《第一单元 原子核外电子的运动》（同步训练）高中化学选择性必修2-苏教版-2024-2025学年

《第一单元原子核外电子的运动》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子核外电子排布的说法，正确的是：A.电子总是先占据能量最低的轨道，然后才逐步占据能量较高的轨道B.在同一能层内，所有电子的能量都相同C.当电子从基态跃迁到激发态时，不需要吸收能量D.每个轨道最多可以容纳4个电子2、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子的分布只与主量子数有关C.电子在原子核外能量最低的轨道上D.电子的排布遵循能量最低原理3、在多电子原子中，下列哪一组量子数（n,l,m_l,m_s）是不合理的？A.(3,2,-2,+1/2)B.(4,3,+3,-1/2)C.(2,1,0,+1/2)D.(3,3,-1,+1/2)4、下列关于原子核外电子运动的说法中，正确的是（）A.原子核外电子做匀速圆周运动B.原子核外电子运动轨迹呈椭圆形C.电子云是原子核外电子运动的概率分布，有确定的运动轨迹D.原子核外电子在某一轨道上的运动速度是恒定的5、在多电子原子中，下列哪一组量子数（n,l,m_l,m_s）是合理且可能存在的？A.(1,1,0,+1/2)B.(2,0,-1,-1/2)C.(3,2,2,+1/2)D.(3,3,1,-1/2)6、在多电子原子中，电子的能量主要由以下哪个因素决定？A.电子在原子核外的距离B.电子的电荷量C.电子的质量D.电子的自旋7、根据量子力学原理，下列哪一项不是描述原子中电子状态的量子数？A.主量子数(n)B.角量子数(l)C.磁量子数(m_l)D.自旋量子数(s)E.轨道形状量子数(o)8、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子在原子核外作椭圆运动C.电子在原子核外作螺旋形运动D.电子在原子核外作概率云分布9、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.电子在原子核外做匀速圆周运动B.电子的运动轨迹可以用经典力学描述C.电子的分布遵循能量最低原理D.电子在原子核外的运动速度恒定10、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.原子核外电子在固定的轨道上做匀速圆周运动。B.原子核外电子的能量越高，其运动速度越快。C.原子核外电子的能量越低，其运动半径越小。D.原子核外电子的能级越高，其运动速度越慢。11、以下哪个选项描述了玻尔原子模型的核外电子运动特征？（）A.核外电子在固定的轨道上运动，没有特定的能量值。B.核外电子在固定的轨道上运动，具有特定的能量值。C.核外电子在任意轨道上运动，能量值随轨道半径变化。D.核外电子在原子核外自由运动，能量值不受限制。12、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.原子核外电子在核外空间做匀速圆周运动。B.原子核外电子的能量状态是离散的，只能处于特定的能级。C.原子核外电子的排布遵循泡利不相容原理，但同一能级的电子可以具有相同的自旋方向。D.原子核外电子的分布完全由其主量子数决定，与角量子数无关。13、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是：A.原子核外电子总是按照特定的轨迹运动。B.原子核外电子的运动速度与其能量成正比。C.原子核外电子的能量只能取特定的离散值。D.原子核外电子的能量与其运动半径成反比。14、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.原子核外电子的能量是连续变化的B.电子在原子核外做匀速圆周运动C.电子的能量越低，其运动轨道的半径越大D.在基态原子的核外电子中，离核越近的电子能量越高15、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.原子核外电子在核外空间做匀速圆周运动B.原子核外电子的能量是固定的，不会发生改变C.电子云是描述电子在原子核外空间概率密度的区域D.电子在原子核外运动时，其能量和动量都是量子化的16、下列关于原子核外电子的运动描述正确的是：A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子的能量状态是连续的C.电子在原子核外的运动轨迹是可以用经典力学描述的D.电子在原子核外只能处于特定的能量状态二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题：以下四个关于原子核外电子运动的描述中，正确的是哪一个？A.原子核外电子的能量越高，其运动轨道半径越大。B.原子核外电子在核外空间中随机运动，没有固定的运动轨道。C.原子核外电子在运动过程中，其速度和动能始终保持不变。D.原子核外电子的运动轨迹是圆形的。第二题：已知某元素的基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，请回答以下问题：（1）该元素位于周期表中的第几周期？（2）该元素的化学符号是什么？（3）该元素的电子排布式是否遵循能量最低原理？请解释原因。（4）根据该元素的电子排布，预测该元素的最高氧化态。第三题：已知某元素原子的核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，请回答以下问题：（1）该元素的质子数为______。（2）该元素位于元素周期表的第______周期，第______族。（3）该元素的氢化物的化学式为______。（4）该元素的最高价氧化物的水化物的化学式为______。第四题：原子核外电子的运动规律下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是：A.原子核外电子只能处于特定的能量状态，不能处于任意能量状态。B.电子在原子核外做匀速圆周运动，其速度是恒定的。C.电子在原子核外做椭圆运动，其速度随距离原子核的远近而变化。D.原子核外电子的能量越高，其轨道半径越大。《第一单元原子核外电子的运动》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于原子核外电子排布的说法，正确的是：A.电子总是先占据能量最低的轨道，然后才逐步占据能量较高的轨道B.在同一能层内，所有电子的能量都相同C.当电子从基态跃迁到激发态时，不需要吸收能量D.每个轨道最多可以容纳4个电子答案：A解析：选项A是正确的，它描述了电子填充轨道时遵循的“能量最低原理”，即电子会优先填满能量较低的轨道，然后再去填充能量较高的轨道。这是由于自然界中的系统倾向于处于最低能量状态以保持稳定。选项B不正确。在同一能层（或称主量子数n相同的壳层）内，虽然电子具有相似的能量水平，但不同亚层（如s,p,d,f等）内的电子能量并不完全相同。随着角量子数l的增加，亚层的能量也会相应地增加。选项C错误。当电子从一个能量较低的状态跃迁到一个能量较高的状态时，这个过程被称为激发，并且需要吸收相应的能量。相反，当电子从高能量状态回到低能量状态时，则会释放出能量，通常以光的形式发射出来。选项D也是不正确的。根据Pauli不相容原理，每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，而不是四个。因此，此选项违反了量子力学的基本原则。2、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子的分布只与主量子数有关C.电子在原子核外能量最低的轨道上D.电子的排布遵循能量最低原理答案：C解析：A选项错误，因为根据量子力学，电子在原子核外并不作匀速圆周运动，而是存在于一定的概率云中；B选项错误，因为电子的分布不仅与主量子数有关，还与角量子数、磁量子数和自旋量子数有关；C选项正确，根据电子的能量层次理论，电子在原子核外能量最低的轨道上；D选项虽然电子的排布遵循能量最低原理，但题目要求选择描述正确的，因此C选项更符合题意。3、在多电子原子中，下列哪一组量子数（n,l,m_l,m_s）是不合理的？A.(3,2,-2,+1/2)B.(4,3,+3,-1/2)C.(2,1,0,+1/2)D.(3,3,-1,+1/2)答案：D解析：根据量子数的规则，主量子数n决定了电子所在的能层，角量子数l可以取从0到n−1之间的整数值，表示亚层或轨道形状。磁量子数ml可以取从−l到+l之间的整数值，包括0，它指定了轨道在空间中的方向。自旋量子数m选项D给出了一组量子数(3,3,-1,+1/2)，其中主量子数n=3，但是角量子数l=3，这是不合理的，因为根据量子数的定义，l的最大值应该是n−4、下列关于原子核外电子运动的说法中，正确的是（）A.原子核外电子做匀速圆周运动B.原子核外电子运动轨迹呈椭圆形C.电子云是原子核外电子运动的概率分布，有确定的运动轨迹D.原子核外电子在某一轨道上的运动速度是恒定的答案：C解析：根据量子力学原理，原子核外电子的运动不能用经典的轨迹描述，而是以概率云的形式存在。因此，选项C描述的“电子云是原子核外电子运动的概率分布，有确定的运动轨迹”是不准确的。选项A、B和D都是对电子运动的经典描述，与量子力学的实际描述不符。因此，正确答案是C。5、在多电子原子中，下列哪一组量子数（n,l,m_l,m_s）是合理且可能存在的？A.(1,1,0,+1/2)B.(2,0,-1,-1/2)C.(3,2,2,+1/2)D.(3,3,1,-1/2)答案：C解析：此题考察的是量子数的基本规则。主量子数n决定了电子所在的能层，并且可以取正整数值。角量子数l与亚层（或称轨道形状）有关，它的取值范围是从0到n-1的整数。磁量子数m_l取决于角量子数l，其取值范围是从-l到+l的整数，包括0。自旋量子数m_s只能取+1/2或-1/2两个值，表示电子的自旋方向。选项分析如下：A.(1,1,0,+1/2)-这个组合不合理，因为当n=1时，l的最大值只能是0，所以l不能等于1。B.(2,0,-1,-1/2)-这个组合也不合理，因为当l=0时（即s轨道），m_l只能是0，因此它不能是-1。C.(3,2,2,+1/2)-这是一个合理的组合。当n=3时，l可以取0,1,或2；对于l=2（d轨道），m_l可以从-2到+2，所以m_l=2是允许的；而m_s可以是+1/2或-1/2。D.(3,3,1,-1/2)-这个组合不合理，因为当n=3时，l的最大值只能是2，所以l不能等于3。因此，根据上述分析，正确答案是C。6、在多电子原子中，电子的能量主要由以下哪个因素决定？A.电子在原子核外的距离B.电子的电荷量C.电子的质量D.电子的自旋答案：A解析：在多电子原子中，电子的能量主要由电子在原子核外的距离决定。电子距离原子核越远，其能量越高；距离原子核越近，其能量越低。这是因为电子与原子核之间的库仑引力随着距离的增加而减小，导致电子的能量增加。而电子的电荷量、质量和自旋虽然对电子的性质有影响，但对电子能量的主要决定因素是电子在原子核外的距离。7、根据量子力学原理，下列哪一项不是描述原子中电子状态的量子数？A.主量子数(n)B.角量子数(l)C.磁量子数(m_l)D.自旋量子数(s)E.轨道形状量子数(o)答案：E解析：在量子力学中，描述原子中电子状态的主要量子数有四个：主量子数(n)：决定了电子的能量和离核的平均距离，可以取1,2,3…等正整数值。角量子数(l)：与电子轨道的角动量有关，并决定轨道的形状。它可以取从0到(n-1)的所有整数值，其中l=0,1,2,3…分别对应s,p,d,f轨道。磁量子数(m_l)：决定了角动量在某一方向上的分量，可以取从-l到+l（包括0）之间的所有整数值。自旋量子数(s)：描述了电子的自旋特性，只能取+1/2或-1/2两个值之一。选项E提到的“轨道形状量子数(o)”并不是标准的量子数之一。电子的轨道形状由角量子数(l)来描述，因此选项E是不正确的描述，故为正确答案。8、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子在原子核外作椭圆运动C.电子在原子核外作螺旋形运动D.电子在原子核外作概率云分布答案：D解析：根据量子力学原理，电子在原子核外的运动不能用经典的轨道来描述，而是用概率云分布来描述。这意味着电子在原子核外的位置和动量不能同时被精确测定，因此D选项正确。A、B、C选项都是对电子运动的传统、经典描述，与量子力学的描述不符。9、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.电子在原子核外做匀速圆周运动B.电子的运动轨迹可以用经典力学描述C.电子的分布遵循能量最低原理D.电子在原子核外的运动速度恒定答案：C解析：A选项错误，因为电子在原子核外的运动不能用经典力学描述，而是用量子力学描述，其运动轨迹是概率性的。B选项错误，同样因为电子的运动不能用经典力学描述。C选项正确，电子的分布确实遵循能量最低原理，即电子会占据能量最低的轨道。D选项错误，因为电子在原子核外的运动速度并不是恒定的，而是随能量变化而变化的。10、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.原子核外电子在固定的轨道上做匀速圆周运动。B.原子核外电子的能量越高，其运动速度越快。C.原子核外电子的能量越低，其运动半径越小。D.原子核外电子的能级越高，其运动速度越慢。答案：C解析：根据量子力学理论，原子核外电子并不在固定的轨道上做匀速圆周运动，而是存在于一定的概率云中。能量越高的电子，其运动速度越快，运动半径也越大。因此，选项A和D是错误的。选项B虽然前半句正确，但后半句与量子力学理论不符。只有选项C正确地描述了电子能量与运动半径之间的关系。11、以下哪个选项描述了玻尔原子模型的核外电子运动特征？（）A.核外电子在固定的轨道上运动，没有特定的能量值。B.核外电子在固定的轨道上运动，具有特定的能量值。C.核外电子在任意轨道上运动，能量值随轨道半径变化。D.核外电子在原子核外自由运动，能量值不受限制。答案：B解析：玻尔原子模型提出，电子在原子核外的特定轨道上运动，这些轨道对应着特定的能量值。当电子在这些轨道上运动时，不会辐射或吸收能量。只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会吸收或释放能量。因此，选项B正确描述了玻尔原子模型的核外电子运动特征。12、下列关于原子核外电子运动的描述，正确的是：A.原子核外电子在核外空间做匀速圆周运动。B.原子核外电子的能量状态是离散的，只能处于特定的能级。C.原子核外电子的排布遵循泡利不相容原理，但同一能级的电子可以具有相同的自旋方向。D.原子核外电子的分布完全由其主量子数决定，与角量子数无关。答案：B解析：选项A错误，因为电子在原子核外并不做匀速圆周运动，而是处于特定的能级上。选项B正确，根据量子力学理论，原子核外电子的能量状态是量子化的，只能处于特定的能级。选项C错误，泡利不相容原理指出，同一原子中不可能有两个电子具有完全相同的四个量子数，包括自旋方向。选项D错误，电子的分布不仅由主量子数决定，还与角量子数和磁量子数有关。13、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是：A.原子核外电子总是按照特定的轨迹运动。B.原子核外电子的运动速度与其能量成正比。C.原子核外电子的能量只能取特定的离散值。D.原子核外电子的能量与其运动半径成反比。答案：C解析：根据量子力学原理，原子核外电子的能量只能取特定的离散值，即电子的能量是量子化的。A选项错误，因为电子没有确定的运动轨迹，而是在特定的区域内出现概率较高；B选项错误，因为电子的能量与其运动速度没有直接的正比关系；D选项错误，因为电子的能量与其运动半径的关系并不是简单的反比关系。14、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.原子核外电子的能量是连续变化的B.电子在原子核外做匀速圆周运动C.电子的能量越低，其运动轨道的半径越大D.在基态原子的核外电子中，离核越近的电子能量越高答案：D解析：A选项错误，原子核外电子的能量是不连续的，按照一定的能级分布；B选项错误，电子在原子核外做的是概率云分布，而非匀速圆周运动；C选项错误，电子的能量越低，其运动轨道的半径越小；D选项正确，根据量子力学原理，基态原子的核外电子中，离核越近的电子能量越低。15、下列关于原子核外电子运动的描述中，正确的是（）A.原子核外电子在核外空间做匀速圆周运动B.原子核外电子的能量是固定的，不会发生改变C.电子云是描述电子在原子核外空间概率密度的区域D.电子在原子核外运动时，其能量和动量都是量子化的答案：C解析：A选项错误，因为电子在原子核外并不是做匀速圆周运动，而是以波粒二象性存在，具有不确定性。B选项错误，电子的能量是量子化的，不同的能级对应不同的能量。D选项错误，虽然电子的能量是量子化的，但其动量并不一定是量子化的。C选项正确，电子云是描述电子在原子核外空间概率密度的区域，它反映了电子在空间中出现的可能性。16、下列关于原子核外电子的运动描述正确的是：A.电子在原子核外作匀速圆周运动B.电子的能量状态是连续的C.电子在原子核外的运动轨迹是可以用经典力学描述的D.电子在原子核外只能处于特定的能量状态答案：D解析：选项A错误，因为电子在原子核外的运动不是匀速圆周运动，而是受到原子核的库仑力作用，按照量子力学的原理运动。选项B错误，因为根据量子力学，电子的能量状态是量子化的，不是连续的。选项C错误，因为电子在原子核外的运动不能用经典力学描述，而是需要用量子力学。选项D正确，根据玻尔理论，电子在原子核外只能处于特定的能量状态，即能级。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题：以下四个关于原子核外电子运动的描述中，正确的是哪一个？A.原子核外电子的能量越高，其运动轨道半径越大。B.原子核外电子在核外空间中随机运动，没有固定的运动轨道。C.原子核外电子在运动过程中，其速度和动能始终保持不变。D.原子核外电子的运动轨迹是圆形的。答案：B解析：A选项：原子核外电子的能量越高，其运动轨道半径越大。这是错误的，因为电子的能量与其所在能级的能量有关，而不是与轨道半径有关。B选项：原子核外电子在核外空间中随机运动，没有固定的运动轨道。这是正确的，根据量子力学的描述，电子在原子核外没有确定的运动轨道，而是存在于某个概率云中。C选项：原子核外电子在运动过程中，其速度和动能始终保持不变。这是错误的，因为电子在运动过程中会与原子核相互吸引，能量状态会发生变化，导致速度和动能的变化。D选项：原子核外电子的运动轨迹是圆形的。这是错误的，因为电子在原子核外没有固定的运动轨迹，而是以概率分布的形式存在。第二题：已知某元素的基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，请回答以下问题：（1）该元素位于周期表中的第几周期？（2）该元素的化学符号是什么？（3）该元素的电子排布式是否遵循能量最低原理？请解释原因。（4）根据该元素的电子排布，预测该元素的最高氧化态。答案：（1）该元素位于周期表中的第四周期。（2）该元素的化学符号是Ge（锗）。（3）是的，该元素的电子排布遵循能量最低原理。根据能量最低原理，电子会首先填充能量最低的轨道，然后依次填充能量较高的轨道。在这个例子中，电子按照能量从低到高的顺序填充了轨道。（4）根据该元素的电子排布，预测该元素的最高氧化态为+4。因为4p轨道上有3个电子，可以失去这3个电子达到稳定结构，也可以失去更多的电子（最多到+4），但由于3d轨道已满，再失去电子将破坏较稳定的3d轨道。解析：（1）根据电子层数，该元素有4个电子层，所以位于第四周期。（2）根据电子排布，可以确定该元素为锗（Ge），因为锗的原子序数为32，对应的电子排布与题目中给出的相符。（3）能量最低原理指出，电子会填充能量最低的轨道，直到所有轨道都被填充或达到稳定结构。在这个例子中，电子按照能量顺序填充了轨道，因此遵循了能量最低原理。（4）锗的4p轨道上有3个电