1.1.2構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌-高二化學(xué)講義習(xí)題（人教版2019選擇性必修2）（原卷版）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第02課時(shí)構(gòu)造原理與電子排布式電子云與原子軌道1．了解原子核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。2．了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理。3．知道原子核外電子的能級分布，掌握基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子的排布。知識點(diǎn)一構(gòu)造原理與電子排布式知識點(diǎn)二電子云與原子軌道知識點(diǎn)一構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理隨著原子序數(shù)的遞增，絕大多數(shù)元素的基態(tài)原子核外電子排布遵循下列順序：把這種規(guī)律稱為。2.電子排布式的書寫（1）電子排布式：元素原子的電子排布式中能級符號右上角的數(shù)字是該能級上排布的電子數(shù)。如氫元素的電子排布式為：鉀原子的電子排布式為，也可以簡化成[Ar]4s1。（2）簡單原子的電子排布式按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如：6C：1s22s22p210Ne：1s22s22p617Cl：1s22s22p63s23p519K：1s22s22p63s23p64s1（3）復(fù)雜原子的電子排布式對于較復(fù)雜的電子排布式，應(yīng)先按能量最低原理從低到高排列，然后將同一層的電子排到一起。如26Fe：先按能量從低到高排列為：1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的電子排到一起，即該原子的電子排布式為：。（4）利用構(gòu)造原理書寫簡化電子排布式如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡化電子排布式可表示為：，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的簡化電子排布式為：。3.軌道表示式一般用(或方框、短線)表示一個(gè)。用“↑”或“↓”來區(qū)別自旋狀態(tài)不同的電子。例如，硅的基態(tài)原子的軌道表示式：4.價(jià)電子（1）與化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)的原子軌道上的電子，稱為價(jià)電子。（2）為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與間的關(guān)系，人們常常只表示出原子的排布。如基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為。1.（2023—2024北京昌平高二統(tǒng)考期末）按照量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述，下列說法不正確的是A．原子的核外電子處于能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)B．在一個(gè)原子中，不可能出現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子C．原子核外電子從一個(gè)軌道躍遷到另一個(gè)軌道時(shí)，會輻射或吸收能量D．電子云圖中點(diǎn)密集的地方表示電子在此處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的數(shù)量多2.下列關(guān)于鈉元素的微粒的幾種表達(dá)式錯(cuò)誤的是 ()A．Na+的電子排布圖：B．Na+的結(jié)構(gòu)示意圖：C．Na的電子排布式：1s22s22p53s2D．Na的簡化的電子排布式：[Ne]3s13.下列微粒的核外電子的表示方法中正確的是 (深度解析)A．碳原子軌道表示式為B．P原子價(jià)層電子軌道表示式為C．Cr原子的價(jià)層電子排布式為3d44s2D．Fe2+價(jià)層電子排布式為3d44s24.（2023—2024湖南邵陽高二月考）食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，允許作為食鹽的抗結(jié)劑。下列化學(xué)用語表示不正確的是A．氮原子核外能量最高電子的電子云的形狀：B．K的簡化電子排布式：C．碳原子核外電子的軌道表示式：D．Fe的價(jià)電子排布式：5.按要求填空：(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出下列基態(tài)原子或離子的核外電子排布式。①A元素原子核外M層電子數(shù)是L層電子數(shù)的一半：____________；②B元素原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的1.5倍：________；③基態(tài)Ni2＋、Fe3＋、S2－的電子排布式分別為________、____________、____________。(2)某元素的最外層電子排布式是4s24p5，則其元素符號為________。(3)基態(tài)Ti2＋中，電子占據(jù)的最高的能層符號為________，該能層有________個(gè)能級。(4)寫出基態(tài)砷原子的電子排布式：________________，砷位于元素周期中第________周期第_____族。知識點(diǎn)二電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則稱為，用表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作。換句話說，電子云是處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的的形象化描述。2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。各能級的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道。(2)不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)稱為一個(gè)原子軌道。(3)形狀①s電子的原子軌道呈形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越。②p電子的原子軌道呈形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。(4)各能級所含有原子軌道數(shù)目能級符號nsnpndnf軌道數(shù)目1.下列關(guān)于電子云示意圖的敘述正確的是()A．電子云表示電子的運(yùn)動軌跡B．黑點(diǎn)的多少表示電子個(gè)數(shù)的多少C．處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率小，離核越遠(yuǎn)電子出現(xiàn)的概率越大D．處在2pz軌道的電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn)2.下列說法中正確的是()A．p軌道是“8”字形的，所以p電子走“8”字形B．電子層數(shù)為3時(shí)，有3s、3p、3d、3f四個(gè)軌道C．氫原子中只有一個(gè)電子，故氫原子只有一條軌道D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運(yùn)動狀態(tài)的3.關(guān)于氫原子電子云圖的說法正確的是()A．黑點(diǎn)密度大，電子數(shù)目大B．黑點(diǎn)密度大，單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會小C．電子云圖是對電子運(yùn)動無規(guī)律的描述D．電子云圖描述了電子運(yùn)動的客觀規(guī)律4.對原子核外的電子運(yùn)動描述方法正確的是()A．根據(jù)一定的數(shù)據(jù)計(jì)算出它們某一時(shí)刻所在的位置B．用一定儀器測定或描述出它們的運(yùn)動軌道C．核外電子的運(yùn)動有確定的軌道D．核外電子的運(yùn)動根本不具有宏觀物體運(yùn)動規(guī)律，只能用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來描述5.下列說法中正確的是()A．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動B．電子云圖中的小黑點(diǎn)密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多C．ns能級的原子軌道圖可表示為D．3d3表示3d能級有3個(gè)軌道探究一電子排布式書寫1.構(gòu)造原理是書寫基態(tài)原子電子排布式的依據(jù)(1)“三步法”書寫電子排布式第一步：按照構(gòu)造原理寫出電子填入能級的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……第二步：根據(jù)各能級容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。(2)簡化的電子排布式將電子排布式中的內(nèi)層電子排布用相應(yīng)的稀有氣體元素符號加方括號來表示而得到的式子稱為簡化的電子排布式。如氮、鈉、鈣的簡化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(3)特例Cr：[Ar]3d54s1、Cu：[Ar]3d104s1。2．離子的電子排布式書寫基態(tài)原子轉(zhuǎn)化為相應(yīng)離子時(shí)的一般規(guī)律：原子失去電子時(shí)總是先失去最外層電子，然后失去次外層電子，之后是倒數(shù)第三層電子……對于主族元素的原子來說，一般只失去最外層電子，而過渡元素的原子可能還會進(jìn)一步失去內(nèi)層電子；原子得到電子時(shí)，一般總是填充到最外能層未填滿的能級上。如Fe位于第四周期第Ⅷ族，其原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，F(xiàn)e2＋的核外電子排布式為[Ar]3d6，F(xiàn)e3＋的核外電子排布式為[Ar]3d5。書寫電子排布式的關(guān)鍵是熟悉構(gòu)造原理，各能級能量由低到高可記為ns<n－2f<n－1d<np，最后要把同一能層的不同能級移到一起。每一能層中能級順序依次為：ns、np、nd、nf……，故每個(gè)能層都有s能級，第二能層出現(xiàn)p能級，第三能層才有d能級，第四能層才有f能級。3．雖然電子在填充時(shí)遵循構(gòu)造原理，但書寫電子排布式時(shí)能層低的寫在左邊，不能按照填充順序?qū)憽Ｈ鏥(釩，原子序數(shù)23)電子填充順序?yàn)椋?s22s22p63s23p64s23d3，但電子排布式表示為：1s22s22p63s23p63d34s2。4．電子排布式的內(nèi)層電子排布可用相應(yīng)稀有氣體的元素符號加方括號表示。如Al的簡化電子排布式為：[Ne]3s23p1。【例1】下列有關(guān)核外電子排布的表述正確的是()A．基態(tài)碳原子最外層電子排布圖為B．基態(tài)銅原子的價(jià)層電子的軌道表示式為C．基態(tài)Se原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p4D．F的結(jié)構(gòu)示意圖為探究二對電子云圖的理解1.電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。電子云圖中的小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。2.電子云圖中的小點(diǎn)并不代表電子，小點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子真實(shí)出現(xiàn)的次數(shù)。3.電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。【例2】如圖甲是氫原子的1s電子云圖(即概率密度分布圖)，圖乙、丙分別表示s、p能級的電子云輪廓圖。下列有關(guān)說法正確的是()丙A．電子云圖(即概率密度分布圖)就是原子軌道圖B．3p2表示3p能級中有兩個(gè)原子軌道C．由圖乙可知，s能級的電子云輪廓圖呈圓形，有無數(shù)條對稱軸D．由圖丙可知，p能級的原子軌道圖呈啞鈴形，且有3個(gè)伸展方向1.（2023—2024山西運(yùn)城康杰中學(xué)高二期末）下列關(guān)于電子云和原子軌道的說法正確的是A．通常用小黑點(diǎn)來表示電子的多少，黑點(diǎn)密度大，電子數(shù)目大B．s能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子在球殼上運(yùn)動C．黑點(diǎn)密度大，單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會大D．p能級的原子軌道呈啞鈴型，隨著能層序數(shù)的增大，p能級原子軌道數(shù)也在增多2.下列說法中正確的是()A．1s、2px、2py、2pz軌道都具有球?qū)ΨQ性B．因?yàn)閜軌道是“8”字形的，所以p電子也是“8”字形C．氫原子中只有一個(gè)電子，故氫原子只有一個(gè)軌道D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運(yùn)動狀態(tài)的3.X2＋的核外電子排布式為1s22s22p6，下列說法正確的是()A．X可能為稀有元素B．X原子的核外電子排布為1s22s22p63s2C．X原子的核外電子排布為1s22s22p62d2D．X2＋的最外電子層上有6個(gè)電子4.鈦(Ti)是一種機(jī)械強(qiáng)度大、容易加工的耐高溫金屬，常用于制造合金。下列有關(guān)的化學(xué)用語中錯(cuò)誤的是A．原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．簡化電子排布式：C．軌道表示式：D．電子排布式：5.主族元素的原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()A．Al1s22s22p63s23p1B．O2－1s22s22p6C．Na＋1s22s22p6D．Si1s22s22p26.（2023—2024廣東深圳高二期末）下列說法不正確的是A．各能層含有的原子軌道數(shù)為（n為能層序數(shù)）B．從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道C．2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形D．原子核外電子排布，先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層7.（2023—2024寧夏吳忠中學(xué)校高二期末）對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識是理解元素周期律和元素周期性的理論基礎(chǔ)。下列說法錯(cuò)誤的是。A．s電子的電子云輪廓圖是球形B．同一原子中，3s電子的能量大于4s電子的能量C．處于最低能量狀態(tài)的原子叫基態(tài)原子D．同一原子中，3p能級的軌道數(shù)等于4p能級的軌道數(shù)8.（2023—2024遼寧葫蘆島高二統(tǒng)考期末）下列說法不正確的是A．從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道B．原子核外電子排布，先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層C．2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形D．能層含有的原子軌道數(shù)為(n為能層序數(shù))9.（2023—2024北京豐臺高二統(tǒng)考期末）下列圖示或化學(xué)用語表示正確的是A．的電子式B．基態(tài)的價(jià)層電子軌道表示式C．的原子結(jié)構(gòu)示意圖D．的軌道電子云輪廓圖A．AB．BC．CD．D10.（2023—2024遼寧丹東高二統(tǒng)考期末）下列說法正確的是A．Mg原子最外層電子云輪廓圖為B．基態(tài)Cl原子核外電子占據(jù)的最高能級為3pC．基態(tài)F原子核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有9種D．基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子排布圖為11.（2023—2024重慶市楊家坪中學(xué)校高二月考）下列有關(guān)化學(xué)用語的表示正確的是A．的結(jié)構(gòu)示意圖：B．py軌道的電子云輪廓圖：C．S的價(jià)層電子排布式：D．N的軌道表示式：12.（2023—2024遼寧沈陽校聯(lián)考一模）下列化學(xué)用語中表示錯(cuò)誤的是A．碳原子的價(jià)電子軌道表示式B．氫元素的三種不同核素：H、D、TC．的VSEPR模型為平面三角形D．鈉原子電子云圖13.（2023—2024廣東東莞東莞一中高二月考）以下對核外電子運(yùn)動狀況的描述正確的是A．同一原子中，能級的軌道依次增多B．電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)表示一個(gè)自由運(yùn)動的電子C．電子能量較高，總是在比電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動D．在同一能級上運(yùn)動的電子，其運(yùn)動狀態(tài)不可能相同14.（2023—2024河北石家莊二中高二月考）下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法中，正確的是A．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s軌道呈圓形，有無數(shù)條對稱軸C．p能級原子軌道呈