2.1.1原子核外电子的运动(人类对原子结构的认识-原子核外电子的远动规律)(分层练习)

2.1.1原子核外电子的运动(人类对原子结构的认识原子核外电子的远动规律)课后分层练课后分层练1．下列说法正确的是()A．第三电子层有s、p两个能级B．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量C．第三电子层最多容纳8个电子D．无论哪一电子层的s轨道最多容纳的电子数均为2[答案]D[解析]第三电子层有s、p、d三个能级，A错误；同一电子层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但电子层较高的s轨道电子能量则比电子层低的p轨道电子能量高，B错误；每个电子层最多可容纳的电子数是2n2，第三电子层最多容纳18个电子，C错误；s轨道最多容纳的电子数为2，D正确。2．在多电子原子中，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：原子的电子层模型根据电子层模型，下列说法不正确的是()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．多电子原子的核外电子的能量往往不同[答案]B[解析]对于多电子原子的核外电子，这些电子的能量往往不同，运动时离核的远近也不同，能量低的在原子核外离核较近的区域出现的机会较多，能量高的在离核远的区域出现的机会较多，所以多电子原子的核外电子是分层运动的，A正确；电子可能在不同区域里运动，B不正确；排在K、L、M层上的电子的能量依次增大，C正确；多电子原子的核外电子的能量往往不同，D正确。3．关于电子在核外运动状态的描述，下列说法错误的是()A．电子在原子核外的运动是无规律的B．在基态多电子原子中，s轨道电子的能量一定低于p轨道电子的能量C．原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关[答案]B[解析]电子在原子核外的运动没有规律，A项正确；在基态多电子原子中，s轨道电子能量不一定低于p轨道电子能量，如4s电子比2p电子能量高，B项错误；在多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C项正确；原子轨道空间伸展方向与能量大小无关，D项正确。4．下面是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是()A．s轨道电子球形运动，p轨道电子沿轴呈“8”字形运动B．s能级电子能量低于p能级C．每个p能级有3个原子轨道，在空间伸展方向是相同的D．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数[答案]D[解析]A．s电子的原子轨道呈球形，p电子的原子轨道是“8”字形的，但是电子是做无规则运动，轨迹是不确定的，A错误；B．处于相同电子层的原子轨道能量：ns＜np，B错误；C．不同能级的电子云有不同的空间伸展方向，p轨道有3个相互垂直的呈纺锤形的不同伸展方向的轨道，C错误；D．多电子原子中，同一能层的电子，能量可能不同，还可以把它们分成能级，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，D正确。5．自从1803年英国化学家道尔顿提出了原子学说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是()A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题B．汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的C．卢瑟福原子结构的有核模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系D．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱[答案]C[解析]A．道尔顿的原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，A项错误；B．汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上这样的问题，B项错误；C．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的有核模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，C项正确；D．玻尔电子分层排布原子结构模型只引入了一个量子化的概念，只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，D项错误。6．下列说法正确的是()A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B．同一原子中，2p、3p、4p轨道的数目依次增多C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D．各电子层含有的原子轨道数为n2(n为电子层序数)[答案]D[解析]电子层越高，轨道上的电子的能量越高，故A错误；同一原子中，不同电子层的p轨道的数目相等，都为3，故B错误；能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动，故C错误；各电子层含有的原子轨道数为n2，故D正确。7．成功运用α粒子散射实验研究原子结构的科学家是()A．道尔顿 B．汤姆生C．卢瑟福 D．玻尔[答案]C[解析]用α粒子散射实验研究原子结构的科学家是卢瑟福。8．下列原子轨道的符号错误的是()A．2p B．3fC．4s D．5d[答案]B[解析]每一电子层的原子轨道类型数与电子层序数相等，且具有的原子轨道依次为s、p、d、f…，M电子层具有的原子轨道类型有s、p、d轨道，没有f轨道。9．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是()A．最易失去的电子能量最高B．1s轨道的电子能量最低C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低[答案]C[解析]选项C没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层。10．在多电子原子中，决定原子轨道能量高低的因素是()①电子层②原子轨道类型③空间伸展方向④自旋状态A．①② B．①④C．②③ D．③④[答案]A[解析]在多电子原子中，轨道能量是由电子层和原子轨道类型决定的，与空间伸展方向和自旋状态无关，答案选A。11．原子核外电子分层排布，不同的电子层上运动的电子能量不同。下列电子层上运动的电子能量最低的是()A．M层 B．K层C．L层 D．N层[答案]B[解析]多电子原子中核外电子是分层排布的，电子层从内到外排布的顺序为K、L、M、N、O、P、Q，电子层距离原子核越近，电子层上运动的电子能量越低，则K、L、M、N中K层能量最低。12．下列说法正确的是()A．氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱之一B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱D．原子中电子在具有确定半径的原子轨道上像火车一样高速运转着[答案]B[解析]A项，氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱；C项，玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难；D项，原子中电子的运动是没有确定半径的原子轨道的，原子轨道是电子运动出现的“区域”。13．对于钠原子的第2电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异，下列说法正确的是()A．电子云形状不同B．原子轨道的对称类型不同C．电子(基态)的能量不同D．电子云空间伸展的方向不同[答案]D[解析]2px、2py、2pz所表示的是同一电子层同一类型的不同原子轨道，其能量相同；2px、2py、2pz的电子云轮廓图形状、原子轨道都是纺锤形的，都是轴对称图形；在空间伸展方向上，2px电子云沿x轴方向伸展，2py电子云沿y轴方向伸展，2pz电子云沿z轴方向伸展。14．下列关于电子层与能级的说法不正确的是()A．同一多电子原子中，符号相同的能级上电子能量不一定相同B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数一定等于该电子层序数C．同是f能级，但是在不同的电子层中所能容纳的最多电子数相同D．多电子原子中，每个电子的能量都不同[答案]D[解析]同一多电子原子中，符号相同的能级上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量：2s>1s，A正确；电子层含有的能级数等于电子层序数，即第n电子层含有n个能级，任一电子层的能级总是从s能级开始，B正确；同是f能级，在不同的电子层中所能容纳的最多电子数都是14，C正确；多电子原子中，同一电子层中相同能级上电子的能量相同，D错误。15．下列原子轨道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．1s、2p、3d B．1s、2s、3sC．2s、2p、2d D．3p、3d、3f[答案]A[解析]s、p、d、f能级上最多容纳的电子数依次为2、6、10、14，第2电子层上无d能级，第3电子层上无f能级。所以只有A项正确。16．下图是s轨道、p轨道的原子轨道图。试回答下列问题：(1)s轨道呈形，每个s轨道有个原子轨道；p轨道呈形，每个p轨道有个原子轨道。(2)s轨道的原子轨道、p轨道的原子轨道的半径与有关，越大，原子轨道半径越大。[答案](1)球1纺锤电子层序数电子层序数17．(1)镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(2)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(3)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是____________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，K层电子云的形状是________。(5)铝原子核外电子云有________种不同的伸展方向，有________种不同运动状态的电子。[答案](1)相反(2)纺锤(3)N球形(4)电子云球形(5)413[解析](1)Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，电子自旋状态相反。(2)基态S原子的核外电子占据的最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图形状为纺锤形。(3)基态K原子核外有4个能层：K、L、M、N，能量依次增高，处于N层的1个电子位于s轨道，s电子云轮廓图形状为球形。(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。K层即第一层，电子云为球形。(5)铝原子的核外有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，ns、np电子云分别有1种、3种伸展方向，13个电子的运动状态各不相同。1．自从19世纪英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断地完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法正确的是()A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题B．汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的C．卢瑟福原子结构的有核模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系D．玻尔的原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱[答案]C[解析]道尔顿的近代原子理论成功地解释了质量守恒定律等规律，A项错误；汤姆生“葡萄干面包式”原子结构模型提出了正负电荷的共存问题，但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力，存在着电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核中心上这样的问题，B项错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子结构的有核模型，散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系，C项正确；玻尔的原子结构模型只能够解释氢原子光谱，而不能解释比较复杂的原子光谱，D项错误。2．电子作为微观粒子，其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别。下列关于电子运动特征的叙述中，正确的是()A．电子的运动根本就不存在运动轨迹B．电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动，只不过每一个圆周的半径不同而已C．电子的运动速率特别快，所以其能量特别大D．电子的运动速率特别快，运动范围特别小，不可能同时准确地测定其位置和速度[答案]D[解析]电子的存在是客观事实，每一个瞬间肯定都有客观存在的位置，所以肯定存在运动轨迹，A错误；电子不是绕原子核做圆周运动，B错误；电子的运动速率虽然很快，但是其质量特别小，所以其能量也不会特别大，C错误；电子的运动速率特别快，运动范围特别小，所以不能准确地测定其位置和速度，D正确。3．下列关于氢原子电子云的说法正确的是()A．通常用小点来表示电子的多少，小点密度大，电子数目多B．小点密度大，单位体积内电子出现的机会大C．通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动D．电子云是对运动无规律性的描述[答案]B[解析]小点的疏密表示电子出现机会的大小，不表示电子数目的多少，小点密度大，电子出现的机会大，A错误、B正确；小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，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机会大小，是对运动的概率描述，D错误。4.下列关于电子层与原子轨道的说法中，正确的是()A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同B．原子核外每一个电子层最多可容纳的电子数为n2C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数与原子轨道数目相等D．任一电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数[答案]D[解析]不同电子层中的s原子轨道的能量不同，电子层序数越大，能量越高，A错误；每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2，B错误；每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数是原子轨道数目的2倍，C错误；任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数，即原子轨道类型数目等于该电子层序数，D正确。5.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，2s、3s、4s…原子轨道数依次增多B．在同一轨道上运动的电子，其能量一定相同C．在同一电子层原子轨道形状相同的原子轨道上运动的电子，其运动状态一定相同D．在同一原子中，1s、2s、3s、4s…原子轨道的平均半径相同[答案]B[解析]同一原子中，不同电子层，相同类型轨道的轨道数相同，故A错误；在同一轨道上运动的电子，其能量一定相同，故B正确；在同一电子层、原子轨道形状相同的原子轨道上运动的电子，或者轨道延伸方向不同，或者自旋方向不同，其运动状态一定不相同，故C错误；在同一原子中，1s、2s、3s、4s…原子轨道的平均半径增大，故D错误。故选B。6.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．氢原子的电子云中，小点表示电子的运动轨迹D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大[答案]D[解析]A项，电子云只是一种对核外电子运动的“形象”描述；B项，核外电子并不像宏观物体的运动那样具有一定的轨道；C项，电子云是用小点的疏密程度表示电子出现的机会大小，而不是表示电子的运动轨迹。7．下列有关“核外电子的运动状态”的说法中错误的是()A．各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7B．只有在电子层、原子轨道、原子轨道的伸展方向及电子的自旋方向都确定时，电子的运动状态才能被确定下来C．原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的[答案]C[解析]各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7，s轨道是球形的，A正确；电子的运动状态由电子层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在电子层、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，B正确；根据泡利不相容原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，C错误；离原子核越远的电子，其能量越大，p原子轨道电子的平均能量随电子层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小无关，D正确。8．某品牌氮化镓充电器是1A1C双口设计，可以支持电脑和笔记本一起充电，体积肯定也是足够小巧便携的，而且插脚还能折叠。镓元素为ⅢA族的金属元素，其原子结构示意图为。下列说法不正确的是()A．该元素的原子核外共有4个电子层B．第3层上的能级符号为3s、3p、3dC．该元素原子的最外层上电子有3种空间运动状态D．4s比4p的能量低[答案]C[解析]该元素最外层有3个电子，占据2个轨道，有2种空间运动状态。9．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是()A．电子自旋就是电子围绕轴“自转”B．原子轨道可用来描述核外电子的运动状态C．第2电子层有自旋相反的两个轨道D．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹[答案]B[解析]电子的自旋表示处于同一原子轨道上电子的量子化运动，自旋不是“自转”，A项错误；原子轨道可用来描述核外电子的运动状态，而不是运动轨迹，B项正确，D项错误；第2电子层有4个轨道，分别为2s、2px、2py、2pz，C项错误。10．下列表达不正确的是()A．原子轨道能量：1s<2s<3s<4sB．p能级的轨道数比s能级的多，能量比s能级的高C．4s电子能量较高，在比3s电子离核更远的地方出现的概率更大D．2p、3p、4p能级轨道数量相同[答案]B[解析]相同能级随着电子层序数的增大，能量依次升高，故原子轨道能量：1s<2s<3s<4s，A正确；在基态多电子原子中，同一电子层中的p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量，不同电子层的p轨道和s轨道，电子层越高，能量越大，B错误；电子的能量越高，在离核更远的地方出现的概率更大，C正确；p轨道数量均为3，D正确。11．N电子层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为()A．3、32、2×32 B．4、42、2×32C．5、42、5×32 D．4、42、2×42[答案]D[解析]N电子层为第4层，含有的原子轨道分别为s、p、d、f，原子轨道数目依次为1、3、5、7，共有16个轨道，每一个轨道可容纳2个电子，最多可以容纳32个电子。12．下列各组多电子原子的原子轨道能量高低比较中，错误的是()A．2s<2p B．3px<3pyC．3s<3d D．4s>3p[答案]B[解析]相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf，故A、C正确；3px和3py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B错误；原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…，所以4s>3p，故D正确。13．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是()A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动B．3px、3py、3pz的轨道相互垂直，能量相同C．各原子能级之间的能量差完全一致，这是量子力学中原子光谱分析的理论基础D．同一电子层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量[答案]B[解析]球形表示电子在核外运动概率轮廓图，而非电子运动轨迹，故A错误；p能级在空间有三种取向相互垂直且能量相同，如3px、3py、3pz相互垂直、能量相同，故B正确；各原子的能级由于电子填充情况不同，能量有所差异，不同元素的原子发生跃迁时吸收或释放不同的光，从而利用其原子光谱进行元素分析，故C错误；同一电子层np能量大于ns，故D错误。14．下列说法正确的是()①原子中处于第三电子层的电子跃迁到第二电子层时会放出能量；②M电子层可以有s、p、d、f能级；③电子由3px轨道跃迁到3pz轨道，吸收能量；④在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的2个电子；⑤2s电子云有两个空间取向。A．①②③ B．①④C．②⑤ D．③④⑤[答案]B[解析]原子中处于第三电子层的电子跃迁到第二电子层是由能量较高的电子层跃迁到能量较低的电子层，会放出能量，①说法正确；M电子层有s、p、d3个能级，没有f能级，②说法错误；3px轨道和3pz轨道能量相同，电子由3px轨道跃迁到3pz轨道不会吸收能量也不会放出能量，③说法错误；同一能级上的同一轨道上最多填充2个自旋状态不同的电子，即在一个原子中，不可能出现运动状态完全相同的2个电子，④说法正确；2s电子