第1课时 能层与能级 构造原理Word格式.docx
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解析:
选B。
在同一个原子中,能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q……故B正确。
3.能层序数与该能层所含能级的种类数有什么关系?
不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同吗?
能层序数等于该能层所包含的能级数。
不同能层的同一种能级,最多容纳的电子数相同。
题组一 原子的诞生及原子结构理论的发展
1.(2020·
石家庄高二期中)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、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母
D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子
根据现代大爆炸宇宙学理论,我们的宇宙诞生于一次大爆炸,A项正确;
恒星在不断合成的元素是我们已知的元素,而不是新元素,B项错误;
氢、氦等发生原子核的融合反应合成了其他元素,因此氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母,C项正确;
宇宙的所有原子中,氢元素约占88.6%,D项正确。
2.如图①②③原子结构模型中依次符合玻尔、道尔顿、汤姆孙的观点的是( )
A.①②③B.③①②
C.③②①D.②①③
玻尔根据量子力学的观点提出了新的原子结构模型,道尔顿认为原子是一个实心的球体,汤姆孙发现了电子,并提出了原子的“葡萄干布丁”模型。
题组二 能层与能级
3.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.以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍
选D。
各能层中所含有的能级数等于其能层序数,A项错误;
各能层的能级都是从s能级开始,但不一定至f能级结束,如第一能层只含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,但不一定含有偶数个电子,如H原子的K层只有1个电子,C项错误。
4.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
同一能层中不同能级的能量高低顺序是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……不同能层,能级符号相同,n越大,能量越高,如E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)……
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如图所示的排布顺序。
人们把它称为构造原理。
即电子所排的能级顺序:
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……
2.电子排布式
(1)将能级上排布的电子数标在该能级符号右上角,并按照能层从左到右依次升高的顺序排列的式子,称作电子排布式。
如H原子的电子排布式如下:
(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)电子按照构造原理排布,整个原子的能量处于最低状态,原子相对较稳定
(2)电子总是先填满低能层再填高能层
(3)高能层的所有能级能量都比低能层能级的能量高
(4)Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,可简化为[Ar]4s2
(5)电子填入能级的顺序遵循构造原理,而电子排布式的书写则按能层、能级递增的顺序
(1)√
(2)×
不一定,如电子先填4s后填3d
不一定,如4s能级的能量比3d能级的能量低
(4)√
(5)√
2.多电子原子核外电子排布是否完全遵循能层顺序?
不是。
由构造原理可知,从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序,产生了能级交错排列现象,即产生“能级交错”现象。
3.能级的能量高低主要是由哪些因素决定的?
各能级的能量由能层序数和能级类型共同决定,各能级的能量高低顺序可由下列公式得出:
ns<(n-2)f<
(n-1)d<
np(n表示能层序数)。
4.已知元素X的原子价电子排布式为nsn-1npn+2,则X元素的原子序数为( )
A.9 B.10
C.17D.18
选C。
由价电子排布式可知,n-1=2,则n=3,即元素X的价电子排布式为3s23p5,为氯元素,其原子序数为17。
题组一 构造原理
1.下列有关构造原理的说法错误的是( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2
C.不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
D.构造原理中的电子填入能级的顺序,实质是各能级能量由低到高的顺序
根据构造原理示意图判断,A项正确。
根据构造原理可知,3s与4s能级之间还有3p能级,故B项错误。
绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理,但也有少数例外,如Cu和Ag,故C项正确。
构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序,故D项正确。
2.下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是( )
A.3s、3p、3d、4sB.4s、4p、3d、4d
C.4s、3d、4p、5sD.1s、2s、3s、2p
A项,E(3d)>E(4s);
B项,E(4p)>E(3d);
D项,E(3s)>E(2p)。
3.下列能级符号表示错误的是( )
A.6s B.3d
C.3f D.5p
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。
题组二 电子排布式的判断与书写
4.下列各基态原子的电子排布式正确的是( )
①Be:
1s22s12p1②C:
1s22s22p2
③He:
1s12s1④Cl:
1s22s22p63s23p5
A.①②B.②③
C.①③D.②④
①应为Be:
1s22s2;
③应为He:
1s2。
5.(2020·
济南高二检测)下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.K+:
1s22s22p63s23p6 B.F:
[He]2s22p5
C.S2-:
1s22s22p63s23p4D.Ne:
1s22s22p6
K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,K原子失去4s上的一个电子形成K+,A正确;
F原子有9个电子,电子排布式为1s22s22p5,简化为[He]2s22p5,B正确;
S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,得到的2个电子进入3p中,所以S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6,C错误;
Ne的电子数为10,电子排布式为1s22s22p6,D正确。
6.X、Y两种元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子基态时的最外层电子排布式可能是( )
A.X:
3s23p1Y:
3s23p5
B.X:
2s22p3Y:
2s22p4
C.X:
3s2Y:
3s23p4
D.X:
2s22p3
B
电子排布式的书写方法
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多少个电子。
(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。
学习小结
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:
电子进入能级的排布顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p……
课后达标检测
一、选择题
1.科学家对原子结构的认识顺序正确的是( )
①道尔顿原子模型 ②汤姆孙原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④电子云模型
A.①③②④ B.④①②③
C.①②③④D.④②③①
C
2.下列微粒符号正确的是( )
A.2d1B.3f7
C.6s3D.7p2
解析:
L层只有s、p两个能级,没有d能级,A错误;
M层只有s、p、d三个能级,没有f能级,B错误;
s能级只有一个轨道,最多容纳2个电子,C错误;
Q层有p能级,p能级有3个轨道,最多容纳6个电子,D正确。
3.关于多电子原子核外电子的运动规律,下列叙述正确的是( )
A.核外电子是分层排布并运动的
B.所有电子在同一区域里运动
C.能量高的电子在离核近的区域运动
D.同一能层电子的能量相同
选A。
根据电子的能量高低不同,核外电子分层运动,能量高的电子在离核远的区域运动,同一能层内能级不同的电子能量不相同,只有A正确。
4.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
A项,每一能层最多可容纳的电子数为2n2;
C项,只要是s能级,不论哪一能层,所容纳的电子数都为2;
D项,由构造原理知能级能量3d>
4s。
5.下列叙述中不正确的是( )
A.最易失去的电子能量最高
B.在离核最远区域内运动的电子能量最高
C.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
D.在离核最近区域内运动的电子能量最低
电子能量最高,最活泼,最易失去,A项正确;
在离核最远区域内运动的电子能量最高,而在离核最近区域内运动的电子能量最低,B、D项正确;
如3s能级电子能量高于2p能级电子能量,C项错误。
6.在下列所示的微粒中,氧化性最强的是( )
A.1s22s22p2B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s1D.1s22s22p6
4种微粒分别为C、F、Na、Ne,氧化性最强的是氟原子。
7.若以E表示某能级的能量,以下各式中正确的是( )
A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C.E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)
D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
根据构造原理,各能级能量的大小顺序:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s……A项和D项正确顺序为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,故C项正确顺序为E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s)。
8.下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )
A.Al 1s22s22p63s13p2
B.O 1s22s22p4
C.Na+ 1s22s23p6
D.Si 1s22s22p53s23p3
A、C、D违反构造原理,正确写法为Al:
1s22s22p63s23p1;
Na+:
1s22s22p6;
Si:
9.下列说法中正确的是( )
A.同一原子中,1s、2s、3s上的电子的能量逐渐减小
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.K、L、M、N能层的能级数分别为1、2、3、4
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
同一原子中,1s、2s、3s上的电子的能量逐渐增大,A项错误;
3p2表示3p能级轨道上有2个电子,B项错误;
任一能层的能级数等于能层序数,C项正确;
同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数均为3,D项错误。
10.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>3sB.6s>5p>4d>3d
C.5f>4d>3p>2sD.7d>6d>5d>4d
在第三能层中没有f能级,故A项不符合客观事实。
11.R元素的原子,其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数,则R可能是( )
A.LiB.Be
C.SD.Ar
若只有1个能层,不存在p能级;
若有2个能层,则有两个s能级,则电子排布式为1s22s22p4,为O元素;
若有3个能层,则有三个s能级,则电子排布式为1s22s22p63s23p6,则为Ar元素,由此可以看出应选D。
12.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
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能层电子排布为3s23p63d5,故该能层电子数为13,D错误。
13.表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成( )
A.s10B.3d10
C.3s23p63d2D.3s23p64s2
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。
14.主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物,则A、B两原子的最外层电子排布式分别为( )
A.ns2和ns2np4
B.ns1和ns2np4
C.ns2和ns2np5
D.ns1和ns2
由于AB2为离子化合物,故A为+2价,B为-1价,A、B均为主族元素,因此A为第ⅡA族元素,其原子最外层有两个电子,最外层电子排布式为ns2;
B为第ⅦA族元素,其原子最外层有7个电子,最外层电子排布式为ns2np5。
15.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。
下列说法正确的是( )
A.X和Y元素原子核外均有3个能级
B.W元素原子核外只有1个能级
C.Z元素原子的M层上有3个能级,有6个电子
D.X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
由题给信息可知,W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、Cl元素。
A项,X(N)元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级,Y(P)元素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级。
B项,W(H)元素原子核外只有1s能级。
C项,Z(Cl)元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级,其中3s能级有2个电子,3p能级有5个电子。
D项,X(N)、Y(P)、Z(Cl)元素形成的简单离子分别为N3-、P3-和Cl-,其中P3-和Cl-具有相同的电子层结构。
二、非选择题
16.(2020·
重庆高二检测)随着人们对物质结构研究的不断深入,化学逐渐成为一门科学。
根据你所掌握的知识回答下列问题:
(1)19世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科学家是________。
A.法国的拉瓦锡 B.瑞典的舍勒
C.英国的道尔顿D.英国的汤姆孙
(2)道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。
他的学说中包含下述三个论点:
①原子是不能再分的粒子;
②同种元素的原子的各种性质和质量都相同;
③原子是微小的实心球体。
从现代的观点看,你认为这三个论点中不确切的是________。
A.只有③B.只有①③
C.只有②③D.①②③
(3)化学开始成为一门科学的标志是________。
A.火药的发现B.质量守恒定律的提出
C.原子分子论的提出D.氧化还原理论的建立
(1)最早发现电子的科学家是英国的汤姆孙。
(2)同种元素的不同原子的质量不同,故其物理性质不同,但化学性质是相同的。
(3)原子分子论是国际化学界于1860年承认的使化学成为一门科学的标志。
(1)D
(2)D (3)C
17.按要求填空:
(1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半:
________________。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍:
③基态Ni2+、Fe3+、S2-的电子排布式分别为________、________、________。
(2)某元素的最外层电子排布式是4s24p5,则其元素符号为________。
(3)基态Ti2+中,电子占据的最高的能层符号为__________________________________,
该能层有________个能级。
(4)写出基态砷原子的电子排布式:
________,砷位于元素周期中第________周期第________族。
(1)①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p1
③[Ar]3d8 [Ar]3d5 1s22s22p63s23p6
(2)Br (3)M 3 (4)[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
18.有A、B、C、D四种微粒,A得到一个电子后,其电子层构型与Ar相同。
B有三个电子层,其失去2个电子后变为原子,原子中第一、三层电子数之和等于第二层电子数。
C呈电中性,在空气中的含量仅次于氮气。
D的符号为
D2+。
试回答下列问题:
(1)用化学符号表示下列物质:
A____________;
B______________;
C______________;
D____________。
(2)A微粒和D微粒的电子排布式分别是______________________________________、
__________。
(3)B和C所属元素的原子结合时可形成分子或离子,各举两例:
__________________,________________________________________________________________________。
(1)Cl S2- O2 Ca2+
(2)1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6
(3)SO2、SO3 SO
、SO
19.X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。
X和R属同族元素;
Z和U位于第ⅦA族;
X和Z可形成化合物XZ4;
Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;
T的一种单质在空气中能够自燃。
请回答下列问题:
(1)R基态原子的核外电子排布式为_____________________________________。
(2)Q2+基态核外电子排布式为______________________________________。
(3)U基态原子最外层电子排布式为_________________________________________。
由题给信息可知,X、Z、Q、R、T、U元素分别为C、F、Mg、Si、P、Cl元素。
(1)R(Si)原子核外有14个电子,其基态原子按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充电子,故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。
(2)Q(Mg)原子核外有12个电子,其基态原子按1s、2s、2p、3s顺序填充电子,故Mg基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2或[Ne]3s2。
基态Mg原子失去3s轨道上的2个电子,形成基态Mg2+,故基态Mg2+的核外电子排布式为1s22s22p6。
(3)U(Cl)原子核外有17个电子,其基态原子按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充电子,则Cl基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5,从而推知其基态原子最外层电子排布式为3s23p5。
(1)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)
(2)1s22s22p6
(3)3s23p5
20.有几种元素的粒子核外电子排布式均可表示为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_______
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- 第1课时 能层与能级 构造原理 课时 能级 构造 原理