人教版选修3第1章第1节原子结构第1课时作业.docx
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人教版选修3第1章第1节原子结构第1课时作业
原子结构第1课时
一.选择题(共13小题)
1.下列叙述正确的是( )
A.[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式
B.铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C.铜原子的价电子排布式是3d94s2
D.氮原子的电子排布图是
2.现有四种元素基态原子电子排布式如下:
则下列有关比较中正确的是( )
①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3;④1s22s22p5。
A.单电子数:
③>①B.原子半径:
④>③
C.电负性:
②>①D.最高正化合价:
④>①
3.下列元素基态原子的价电子排布式、电子排布式或电子排布图不正确的是( )
A.Al 3s23p1
B.As[Ar]4s24p3
C.Ar 3s23p6
D.Ni3d84s2
4.表示一个原子在第三个电子层上有10个电子可以写成( )
A.3s10B.3d10C.3s23p63d2D.3s23p53d3
5.下列关于含氮微粒的表述正确的是( )
A.N3﹣最外层电子数为5
B.N3﹣质子数为21
C.N原子核外有7种能量不同的电子
D.N2的电子式是
6.原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。
下列事实不能作为这个规则的证据的是( )
A.硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能
B.磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能
C.基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D.某种激发态碳原子的核外电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
7.下列有关认识正确的是( )
A.各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n﹣1
D.各能层含有的电子数为2n2
8.对核外电子运动状态的描述,较为全面的是( )
A.结构示意图B.电子式C.电子排布式D.轨道表达式
9.磷原子核外3p亚层中的电子,不相同的是( )
A.能量B.电子云形状
C.电子云伸展方向D.自旋方向
10.磷原子中的不成对电子,不同的是( )
A.电子云形状B.电子云伸展方向
C.电子能量D.电子自旋状态
11.下列氮原子结构的表述中,对电子运动状态描述正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是( )
A.
B.
C.1s22s22p3D.
12.原子核外电子的运动状态用四个方面进行描述,磷原子核外最外层上能量高的电子有相同的运动状态( )
A.一个B.二个C.三个D.四个
13.以下表示氧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.1s22s22p4
D.
二.填空题(共5小题)
14.氯原子核外有 种不同运动状态的电子;基态溴原子的价电子排布式为 ;比较氟、氯、溴单质熔点的高低并说明理由 。
15.s电子的原子轨道呈 形,p电子的原子轨道呈 形.
16.某元素基态原子3P能级有一个单电子,该元素符号为 ;3P能级有一个空轨道,该元素符号为 ;3P能级有一对孤对电子,该元素符号为 .
17.A、B、C代表3种元素。
请填空:
(1)A的原子的3p轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,写出该原子价电子的轨道表示式:
,核外电子运动状态有 种。
(2)B是原子序数为35的元素,其原子中有 个电子层,有 个能级。
(3)C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,元C素基态原子的电子排布式为 ,其单质在一定条件下能与浓硫酸反应,试写出该反应方程式:
。
18.A、B、C、D、E、F代表6种元素。
请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B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,该原子的电子排布图为 。
(3)C元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,则该原子中能量最高的是 电子。
(4)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,该基态原子的价电子排布式为 。
(5)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,该基态原子的电子排布式为 。
原子结构第1课时
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.【分析】A、电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理;
B、Cr为24号元素,根据核外电子排布规律判断;
C、铜原子的价电子排布式是3d104s1;
D.电子排布遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理,N的2p电子总是优先单独占据一个原子轨道,且自旋状态相同。
【解答】解;A、电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理,所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式,故A正确;
B、Cr元素为24号元素,原子核外有24个电子,所以核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d54s1,故B错误;
C、铜原子的价电子排布式是3d104s1,而不是3d94s2,故C错误;
D.基态氮原子核外电子总数为7,2p轨道3个电子各占据1个轨道,正确的电子排布图为
,故D错误;
故选:
A。
2.【分析】①号元素为S,②号元素为P,③号元素为N,④号元素为F;N、F位于第二周期,P、S于第三周期,N、P位于同一主族;
A.结合N、S原子结构比较;
B.N、F位于第二周期,根据元素周期律解答;
C.P、S于第三周期,根据电负性规律解答;
D.9号元素F没有最高正化合价;
【解答】解:
A.N原子的3p轨道上有3个单电子,S原子的3p轨道上有4个电子,但只有2个单电子,所以单电子数:
③>①,故A正确;
B.N、F位于第二周期,且F的原子序数大于N,所以原子半径:
④<③,故B错误:
C.P、S于第三周期,S的原子序数大,非金属性强、电负性大,所以电负性:
②<①,故C错误;
D.元素F没有最高正化合价,S的最高正化合价为+6,故D错误;
故选:
A。
3.【分析】A.Al原子的最外电子层为第三层,含有3个电子;
B.As原子核外有33个电子;
C.Ar原子的最外电子层为第三层,含有8个电子;
D.Ni的核外有28个电子,4s轨道有2个电子,3d轨道有8个电子。
【解答】解:
A.Al原子的最外电子层为第三层,含有3个电子,则Al的基态原子的价电子排布式3s23p1,故A正确;
B.As原子核外有33个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,故B错误;
C.Ar原子的最外电子层为第三层,含有8个电子,Ar的价电子排布式为3s23p6,故C正确;
D.Ni的核外有28个电子,4s轨道有2个电子,3d轨道有8个电子,Ni原子的价电子排布式为3d84s2,价电子排布图为
,故D正确。
故选:
B。
4.【分析】一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,再结合每个能级上排列电子数分析,据此解答.
【解答】解:
一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,
故选:
C。
5.【分析】A.3个N原子得到1个电子变成N3﹣,据此计算N3﹣最外层电子数;
B.氮元素的原子形成离子过程中质子数不变;
C.氮原子核外有7种不同运动状态的电子,同一轨道上电子能量相同;
D.氮原子最外层有5个电子,需得到3个达稳定结构,要将原子的最外层电子全部表示出来。
【解答】解:
A.N3﹣最外层电子数为:
5×3+1=16,故A错误;
B.N3﹣的质子数为:
3×7=21,故B正确;
C.电子排布式1s22s22p3,同一能级的电子能量相同,则N原子核外有3种能量不同的电子,故C错误;
D.氮气中存在三对共用电子对,但每个氮原子还有两个孤对电子,则氮气的电子式为
,故D错误;
故选:
B。
6.【分析】A、铍元素电子排布为:
1s22s2,全满稳定;
B、磷元素最外层电子排布为3s23p3,3p轨道半满;
C、3d10全满为稳定结构;
④1s22s22p2为基态,能量最低。
【解答】解:
A、铍元素电子排布为:
1s22s2,全满稳定,所以硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能,故A正确;
B、磷元素最外层电子排布为3s23p3,3p轨道半满稳定,所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能,故B正确;
C、3d10全满为稳定结构,电子排布不是[Ar]3d94s2,与洪特规则的特例有关,故C正确;
D、1s22s22p2为基态,能量最低,激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3,与洪特规则的特例无关,故D错误;
故选:
D。
7.【分析】A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,每一轨道容纳2个电子;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等;
C.各能层含有的能级数为n;
D.各能层最多含有的电子数为2n2。
【解答】解:
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,每一轨道容纳2个电子,所以各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14,故A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n,故C错误;
D.各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,故D错误;
故选:
A。
8.【分析】核外电子是分层排布的,每层可以分为不同的能级,每个能级上电子运动状态不同,轨道表示式能全面的表示核外电子运动状态。
【解答】解:
原子核外电子排布是分层排布,每个电子层上依据电子能量不同分成不同能级,能级数等于电子层数,每个能级上电子能量系统运动状态不同,所以不存在核外电子运动状态完全相同的电子,轨道表示式能较全面的对核外电子运动状态的描述,结构示意图只能描述分层排布,电子式只能表示一直最外层电子,电子排布式能描述核外电子分层排布,每个电子层分为不同能级,不能描述不同电子的运动状态,
故选:
D。
9.【分析】P的最外层电子排布图为
,3p亚层中的电子的能量相同,电子云性状相同,据此分析。
【解答】解:
A.磷原子核外3p亚层中的电子具有的能量相同,故A不选;
B.p电子云为哑铃形,即磷原子核外3p亚层中电子云形状相同,故B不选;
C.电子云伸展方向在三维坐标中沿着x、y、z轴伸展,所以电子云的伸展方向不同,故C选;
D.P的最外层电子排布图为
,则3p亚层中的电子自旋方向相同,故D不选。
故选:
C。
10.【分析】P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,不成对电子即3p能级上的3个电子,又3p能级有3个轨道,3个电子各占据1个轨道,据此分析。
【解答】解:
P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,不成对电子即3p能级上的3个电子,又3p能级有3个轨道,3个电子各占据1个轨道,电子云形状相同,电子能量相同,电子自旋方向相同,但电子云伸展方向不同,
故选:
B。
11.【分析】原子轨道排布式不仅能表示电子在核外的排布情况,还能表示电子在原子轨道上的自旋情况,对电子运动状态描述最详尽.
【解答】解:
A.只表示核外的电子分层排布情况,故A错误;
B.只能表示最外层电子数,故B错误;
C.具体到能级数的电子数,对电子运动状态描述正确,2s、2p电子的能量不同,故C正确;
D.电子排布状态描述违背洪特规则,故D错误。
故选:
C。
12.【分析】磷原子核外电子数为15,核外电子排布为:
1s22s22p63s23p3,据此分析解答。
【解答】解:
磷原子核外电子数为15,核外电子排布为:
1s22s22p63s23p3,最外层上能量高的电子处于3p,则有3个相同的运动状态,
故选:
C。
13.【分析】原子轨道排布式不仅能表示电子在核外的排布情况,还能表示电子在原子轨道上的自旋情况,对电子运动状态描述最详尽。
【解答】解:
A.只表示核外最外层电子数,故A不选;
B.只表示核外的电子分层排布情况,故B不选;
C.具体到能级数的电子数,但不能描述电子的运动状态,故C不选;
D.包含了电子层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向,故D选;
故选:
D。
二.填空题(共5小题)
14.【分析】Cl原子核外有17个电子,电子运动状态不同、能量不同,溴最外层有7个电子,氟、氯、溴单质对应的晶体类型为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。
【解答】解:
Cl原子核外有17个电子,电子运动状态不同、能量不同,则有17种不同运动状态,溴最外层有7个电子,位于周期表第四周期,价电子排布式为4s24p5,氟、氯、溴单质对应的晶体类型为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,则熔点溴>氯>氟(或氟<氯<溴),
故答案为:
17;4s24p5;溴>氯>氟(或氟<氯<溴),因氟、氯、溴单质属于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。
15.【分析】s轨道为球形;p轨道是纺锤形.
【解答】解:
因s轨道为球形;p轨道是纺锤形,所以s电子的原子轨道呈球形,p电子的原子轨道呈纺锤形;
故答案为:
球;纺锤.
16.【分析】某元素基态原子3P能级有一个单电子,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5;3p能级上有一个空轨道,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p2;3P能级有一对孤对电子,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p4,据此判断.
【解答】解:
某元素基态原子3P能级有一个单电子,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,则该元素为Al或Cl;3p能级上有一个空轨道,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p2,则该元素为Si;3P能级有一对孤对电子,根据能量最低原理,基态原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p4,则该元素为S;
故答案为:
Al或Cl;Si;S.
17.【分析】
(1)A的3p轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则3p轨道上共有4个电子,价电子排布式为3s23p4,为16号元素S;
(2)35的元素为Br,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s234p5;
(3)C元素为29号元素Cu,能与浓硫酸发生氧化还原反应,据此写出化学方程式;
【解答】解:
(1)根据S元素的价电子排布式3s23p4写出该原子价电子的轨道表示式为
;S原子核外有16个不同的电子,有16种不同运动状态;
故答案为:
;16;
(2)Br的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s234p5,所以Br的核外有4个电子层,8个能级;
故答案为:
4;8;
(3)基态Cu原子的电子排布式为:
[Ar]3d104s1;浓硫酸有强氧化性,加热时与Cu反应生成SO2气体,所以化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:
[Ar]3d104s1;Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
18.【分析】
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,根据构造原理可知,核外有4或6个电子;
(2)B元素基态原子的最外层有3个未成对电子,核外电子排布应为ns2np3,次外层有2个电子,说明该原子电子层只有2层;
(3)C原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,s能级最多排2个电子,则n=2,则该元素最外层电子排布式为2s22p4,p轨道能量大于s轨道电子能量;
(4)D3+的3d为半充满,为Fe元素,原子序数为26,根据构造原理写出价电子排布式;
(5)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,应为Cu,原子序数为29,根据构造原理写出电子排布式。
【解答】解:
(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,根据构造原理可知,核外有6或8个电子,所以该元素为C或O,
故答案为:
C或O;
(2)B元素基态原子的最外层有3个未成对电子,核外电子排布应为ns2np3,次外层有2个电子,说明该原子电子层只有2层,则n=2,其电子排布式为:
1s22s22p3,电子排布图为:
,故答案为:
;
(3)C元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,s能级最多排2个电子,该元素排列了p能级说明s能级已经填满,所以n=2,则该元素最外层电子排布式为2s22p3,则该元素是N元素,根据构造原理知该元素中能量最高的电子是2p电子,故答案为:
2p;
(4)D3+的3d亚层为半充满,是26号元素铁,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布为:
3d64s2,故答案为:
3d64s2;
(5)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,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,应为Cu元素,故答案为:
1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
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