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．4s2B．2p3

C．3d8D．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n d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．1s2D．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．O2－1s22s22p4B．Ca 3d2

C．Fe 3d54s3D．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 1s 22s 22p 63s 23p 2

____。

(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 1s 22s 22p 1

____。

(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

1s 2

2s 2

2p 5

____。

(4)D 元素的次外层电子数是最外层电子数的1

4

：__氖

1s 22s 22p 6

____。

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,2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2；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)1s 2

2s 2

2p 6

3s 2

3p 5

：__核电荷数17__氯__Cl__第三周期ⅦA 族____，

(2)1s 2

2s 2

2p 6

3s 2

3p 6

3d 10

4s 2

4p 6

5s 2

：__核电荷数38__锶__Sr__第五周期ⅡA 族____，

(3)1s 2

2s 2

2p 6

3s 2

3p 6

3d 10

4s 2

4p 6

4d 10

5s 2

5p 6

6s 1

：__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