高中化学 11_2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述课时训练 鲁科版选修3

课时训练2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述

基础夯实

1.电子作为微观粒子,其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别,下列关于电子运动特征的叙述中,正确的是( )

A.电子的运动根本就不存在运动轨迹

B.电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动,只不过每一个圆周的半径不同而已

C.电子的运动速率特别快,所以其能量特别大

D.电子的运动速率特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度

,每一个瞬间肯定都有客观存在的位置,所以肯定存在运动轨迹,只不过这个运动轨迹到底是什么样的,两个相邻的时间间隔内有什么关系就不能确定了;电子的运动速率虽然很快,但是其质量特别小,所以其能量也不会特别大;电子的运动速率特别快,运动范围特别小,故不能同时准确地测定其位置和速度。

2.下列能级中轨道数为5的是( )

A.s能级

B.p能级

C.d能级

D.f能级

,轨道数目为2l +1,s、p、d、f能级的l分别是0、1、2、3,因此s、p、d、f能级中的轨道数分别是1、3、5、7,选C。

3.下列有关核外电子运动状态的说法正确的是( )

A.电子自旋就是电子围绕轴“自转”

B.原子轨道可用来描述核外电子的运动状态

C.第二电子层有自旋相反的两个轨道

D.原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹

,自旋不是“自转”;原子轨道可用来描述原子中单个电子的空间运动状态,它只能描述核外电子高频出现的“区域”,而不是核外电子运动的轨迹;第二电子层有四个轨道,分别为2s、2p x、2p y、2p z。综合上述分析,可知B项正确。

4.n、l、m确定后,仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的( ) (导学号52720035)

A.数目

B.空间伸展方向

C.能量高低

D.电子数目

、l、m确定后,原子轨道数目、空间伸展方向、能量高低都可以确定,而只有每个轨道所填充的电子数尚不知道。例如,对n=1,l=0,m=0,可知其轨道的数目为1,轨道能量高低也可确定,其空间伸展方向呈球形,而填充的电子数目无法确定。

5.对于钠原子的第3层电子的p轨道3p x、3p y、3p z间的差异,下列几种说法中正确的是( )

A.电子云形状不同

B.原子轨道的对称类型不同

C.电子(基态)的能量不同

D.电子云空间伸展的方向不同

x、3p y、3p z所表示的是同一能级中的三个不同的p原子轨道,其能量相同。3p x、3p y、3p z的电子云、原子轨道都是哑铃(或纺锤)形,对称性类型都是轴对称。在空间伸展方向上,3p x电子云沿x轴方向伸展,3p y电子云沿y轴方向伸展,3p z电子云沿z轴方向伸展。

答案：D

6.观察1s轨道电子云示意图,判断下列说法正确的是( )

A.一个小黑点表示1个自由运动的电子

B.1s轨道的电子云形状为圆形的面

C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转

D.1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现概率的大小

解析：尽管人们不能确定某一时刻原子中的电子的精确位置,但能够统计出电子在什么地方出现的概率大,在什么地方出现的概率小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大;点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小。这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为电子云图。由图可知,处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称,而且电子在原子核附近出现的概率最大,离核越远,出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子,而表现电子曾经出现过的位置。

答案：D

7.下列说法正确的为( )

A.只用n、l,就能确定一个原子轨道

B.原子轨道的能量在任何原子中都必须取决于n、l

C.要确定核外电子的运动状态必须用量子数n、l、m表示

D.对于碳原子来说,由于原子核外有六个电子,所以可以找到四个量子数完全相同的情况

n、l、m三个量子数决定的;要确定核外电子的运动状态必须用n、l、m表示;在任何原子中没有运动状态完全相同的两个电子,即找不到四个量子数完全相同的情况;在单电子原子如氢原子中,原子轨道的能量只由n决定。

8.下列各原子轨道中容纳电子数最多的是( )

A.4f

B.5p

C.6s

D.4d

、p、d、f能级包含的原子轨道数依次为1、3、5、7,各原子轨道最多容纳的电子数依次为2、6、10、14,容纳电子数最多的原子轨道为f轨道。

9.写出具有下列指定量子数的能级符号:

(1)n=2,l=1;(2)n=3,l=0;

(3)n=5,l=2;(4)n=4,l=3。

,电子运动状态的能量不仅与n有关,还与l有关。n、l值均相同的电子具有相同的能量。因此我们用能级来标记具有相同n、l值的电子运动状态。对于第n 层的s轨道,记作n s;对于第n层的p轨道,记作n p。

(2)3s

(3)5d

(4)4f

能力提升

10.比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

(1)1s2s;(2)2s2p;(3)3p x3p y;(4)3d4d;(5)3p

2p。

解析：比较多电子原子的原子轨道的能量高低,从以下几个方面比较。

(1)同一电子层上,s能级

(2)不同电子层上符号相同的能级,电子层数越大,能量越高。

(3)同一能级上不同原子轨道能量相同。

答案：(1)<

(2)<

(3)=

(4)<

(5)>

11.(1)玻尔原子结构模型成功地解释了的实验事实,电子所处的轨道的能量是的。最大不足之处:。

(2)p能级上有个原子轨道,在空间沿对称,记

为,,,其能量关系为。

答案：(1)氢原子光谱是线状光谱量子化某些复杂光谱现象难以用该模型解释

(2)3 x、y、z轴p x p y p z p x=p y=p z

12.下图画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处于n=4的一群氢原子的电子向低能级跃迁时,能够发出不同频率光波的种数为。