第一章《原子结构与性质知识点和练习》含答案

第一章原子结构与性质

一．原子结构

1.能级与能层

2.原子轨道

考查点一能层、能级

１.下列说法中正确的是（）。

A.同一原子中,1ｓ、2s、3s电子的能量逐渐减小

Ｂ．同一原子中，2p、3p、4ｐ能级的轨道数依次增多

C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动

D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数)

解析同一原子中能层序数越大,能量越高，离核越远，A、C项均错误;在同一能级中，其轨道数是一定的,不论其在哪一能层中,B项错误;D项正确。

答案D

2．下列说法中正确的是（)。

A.1s2２ｓ１２p１表示的是激发态原子的电子排布

B．３p2表示3p能级有两个轨道

C．同一原子中,3d轨道的能量小于４s轨道的能量

Ｄ．同一原子中,2ｐ、3ｐ、4ｐ电子的能量逐渐减小

解析Ａ项中1个2s电子被激发到２p能级上，表示的是激发态原子,正确；B项中3ｐ2表示３p能级上填充2个电子，错误;C项中由于能级交错,3d轨道的能量大于4s轨道的能量，错误；Ｄ项，同一原子中电子层数越大,能量也就越高，离核越远，故2ｐ、3p、4ｐ电子的能量增大,错误;故选A。答案A

3．比较下列多电子原子的能级的能量高低

（1)2s__＿_3s （2)2ｓ＿_＿＿３d

(3)3p＿_＿_3s(4)4f__＿＿6ｆ

解析相同能层上不同能级的能量高低：n s

3.原子核外电子排布规律

⑴构造原理:随着核电荷数递增,大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺

序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错:由构造原理可知,电子先进入4s轨道,后进入3ｄ轨道,这种现象叫能级交错。

说明：构造原理并不是说４s能级比3d能级能量低(实际上4s能级比3d能级能量高）,而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，

整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。

（２)能量最低原理

现代物质结构理论证实,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

说明：构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（3)泡利(不相容）原理

基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之,一个轨道里最多只能容纳两个电子,且电旋方向相反（用“↑↓”表示)，这个原理称为泡利（Ｐauli)原理。

(4）洪特规则

当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时，总是优先单独占据一个

轨道，而且自旋方向相同,这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p3的轨道式为或,而不是。

洪特规则特例:当p 、d 、ｆ轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时,原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f ０、p3、d ５、f ７、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元素中,全空状态的有4B ｅ ２s22p0、12Ｍg 3s23p0、2０C ａ 4ｓ2３d ０;半充满状态的有:7N ２s ２2p3、1５P 3s23ｐ3、24Ｃｒ 3ｄ５４s １、２5Ｍn 3d54s2、３３A ｓ 4s2４p3;全充满状态的有10Ne 2ｓ２２p ６、18Ar 3ｓ23p6、29C ｕ ３d １04s1、３0Zn 3d １０4s ２、36Kr 4s24p6。

4． 基态原子核外电子排布的表示方法

(1)电子排布式

①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式,例如K:１s22s2２p63s ２3p6４s1。

②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K:[Ar]4s1。

（２)电子排布图(轨道表示式)

每个方框或圆圈代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子。

↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑

如基态硫原子的轨道表示式为

考查点二核外电子排布规律

4．主族元素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+:1s22s22ｐ６３s23p6Ｂ．O2－：1ｓ22s22p4

C.Cl－：１s２2s22ｐ6３ｓ23ｐ６D．Ar:１s22s２2p6３s23ｐ6

解析本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式,已知氧原子的电子排布式为1s22s２2p4，故O2-的电子排布式应为1s22ｓ22p6，Ｂ错,A、C、D均正

确。答案Ｂ

5．铁是常见金属，它在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族，原子序数为2６，则Fe２＋的结构示意图为ﻩ（）。

Ａ. B.Ｃ. D.

解析根据轨道能量顺序图,电子首先进入能量低的原子轨道,铁原子中的

电子在填满K层和Ｌ层及3ｓ、3p原子轨道后，接着在4s原子轨道上填2个

电子,然后在3d原子轨道上填6个电子，则铁元素的基态原子的核外电子排布式为1s22s2２ｐ6３s２３ｐ６3d６4s2，即铁原子的结构示意图是

。从

Fe―→Fe2＋，Fe原子首先失去的是最外层4s原子轨道上的电子，而不是失去

3d原子轨道上的电子。所以，Fe2＋的电子排布式为１ｓ22s22ｐ63s23p6３d6，Ｆｅ2+

的结构示意图为。“最外层不超过8个电子,次外层不超过１８个电子，倒数第三层不超过３２个电子”是针对原子而言的,不适用于离子。故

选C。答案C

考查点三原子光谱、电子云与原子轨道

6.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是（）。

①1s１2s１②1ｓ２2ｓ1２p１③1s22s22p63s２④１s22s22p63ｓ23ｐ1

A．①② B.①③ C.②③Ｄ.③④

解析根据构造原理，核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道，当能量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道，此时整个原子能量最低,处于基态。①中1s轨道未填满就进入２s轨道属于激发态,②中2s轨道未填满就进入2ｐ轨道也属于激发态。只有③④属于基态原子的电子排布。答案D

7.下列有关电子云和原子轨道的说法中正确的是（)。

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能级原子轨道呈球形,处于该轨道上的电子只能在球壳内运动

C.p能级原子轨道呈哑铃状，随着能层的增加,ｐ能级原子轨道也在增多

D.p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大

解析电子云表示电子在核外某一区域出现的概率,故Ａ项错误;原子轨道是电子出现概率为9０%的电子云空间,只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大，在此空间区域外出现的机会少,故B项错误；无论能层序数n如何变化,每个ｐ能级都有3个原子轨道且相互垂直，故C项错误；电子的能量越高,电子在