2020高中化学 第一章 第1节 原子结构 第1课时 能层与能级 构造原理课时作业 新人教版选修3

. . 第一章 第一节 第1课时 能层与能级 构造原理

基 础 巩 固 一、选择题 1．人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包”原子模型的科学家是( B ) A．道尔顿 B．汤姆生 C．卢瑟福 D．玻尔 2．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( C ) A．最易失去的电子能量最高 B．离核最远的电子能量最高 C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低 解析：原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子，其能量最高，A项正确；离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小，能量最高，B项正确；处于高能层中的s能级电子的能量要比处于较低能层中p能级电子的能量高，C项错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D项正确。 3．下列符号不符合事实的是( D ) A．4s2 B．2p3 C．3d8 D．3f14 解析：s能级最多排列2个电子、p能级最多排列6个电子、d能级最多排列10个电子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能级最多排列14个电子，第三能层没有f能级，至少在第四能层才存在f能级，不可能存3f14排布，故选D。 4．某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( B ) A．6 B．10 C．14 D．15 解析：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…的两倍，故B正确。 5．下列各组微粒中，各能层电子数均达到2n2个的是( B ) A．Ne和 Ar B．H－和Na＋ C．Ne和Cl－ D．F－和S2－ 解析：A．Ar原子核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故A错误； B．H－和Na＋各个电子层电子数都达到2n2个，故B正确； C．Cl－核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故C错误； D．S2－核外第三层只有8个电子，未达到2n2(n为电子层数)＝18个，不符合条件，故D错误；故选B。 6．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 ) A．14 B．15 C．16 D．17 解析：原子核外共有三个能层，最内能层只有1s能级，可容纳2个电子，第二能层有2s、2p两个能级，可 . . 容纳1×2＋3×2＝8个电子，最外能层有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，故选A。 7．(2018·江西玉山测试)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 )

A． B． C．1s2 D．He 解析：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。A、表示1s轨道上有2个电子，且自旋相反；B、表示核外有一个电子层且有2个电子；C、1s2表示在1s轨道上有2个电子；D、He是氦元素符号，对电子运动状态描述最详尽的答案选A。 8．下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是( D ) A．O2－ 1s22s22p4 B．Ca 3d2 C．Fe 3d54s3 D．Si 1s22s22p63s23p2 解析：A．O的质子数为8，得到2个电子变为离子，则O2－的电子排布式为1s22s22p6，故A错误； B．Ca原子核外电子排布式为[Ar]4s2或1s22s22p63s23p64s2，故B错误； C．Fe原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,4s最多有2个电子，故C错误； D．Si的质子数为14，则Si的电子排布式为1s22s22p63s23p2，故D正确；故选D。 9．下列有关认识正确的是( A ) A．各能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍 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 解析：根据构造原理，电子排布的能级顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……各个能层的能级数等于能层的序数；能级s、p、d、f可容纳的电子数按顺序分别为1、3、5、7的二倍；各能层最多含有的电子数为2n2。 10．2011年1月11日，中国研制的第四代隐形战机歼－20在成都首次公开试飞成功。隐形战机的核心材料是金属钛，我国探明储量世界第一。下列有关推断不正确的是( C ) A．钛的原子序数为22 B．钛位于元素周期表第四周期 C．钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4 D．钛属于过渡元素 解析：依据元素周期表结构，钛是22号元素，位于第四周期第ⅣB族，它属于过渡元素。依据构造原理，4s能级能量低于3d能级，故应首先排满4s后再排3d，正确排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。 二、非选择题 11．根据下列叙述，写出元素名称，画出原子结构示意图，并写出核外电子排布式。 . . (1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：__硅 1s22s22p63s23p2____。 (2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：__硼 1s22s22p1____。 (3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：__氟 1s22s22p5____。

(4)D元素的次外层电子数是最外层电子数的14：__氖 1s22s22p6____。 解析：A原子的L层排满有8个电子，故M层有4个电子，故A为Si；B原子次外层电子数只能为2，故最外层电子数为3，故B为B；C元素为F,2F2＋2H2O===4HF＋O2；D元素最外层电子数为8，次外层电子数为2，D为Ne。 12．写出具有下列电子排布的原子的核电荷数、名称、元素符号及在元素周期表中的位置。 (1)1s22s22p63s23p5：__核电荷数17__氯__Cl__第三周期ⅦA族____， (2)1s22s22p63s23p63d104s24p65s2：__核电荷数38__锶__Sr__第五周期ⅡA族____， (3)1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1：__核电荷数55__铯__Cs__第六周期ⅠA族____。 解析：此题的突破口是各原子的电子排布式，根据电子层数和最外层电子数确定原子在元素周期表中的位置。 能 力 提 升 一、选择题 1．下列对不同时期原子结构模型提出的时间排列正确的是( C ) ①电子分层排布模型 ②“葡萄干布丁”模型 ③量子力学模型 ④道尔顿原子学说 ⑤核式模型 A．①③②⑤④ B．④②③①⑤ C．④②⑤①③ D．④⑤②①③ 解析：阴极射线的发现、α粒子散射实验、氢原子光谱的发现和研究，对揭示原子内部结构的奥秘具有极为重要的作用。道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等人提出的原子结构模型对人类探索物质结构作出了巨大的贡献。原子结构模型的演变过程可以表述为：道尔顿 原子学说→汤姆生 “葡萄干布丁”模型→卢瑟福 核式模型→玻尔 电子分层排布模型→量子力学模型。 2．(2018·高考训练)在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( C ) A．最易失去的电子能量最高 B．电离能最小的电子能量最高 C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D．在离核最近区域内运动的电子能量最低 解析：在基态多电子原子中，能量低的电子，排布在离原子核较近的区域运动，能量高的电子在离原子核较 . . 远的区域运动，因此最易失去的电子是离核较远的能量最高的电子，正确。B．电离能最小的电子能量最高，正

确。C．在同一电子层中p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但是若是在不同的电子层中，则p轨道电子能量可能就高于s轨道电子能量，错误。D．电子的能量越低，就在离核最近区域内运动，因此在离核近的区域的电子的能量较低，正确。故选C。 3．某元素原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子的排布可能是( A ) A．4s1 B．4s24p1 C．4s24p3 D．3s23p63d5 解析：A．该原子最外层电子的排布为4s1，应为Cr元素，3d轨道上有5个电子，位于周期表d区，符合题意，故A正确； B．最外层电子排布为4s24p1的元素为Ga,3d轨道上有10个电子，故B错误； C．最外层电子排布为4s24p3的元素为As,3d轨道上有10个电子，故C错误； D．4s能量小于3d，某元素原子3d轨道上有5个电子，则4s能级上肯定有电子，故D错误；故选A。 4．下列各项中，前面的能级先填入电子的是( B ) ①3d和4s②4p和5s③5s和4d④5p和4d A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 解析：根据构造原理可知电子填入能级的顺序为……4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子。 5．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是( B ) A．它的质子数一定是18 B．它的原子和37Cl可能互为同位素 C．它的单质一定是强还原剂 D．可以确定该微粒为Ar 解析：此微粒核外共有18个电子，可能是原子也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca2＋、K＋或阴离子S2－、Cl－。 6．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( A ) A．XYZ2 B．X2YZ3 C．X2YZ2 D．XYZ3 解析：X原子最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，化合价为＋1，Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al元素，Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为－2， A．XYZ2中Y的化合价为＋3价，符合，如NaAlO2，故A正确； B．X2YZ3中Y的化合价为＋4价，不符合，故B错误； C．X2YZ2中Y的化合价为＋2价，不符合，故C错误； D．XYZ3中Y的化合价为＋5价，不符合，故D错误；故选A。 7．(2018·上海浦东新区调研)下列化学用语的表述错误的是( C )