错误；D．若价层电子排布为SKIPIF1<0，为35号元素SKIPIF1<0，电子排布式为SKIPIF1<0，D正确；故选C。5．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5B．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能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多D．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【答案】A【解析】A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5，故A正确；B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子不只能在球壳内运动，还在球壳外运动，只是在球壳外运动概率较小，故B错误；C．p能级的原子轨道呈纺锤形，p能级原子轨道数为3，与电子层数无关，故C错误；D．电子云表示电子出现的几率，即表示电子在核外单位体积的空间出现的机会多少，故D错误；选A。6．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是A．氢原子发光B．霓虹灯发光C．燃放烟花D．钠与水剧烈反应【答案】D【解析】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联，故选D；答案选D。7．（2022·辽宁·营口市第二高级中学高二期末）下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子B．1s22s12pSKIPIF1<02pSKIPIF1<02pSKIPIF1<0违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布C．不符合泡利原理，是不存在的排布D．若某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则其基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为花瓣形【答案】C【解析】该元素原子序数为24，当3d轨道半充满稳定，所以电子排布式应该为[Ar]3d54s1，A错误；B．1s22s12pSKIPIF1<02pSKIPIF1<02pSKIPIF1<0符合能量最低原理，是基态原子的电子排布，B错误；C．2s电子应该应该自旋相反，不符合泡利原理，是不存在的排布，C正确；D．某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该原子为P，电子排布式为1s22s22p63s23p3，电子云的形状为哑铃形，D错误；故答案选C。8．（2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高二期末）下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其轨道表示式为【答案】B【分析】价电子排布为3s23p4的原子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核电荷数为16，为S元素，据此分析解答。【解析】A．O为8号元素，氧原子的价电子排布为2s22p4，故A错误；B．S是16号元素，原子核外有16个电子，根据构造原理，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故B正确；C．一定条件下，S与H2化合生成H2S，常温下为气体，故C错误；D．S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为，故D错误；答案选B。9．下列表示不正确的是A．Cu的简化电子排布式：SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0轨道电子云轮廓图为：C．核外电子按能量分为不同的能层：如1s、2s、2p、3d等D．氧的基态原子的轨道表示式：【答案】C【解析】A．Cu是29号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1，故A正确；B．p轨道是哑铃型，在X轴方向上，所以其电子云轮廓图是正确的，故B正确；C．能层可表示为K、L、M、N等，能级才用s、p、d等来表示，故C错误；D．氧是8号元素，电子排布式是1s22s22p4，根据电子在能级上的排布规则可知，其基态原子的轨道表示式是正确的，故D正确；故本题选C．10．根据原子核外电子排布规则，回答下列问题：(1)基态N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状为____________。(2)写出基态24Cr原子的价电子排布式：____________；(3)写出基态N的原子核外电子排布图：____________；(4)若将基态14