《2019-2020学年化学人教版选修3同步检测：1.1.2基态原子的核外电子排布 原子轨道》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年化学人教版选修3同步检测：1.1.2基态原子的核外电子排布 原子轨道（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 基态原子的核外电子排布原子轨道记一记探一探一、基态原子与激发态原子基态原子与激发态原子的本质差别是什么？二者谁更稳定？试举出几个与电子跃迁有关的实例。提示基态原子与激发态原子的本质差别是能量的高低，基态原子的能量处于最低状态，最稳定，激发态的原子能量较高，不稳定。基态原子与激发态原子之间的转变就是电子跃迁，其中从基态跃迁到激发态，要吸收能量，而从激发态跃迁到基态要释放能量，生活中的可见光就与跃迁有关，如：灯光、激光、霓虹灯、焰火等。二、电子云与原子轨道1氢原子的一个电子电子云的形状为球形，是指氢原子的这个电子在球面运动吗？电子云的形状除了球形还有什么形状？一个电子的电子云形状是取决于
2、所处的能层还是所处的能级？提示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。氢原子的一个电子电子云的形状为球形是指氢原子的电子在球体内出现概率大，并不是表示电子在球面运动。一个电子的电子云形状是取决于所处的能级，s能级的电子云形状为球形，p能级的电子云形状为哑铃形。21s与7s能级的轨道数目分别是多少？第一能层与第七能层的轨道数分别是多少？有什么规律？提示1s与7s的原子轨道数目均为1；第一能层与第七能层的轨道数分别是1和49；规律为无论哪一能层的s能级、P能级、d能级、f能级的轨道数目分别为1、3、5、7；而每一能层的轨道数目为： n2。三、泡利原理和洪特规则下
3、列电子排布，违反洪特规则的是_，违反泡利原理的是_。提示泡利原理是指一个轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子，所以(1)违反了泡利原理。洪特规则是指在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，且自旋方向相同。所以(3)违反洪特规则。判一判判断正误(正确的在括号内打，错误的在括号内打)(1)原子处于基态时能量最低最稳定。()(2)同一原子处于不同激发态时能量相同。()(3)从激发态到基态会释放能量，所以一定会观察到可见光。()(4)电子云图中的小黑点表示电子的多少。()(5)p能级中有3个相互垂直的原子轨道。()(6)3d与6d均有5个原子轨道。()(7)K原子的第三能层填有18个电
4、子，是因为K原子的第三能层有9个原子轨道。()(8)任何一个原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子。()(9)基态碳原子的电子排布图为。()(10)基态铁原子的价电子排布图为：。()练一练1.图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()解析：燃放焰火、霓虹灯光、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而平面镜成像则是光线反射的结果。答案：D2基态氢原子的电子云图为球形(如图)，下列有关说法正确的是 ()A1个小黑点表示一个电子BHe的基态原子两个电子的电子云也是与此大小相同的球形 C如果电子发生跃迁，有可能电子云形状变成哑铃形D小黑点密集的地方表示电子在该区域出现的概率
5、小解析：在电子云图中，小黑点并不代表电子，A项错误；He的基态原子为1s2，所以电子云形状相同，但是电子能量不相同，电子云的大小不相同，B项错误；如果氢原子的电子发生了跃迁，进入了其他能级如p能级，则电子云的形状将变成哑铃形，C项正确。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，D项错误。答案：C3下列说法正确的是()As能级的能量总小于p能级的能量B2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子云比1s的多C当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满一个轨道(1个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋状态相反)，然后再占据其他原子轨道Dn
6、f能级中最多可容纳14个电子解析：同一能层中，s能级的能量小于p能级的能量，不同能层中，s能级(较高能层)的能量可能高于p能级(较低能层)的能量，A项错误；2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子在离原子核较远的区域出现的概率比1s的电子大，B项错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占据不同的原子轨道而且自旋状态相同，C项错误；nf能级有7个原子轨道，每一个原子轨道最多容纳两个电子，D项正确。 答案：D4在d轨道中填入4个电子时电子排布成，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能量守恒原理 D洪特规则解析：洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道
7、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。答案：D知识点一 基态与激发态、光谱1.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：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，从而产生红光，故A项正确。答案：A2下列氮原子的电子排布图中，属于激发态，
8、且能量最高的是()解析：A为基态，B、C、D均为激发态，且D中有更多电子处于能量较高的轨道，故能量最高。答案：D知识点二 电子云与原子轨道3.下列说法中正确的是()A1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动B基态氢原子的电子云是圆形的Cns能级的原子轨道图可表示为D3d3表示3d能级有3个原子轨道解析：电子云是用小黑点表示电子在原子核外空间出现的概率，小黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A项错误；基态氢原子的电子云是球形而不是圆形的，B项错误；3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个原子轨道，D项错误。答案：C4下列说法正确的是()A符号3px所代表的含义是第三个
9、电子层px轨道有3个伸展方向B能层数为3时，有3s、3p、3d三个轨道C氢原子中只有1个电子，故氢原子核外只有1个轨道Ds能级的原子轨道半径与能层序数有关解析：3px中，3表示第三电子层，p原子轨道在三维空间的分布分别沿x、y、z三个方向，px表示沿x轴方向伸展的p轨道，所以A项错误；能层数为3时，有3s、3p、3d 三个能级，共有9个轨道，B项错误；氢原子中确实只有1个电子，但轨道是人为规定的，可以是空轨道，C项错误。能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，D正确。答案：D知识点三 核外电子排布规则5.“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑这一结论的理论是()A构造原理 B
10、泡利原理C洪特规则 D能量最低原理解析：根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，选项B符合题意。答案：B6下列原子或离子的电子排布表示方法中，正确的是_，违反能量最低原理的是_，违反洪特规则的是_，违反泡利原理的是_。Ca2：1s22s22p63s23p6F：1s22s23p6Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Fe：1s22s22p63s23p63d64s2Mg2：1s22s22p6解析：根据核外电子排布规律知中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道，而不是3p轨道，应为1s22s22p6；中没有遵循洪
11、特规则电子在同一能级的不同轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同；中忽视了3d轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，应为1s22s22p63s23p63d54s1；违反泡利原理，应为答案：综合考查7.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子D最外层都只有1个电子的X、Y原子解析：电子排布式为1s2的原子为He，电子排布式为1s22s2的原子为Be，两者化学
12、性质不相似，A错误；原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似，B错误；2p轨道上有一个空轨道的X原子为C,3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，均为A族元素，同主族元素，化学性质一定相似，C正确；最外层只有1个电子可能为第A族元素，也可能为过渡元素(如Cr、Cu)，故化学性质不一定相似，D错误。 答案：C8(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有_种；氟原子有_种不同能量的电子，价电子排布图为_。(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2的最外层电子排布式：_；Cl中有_种运动状态
13、不同的电子。(3)基态硼原子的核外电子排布图为_。解析：(1)氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为2s22p5，排布图为：(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则Sn2的最外层电子排布式为5s2；Cl有18个电子，所以有18种不同运动状态。(3)基态硼原子的核外电子数为5, 电子排布式为1s22s22p1，电子排布图为：答案：(1)23 (2)5s218 (3) 9如图是s能级和p能级的原子轨道图。试回答下列问题：
14、(1)s电子的原子轨道呈_形，每个s能级有_个原子轨道；p电子的原子轨道呈_形，每个p能级有_个原子轨道。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，原子中能量最高的是_电子，其电子云在空间有3个互相_(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是_，它的最低价氢化物的电子式是_。(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn1npn1，Y的元素符号为_，原子的核外电子排布式为_。(4)下列电子排布图中，能正确表示元素X的原子处于最低能量状态的是_。 解析： (1)s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。 (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素。其最低价氢化物为NH3，电子式为。 (3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn1npn1，则n12，n3
