2018_2019学年高中化学课时跟踪检测(二)能量最低原理电子云与原子轨道

课时跟踪检测（二）能量最低原理电子云与原子轨道1.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.p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也增多D.与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大解析：选D 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，p能级在任何能层均只有3个轨道。

2.当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是( )①碳原子由基态变为激发态②碳原子由激发态变为基态③碳原子要从外界环境中吸收能量④碳原子要向外界环境中释放能量A.①② B．②③C.①③ D．②④解析：选C 核外电子排布由2s22p2转变为2s12p3，碳原子体系能量升高，由基态变为激发态，要从外界环境中吸收能量。

3.观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是( )A.一个小黑点表示1个自由运动的电子B.1s轨道的电子云形状为圆形的面C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转D.1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少解析：选D 由电子云图可知，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最大，离核越远，出现的概率越小。

图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。

4.基态硅原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是( )解析：选C 基态硅原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则，只有C选项正确。

5.对于Fe的下列电子排布，正确的是( )解析：选A Fe原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，据洪特规则可知A正确。

6．某原子核外电子排布为n s2n p7，它违背了( )A．泡利原理 B．能量最低原理C．洪特规则 D．洪特规则特例解析：选A p能级有三个轨道，根据泡利原理，每个轨道最多排2个电子，故p能级最多排6个电子，不可能排7个，故违背泡利原理。

7．下列原子中未成对电子数最多的是( )A．C B．OC．N D．Cl解析：选C 本题综合考查能量最低原理、泡利原理、洪特规则。

各原子的轨道表示式为碳原子有2个未成对电子，氧原子有2个未成对电子，氮原子有3个未成对电子，氯原子有1个未成对电子。

8．下列3d能级的电子排布图正确的是( )解析：选B A、D中同一个原子轨道内电子的自旋状态相同，违反了泡利原理；C违反了洪特规则——当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且电子的自旋状态相同。

9．K层有________个能级，用符号分别表示为__________；L层有______个能级，用符号分别表示为______；M层有________个能级，用符号分别表示为__________。

由此可推知n能层最多可能有________个能级，能量最低的两个能级其符号分别表示为__________，它们的原子轨道电子云形状分别为__________、__________。

解析：此题对能层和能级的关系作了总结，有助于理解和掌握以下几个基本内容：①第n个能层有n个能级；②核外电子的能量取决于该电子所处的能层和能级；③s能级和p能级电子云的形状。

答案：1 1s 2 2s、2p 3 3s、3p、3d n n s、n p 球形哑铃形10．下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：(1)在以上元素的基态原子的电子排布中，4s轨道只有1个电子的元素有________(填元素名称)。

(2)写出Cr3＋的电子排布式____________________________________________。

(3)Fe3＋的化学性质比Fe2＋稳定，其原因是______________________________________________________________________________________________________。

(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。

解析：(1)由核外电子排布轨道能量顺序可知，4s轨道只有1个电子，则3d轨道可能为0(全空)、5(半充满)、10(全充满)，则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。

(2)Cr原子失去3个电子生成Cr3＋，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。

(3)Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5，Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，Fe3＋的3d5半充满结构更稳定。

(4)分周期一一讨论，第一周期中基态原子中未成对电子数为1个的是氢原子，第二周期中基态原子中未成对电子数为2个的可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是碳原子或氧原子，第三周期中基态原子中未成对电子数为3个的可以是1s22s22p63s23p3，是磷原子，第四周期中基态原子中未成对电子数为4个的只能是过渡元素，符合条件的只有铁原子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，因此共有5种元素符合题意。

答案：(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(3)Fe3＋的3d轨道填充了5个电子，为半充满状态(4)51．以下表示氦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． B.C．1s2 D.解析：选D A、B、C三项的表示方法只能说明氦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。

2．下列各基态原子的核外电子排布表示正确的是( )A．钠原子：1s22s22p7B．铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2C．铁原子：1s22s22p63s23p63d8D．氪原子：1s22s22p63s23p63d104s24p6解析：选D A项违背了泡利原理；B项违背了等价轨道在全空、半满、全满时是稳定状态；C项违背了能量最低原理。

3．人们把电子云轮廓图称为原子轨道，下列有关说法错误的是( )A．s电子的原子轨道都是球形的，2s电子比1s电子能量高且电子云比1s更扩散B．p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，能量相同C．p电子能量一定高于s电子能量D．处于同一原子轨道电子，自旋状态有两种解析：选C 同一电子层上p电子能量高于s电子能量，不同电子层上p电子能量不一定高于s电子能量，如3s＞2p。

4．某原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，其基态原子在L层分布中正确的是( )解析：选D A项中2s上应有两个自旋状态相反的电子；B项中2p上两个电子自旋状态应相同；C项违背洪特规则，电子应尽可能占据不同轨道。

5．在d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是( )A．能量最低原理 B．泡利原理C．原子轨道构造原理 D．洪特规则解析：选D 洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道且自旋方向相同。

6．下列电子排布式或电子排布图正确的是( )A．O原子的电子排布图：B．Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2C．N原子的电子排布图：D．Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6解析：选D A项，O原子的电子排布图违背洪特规则；B项，Ca原子的电子排布式违背能量最低原理；C项，N原子的电子排布图违背泡利原理。

7．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(n2)，B错误，D正确。

8．下列说法正确的是( )A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B．Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5C．基态铜原子外围电子排布图为D．基态碳原子最外层的电子排布图为解析：选B 核外电子排布式为1s2的原子是He，核外电子排布式为1s22s2的原子为铍(Be)，He是稀有气体元素，Be是金属元素，化学性质不相似，A错误；Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去电子时先失最外层，再失次外层，失去3个电子变成Fe3＋时，最外层电子排布式为3s23p63d5，B正确；基态铜原子外围电子排布图为，3d全充满，即符合洪特规则，C错误；基态碳原子的2s比2p轨道能量低，先填满2s再填2p，即。

9．A、B、C、D、E代表5种元素。

请填空：(1)A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氩相同，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______________________________。

解析：解答此题的关键是要熟练掌握原子的核外电子排布式，并特别注意原子的几种稳定态的核外电子排布：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)、全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。

答案：(1)N (2)Cl K(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s110．按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。

A原子中只有一个能层且只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反；D原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的最外层电子排布式为3s23p6。

(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种)：________________________________________________________________________。