高中化学选修3物质结构三维设计配套课件Word可编辑

第一节??原子结构

第一课时能层、能级与构造原理—————————————————————————————————————[课标要求]

1.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布。

2.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。

,

1.一至七能层的符号分别为K、L、M、N、O、P、Q,各能层容纳的最多电子数为

2n2。

2.s、p、d、f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。

3.能级数等于能层序数,英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子

数相同。

4.构造原理是指电子进入能级的排布顺序。

即：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p。

原子的诞生、能层与能级

1.原子的诞生及宇宙中的元素组成

2.能层与能级

(1)能层：根据多电子原子的核外电子的能量差异,将核外电子分成不同的能层,能层用n

表示,n值越大,能量越高。

(2)能级

①根据多电子原子中同一能层电子的能量不同,将它们分成不同能级。

②能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示,如n能层的能级按能量由

低到高的顺序排列为n s、n p、n d、n f等。

③能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系

能层(n) 一二三四五六七

…

…符号K L M N O P Q

…

…能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ………

…

…容纳最多

电子数

2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ………

…

…

2 8 18 32 …………2n2

由上表可推知：

a.能层序数等于该能层所包含的能级数,如第三能层有能级3s、3p、3d。

b.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。

1.下列叙述正确的是()

A.能级就是电子层

B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2

C.同一能层中的不同能级的能量高低相同

D.不同能层中的s能级的能量高低相同

解析：选B同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(n s)

2.下列能级符号表示错误的是()

A.6s

B.3d

C.3f

D.5p

解析：选C任一能层的能级总是从s能级开始,第一能层的能级数等于该能层的序数；

第三能层只有3s、3p和3d三个能级,没有3f能级,故C项错误。

构造原理与电子排布式

1.构造原理

随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循下图的排布顺序,其称为构造原理。

[特别提醒]

在多电子原子中会发生能级交错现象。

2.电子排布式

(1)将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的右上角,并按照能层从左到右的顺序排列的式子,称为电子排布式。

(2)实例：如Mg、Sc的电子排布式：

Mg：1s22s22p63s2或简化写成[Ne]3s2；

Sc：1s22s22p63s23p63d14s2或简化写成[Ar]3d14s2。

1.你能写出氯原子、氯离子的电子排布式、简化电子排布式吗？

提示：Cl：1s22s22p63s23p5,[Ne]3s23p5；

Cl－：1s22s22p63s23p6,[Ne] 3s23p6。

2.你能写出铁原子、铜原子的电子排布式吗？

提示：Fe：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

Cu：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。

1.原子的电子排布式

(1)简单原子：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14Si：1s22s22p63s23p2。

(2)复杂原子：先按构造原理从低到高排列,然后将同能层的能级移到一起。

如26Fe：先排列为：1s22s22p63s23p64s23d6,然后将同一能层的能级排到一起,即该原子的电

子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

(3)特殊原子：当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时,能量相对较低,原子结构较稳定。如24Cr：

2.离子的电子排布式

(1)判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。

(2)原子失去电子时,总是从能量高的能级失去电子,即失去电子的顺序是由外向里。一般来说,主族元素只失去它们的最外层电子,而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。

(3)原子得到电子而形成阴离子,则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。

3.简化电子排布式

如K：1s22s22p63s23p64s1,其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1,其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式,即1s22s22p63s23p6。

1.下列各基态原子的电子排布式正确的是()

①Be：1s22s12p1②C：1s22s22p2

③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5

A.①②

B.②③

C.①③

D.②④

解析：选D①应为Be：1s22s2；③应为He：1s2。

2.下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是()

A.3s3p3d4s

B.4s4p3d4d

C.4s3d4p5s

D.1s2s3s2p

解析：选C A项,3d＞4s；B项,4p＞3d；D项,3s＞2p。

3.写出下列原子的电子排布式：

(1)11Na_______________________________________________________________；

(2)16S______________________________________________________________；

(3)34Se________________________________________________________________； (4)19K_______________________________________________________________； (5)31Ga_____________________________________________________________； (6)30Zn__________________________________________________________。

解析：根据构造原理书写原子的电子排布式,注意从3d 能级开始出现“能级交错”现象。 答案：(1)1s 22s 22p 63s 1 (2)1s 22s 22p 63s 23p 4 (3)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 4 (4)1s 22s 22p 63s 23p 64s 1 (5)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 1 (6)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2

[三级训练·节节过关]

1.宇宙中最多的元素是( ) A.H B.O C.He

D.N

解析：选A 氢是宇宙中最丰富的元素,约占宇宙原子总数的88.6%,氦约为氢原子数的18,

它们合起来约占宇宙原子总数的99.7%以上。

2.下列各能层中包含f 能级的是( ) A.N 层 B.M 层 C.L 层

D.K 层

解析：选A N 层包含s 、p 、d 、f 能级,M 层包含s 、p 、d 能级,L 层包含s 、p 能级, K 层包含s 能级。

3.下列微粒中,电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 6的是( ) A.Na ＋

B.Mg 2＋

C.Cl －

D.Br －

解析：选C 该微粒的核外电子数为18,Cl －符合。

4.下列各组多电子原子的能级能量高低比较中,错误的是( ) A.2s ＜2p B.2p ＜3p C.3s ＜3d

D.4s ＞3d

解析：选D 同一能层中能级的能量n s ＜n p ＜n d ＜n f,符号相同的能级如2p ＜3p ＜4p ；由构造原理知能量4s ＜3d,D 项错误。

5.下列原子的电子排布式正确的是( ) A.9F ：1s 22s 22p 6 B.15P ：1s 22s 22p 63s 33p 2

C.21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1

D.35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5

解析：选D氟原子2p能级应排5个电子；磷原子的3s能级应排2个电子,3p能级应排3个电子；书写电子排布式时,应将同能层的能级放到一起。

6.比较下列多电子原子中不同能级能量的高低。

(1)1s,3d(2)3s,3d,3p(3)2p,3p,4p

解析：(1)相同能层上不同能级能量的大小为n s＜n p＜n d＜n f。(2)不同能层上符号相同的能级能量的大小为1s＜2s＜3s＜4s。

答案：(1)1s＜3d(2)3s＜3p＜3d(3)2p＜3p＜4p

7.根据构造原理写出下列原子或离子的核外电子排布式。

(1)Ti_______________________________________________________________；

(2)Cu2＋____________________________________________________________；

(3)Kr_____________________________________________________________。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2

(2)1s22s22p63s23p63d9

(3)1s22s22p63s23p63d104s24p6

1.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是()

A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸

B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素

C.氢、氦等轻核元素是自然界中天然元素之母

D.宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子

解析：选B宇宙诞生于一次大爆炸,爆炸后产生了大量的氢、氦及少量的锂,然后氢、氦等发生原子融合反应合成其他元素,该过程在宇宙中仍在进行,但合成的都是已知元素,且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素。

2.符号为N的能层最多能容纳的电子数为()

A.18

B.32

C.50

D.72

解析：选B符号为N的能层是第四能层,即n＝4,每一能层最多容纳的电子数为2n2,故N能层最多能容纳的电子数为2×42＝32。

3.表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成()

A.s10

B.3d10

C.3s23p63d2

D.3s23p64s2

解析：选C题目要求第三能层上有10个电子,而D选项中第三能层上只有8个电子,

错误；该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,C项正确。

4.下列粒子中,各层电子数均达到2n2的是()

A.Ne、Ar

B.F－、Mg2＋

C.Al、O2－

D.Cl－、Ar

解析：选B A中Ar,C中Al,D中Cl－、Ar均不符合题意。

5.构造原理揭示的电子排布能级顺序,其实质是各能级能量高低,若以E表示某能级的能量,下列能量高低顺序中,正确的是()

A.E(3s)＞E(2s)＞E(1s)

B.E(3s)＞E(3p)＞E(3d)

C.E(4f)＞E(4s)＞E(3d)

D.E(5s)＞E(4s)＞E(4f)

解析：选A不同能层中能量：低能层＜高能层；相同能层不同能级,E(n s)＜E(n d)＜E(n f),不同能层相同能级,E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s),不同能层、不同能级,E(n s)＜E[(n－2)f]＜E[(n －1)d]＜E(n p)。

6.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()

A.Mg2＋1s22s22p6

B.F1s22s22p5

C.Cl－1s22s22p63s23p5

D.As1s22s22p63s23p63d104s24p3

解析：选C s能级最多容纳2个电子,p能级最多可容纳6个电子,电子总是从能量低的能层、能级开始排列。C项中Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。

7.下列各原子或离子的电子排布式正确的是()

A.O2－1s22s22p4

B.Ca[Ar]3d2

C.Fe[Ar]3d54s3

D.K1s22s22p63s23p64s1

解析：选D O2－的电子排布式为1s22s22p6；Ca的电子排布式为[Ar]4s2；Fe的电子排布式为[Ar]3d64s2。

8.下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是()

A.各能层含有的能级数等于能层序数减1

B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

C.各能层所含有的电子数一定是偶数

D.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7

解析：选D各能层中所含有的能级数等于其能层序数,A项错误；当为第一能层时,只含s能级,第二能层只含s、p能级,B项错误；每个能层最多能填充该能层序数平方的2倍个电子,即最多是偶数,但不一定含有这些电子,如H原子的K层只有1个电子。

9.比较下列能级的能量大小关系(填“＞”“＝”或“＜”)：

(1)2s____________4s；(2)3p____________3d；

(3)3d____________4s；(4)4d____________5d；

(5)2p____________3s；(6)4d____________5f。

解析：由构造原理可知：①同一能层的能级能量高低顺序为n s＜n p＜n d＜n f；②不同能层之间,能量会产生能级交错现象,即能层序数大的能级,其能量不一定高,如3d能级具有的能量就高于4s能级所具有的能量。

答案：(1)＜(2)＜(3)＞(4)＜(5)＜(6)＜

10.根据构造原理写出下列原子或离子的核外电子排布式。

(1)O_______________；(2)Ca__________________；

(3)S2－______________；(4)Al3＋________________。

解析：O原子有8个电子,按1s、2s、2p顺序填充电子：1s22s22p4；Ca原子有20个电子,由于4s<3d,出现能级交错,按1s、2s、2p、3s、3p、4s顺序填充为1s22s22p63s23p64s2；S原子有16个电子,按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充为1s22s22p63s23p4,S2－为S原子得到2个电子后形成,故3p能级上填充6个电子,即其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6；Al原子有13个电子,按1s、2s、2p、3s顺序填充为1s22s22p63s23p1,Al原子失去3个电子后变成Al3＋,故Al3＋的电子排布式为1s22s22p6。

答案：(1)1s22s22p4(2)1s22s22p63s23p64s2

(3)1s22s22p63s23p6(4)1s22s22p6

1.下列关于能层与能级的说法中正确的是()

A.原子核外电子的每个能层最多可容纳的电子数为n2

B.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

C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的

D.能级能量4s>3d

解析：选B A项,每一能层最多可容纳的电子数为2n2,错误；C项,只要是s能级,不论哪一能层,所容纳的电子数都为2,错误；D项,由构造原理知能级能量3d>4s,错误。

2.某元素原子的核外有三个能层,最外能层有4个电子,该原子核内的质子数为()

A.14

B.15

C.16

D.17

解析：选A原子核外共有三个能层,最内层只有1s能级,可容纳2个电子；第二层有2s、2p两个能级,可容纳1×2＋3×2＝8个电子；最外层有4个电子,所以该原子核外有14个电子,又因在原子中核外电子数等于核内质子数,则核内质子数为14。

3.核外电子排布中,能级会发生交错现象。以下表示的各能级能量大小关系,不符合客观事实的是()

A.3f＞3d＞3p＞3s

B.6s＞5p＞4d＞3d

C.5f＞4d＞3p＞2s

D.7d＞6d＞5d＞4d

解析：选A在第三能层中没有f能级,故A项不符合客观事实。

4.下列各原子或离子的电子排布式正确的是()

A.Al1s22s22p63s13p2

B.O1s22s22p4

C.Na＋1s22s23p6

D.Si1s22s22p53s23p3

解析：选B A、C、D违反构造原理,正确写法应为Al：1s22s22p63s23p1、Na＋：1s22s22p6、Si：1s22s22p63s23p2。

5.下列表示式中错误的是()

①Na＋的电子式：[Na]＋

②Na＋的结构示意图：

③Na的电子排布式：1s22s22p63s1

④Na的简化电子排布式：[Na]3s1

A.①②

B.②③

C.③④

D.①④

解析：选D金属阳离子的电子式即为其离子符号,故Na＋的电子式应为Na＋；简化电子排布式的“[]”中应为该元素上一周期的稀有气体元素,故④为[Ne]3s1。

6.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.Ca2＋：1s22s22p63s23p6

B.F－：1s22s22p6

C.S：1s22s22p63s1

D.Ar：1s22s22p63s23p6

解析：选C S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,

C选项错误。

7.某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是()

A.该元素原子中共有25个电子

B.该元素原子核外有4个能层

C.该元素原子最外层共有2个电子

D.该元素原子M能层共有8个电子

解析：选D从电子排布式看,该原子最高能级为4s能级,故有4个能层,最外层有2个电子,B、C正确；各能级的电子数之和为25,A正确；M层电子排布为3s23p63d5,故该层电子数为13,D项错误。

8.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低。若以E表示某能级的能量,

以下各式中能量高低顺序正确的是()

A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)

B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)

C.E(4s)

D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)

解析：选B根据构造原理,各能级能量由低到高的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p……所以A项和D项的正确顺序为E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级,能层序数越大,能量越高,即E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s),C项错误。

9.(1)某元素的原子序数为33,则：

①此元素原子的电子总数是________；

②有________个能层,________个能级；

③它的电子排布式为______________________________________________。

(2)写出Si、Ca2＋、Cl－的电子排布式：

①Si：____________________________________________________________；

②Ca2＋：___________________________________________________________；

③Cl－：___________________________________________________________。

解析：核电荷数＝原子序数＝核外电子数,故此原子的核外电子数为33；依据构造原理,能量高低顺序为4s<3d<4p,则此元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。

答案：(1)①33②48③1s22s22p63s23p63d104s24p3

(2)①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p6

③1s22s22p63s23p6

10.有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6,其中：

(1)某电中性粒子,一般不和其他元素的原子反应,这种粒子的符号是________。

(2)某粒子的盐溶液,能使溴水褪色,并出现浑浊,这种粒子的符号是________。

(3)某粒子氧化性很弱,但得到电子后还原性很强,且这种原子最外层只有一个电子,这种粒子的符号是______。

(4)某粒子还原性虽弱,但失去电子后氧化性强,且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构,这种粒子的符号是________。

解析：符合上述核外电子排布式的电中性粒子,很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色,应为还原性较强的S2－,发生如下反应：S2－＋Br2===S↓＋2Br－；氧化性很弱,得电子后还原性很强,应为K＋；得一个电子即达稳定结构的粒子应为Cl－。

答案：(1)Ar(2)S2－(3)K＋(4)Cl－

第二课时能量最低原理电子云与原子轨道

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1.了解原子核外电子的运动状态。

2.知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。,

1.原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低

原理。处于最低能量的原子叫做基态原子。

2.在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这个原理称

为泡利原理。

3.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,而且自旋状态相同,这个规则称为洪特规则。

4.电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,s能级只有一个原子轨

道,p能级有三个原子轨道：p x、p y、p z。

能量最低原理、基态与激发态、光谱

1.能量最低原理

原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。

2.基态原子与激发态原子

(1)基态原子：处于最低能量的原子。

(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁到较高能级,变成激发态原子。

3.光谱与光谱分析

(1)原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,利用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。

(2)基态、激发态与光谱图示：

(3)光谱分析：在现代化学中,利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。

(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,将以光的形式释放能量。

(2)日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。

1.下列关于同一原子中的基态和激发态说法中,正确的是()

A.基态时的能量比激发态时高

B.激发态时比较稳定

C.由基态转化为激发态过程中吸收能量

D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱

解析：选C激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确；电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。

2.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取()

A.电子的运动轨迹图像

B.原子的吸收光谱

C.电子体积大小的图像

D.原子的发射光谱

解析：选B能量E(3d)＜E(4p),故电子由3d能级跃迁至4p能级时,要吸收能量,形成吸收光谱。

3.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()

A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量

B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线

C.氖原子获得电子后转变成能发出红光的物质

D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应

解析：选A在电流作用下,基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,从而产生红色光,故A项正确。

电子云与原子轨道核外电子排布规则

1.电子云

(1)电子运动的特点：电子的质量小,运动速度快且没有规则,无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处,只能确定在原子核外各处出现的概率。

(2)电子云：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。小黑点越密,表示概率密度越大。

2.原子轨道

(1)概念：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。

(2)各能级所含原子轨道数目

能级符号n s n p n d n f

轨道数目 1 3 5 7

电子云形状球形哑铃形——

3.核外电子的排布

(1)核外电子排布规则

①能量最低原理：原子的电子排布遵循构造原理,能使整个原子的能量处于最低状态。

②泡利原理：在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反。

③洪特规则：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,而且自旋状态相同。

(2)电子排布图：用方框表示原子轨道,用不同方向的箭头表示自旋状态不同的电子的式子。如：

[特别提醒]

(1)洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。

(2)电子排布图又称为轨道表示式,在写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误：

1.核外电子排布的表示方法主要有哪些？

提示：主要有四种方法,即原子结构示意图、电子排布式、简化电子排布式、电子排布图。

2.你能用上述方法表示硫原子的核外电子排布吗？

提示：

原子结构示意图

电子排布式1s22s22p63s23p4

简化电子排布式[Ne]3s23p4

电子排布图

核外电子排布表示方法归纳

原子结构

示意图

含义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子

示例

Na: O2－：

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

示例O：1s22s22p4Al：1s22s22p63s23p1简化电子

排布式

含义

把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用稀有气体的元素符

号外加方括号表示

示例O：[He]2s22p4Al：[Ne]3s23p1电子排布图

含义

每个方框表示一个原子轨道,每个箭头代表一个电子

示例

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)电子云中的小黑点表示电子的多少()

(2)p能级中有3个相互垂直的原子轨道()

(3)基态碳原子的电子排布图为

(4)基态铁原子的简化电子排布式为[Ar]3d64s2()

答案：(1)×(2)√(3)×(4)√

2.(1)基态镓(Ga)原子的电子排布式：________________________________________。

(2)Fe3＋的电子排布式为__________________________________________________。

(3)基态铜原子的核外电子排布式为________________________________________。

(4)Ni2＋的3d能层电子排布图为_____________________________________________。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1

(2)1s22s22p63s23p63d5

(3)1s22s22p63s23p63d104s1

(4)

[三级训练·节节过关]

1.以下电子排布式是基态原子的电子排布式的是()

A.1s12s1

B.1s22s12p1

C.1s22s22p63s2

D.1s12s12p63p1

解析：选C根据构造原理,基态原子的核外电子的排布总是优先占据能量低的能级,填满后再逐一填充能量高的能级。低能量的能级没填满就填高能量的能级的原子处于激发态。A 项,1s12s1为激发态；B项1s22s12p1为激发态；D项1s12s12p63p1为激发态；只有C项处于基态。

2.生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是()

A.钢铁长期使用后生锈

B.节日里燃放的焰火

C.金属导线可以导电

D.卫生丸久置后消失

解析：选B钢铁长期使用后生锈是化学变化,有电子的转移；焰火是电子由较高能量的激发态,跃迁到较低能量的基态,多余的能量以光的形式释放出来；金属导线导电是自由电子的定向移动；卫生丸久置后消失是升华。

3.氢原子的电子云图中小黑点表示的意义是()

A.1个小黑点表示一个电子

B.黑点的多少表示电子个数的多少

C.表示电子的运动轨迹

D.表示电子在核外空间出现的概率

解析：选D在电子云图中,小黑点并不代表电子,小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率,小黑点的疏密与电子在该区域出现的概率大小成正比。

4.下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是()

解析：选C根据洪特规则,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,而且自旋状态相同,因此,基态氮原子2p能级上的电子排布应为

,C项正确。

5.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是()

解析：选D根据洪特规则知,电子在能量相同的原子轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,故排除A、C两项；根据泡利不相容原理知,一个原子轨道最多容纳2个电子,且自旋方向相反,故排除B项。

6.按要求完成下列填空：

(1)11Na的电子排布式为____________________________________________________。

(2)20Ca的最外层电子排布式为_____________________________________________。

(3)35Br－的离子结构示意图为________________________________________________。

(4)8O的电子排布图为_____________________________________________________。

解析：11Na：1s22s22p63s1；20Ca：1s22s22p63s23p64s2,其最外层电子排布式为4s2；35Br－的离子结构示意图为；8O的电子排布式为1s22s22p4,其电子排布图为

答案：(1)1s22s22p63s1(2)4s2(3)

(4)

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.②③

C.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.O

C.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：11s22s、2p33s、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)5

1.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.He

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：1s22s22p7

B.铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2

C.铁原子：1s22s22p63s23p63d8

D.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