2.1.1原子核外電子的運動(人類對原子結(jié)構(gòu)的認識-原子核外電子的遠動規(guī)律)(分層練習(xí))

2.1.1原子核外電子的運動(人類對原子結(jié)構(gòu)的認識原子核外電子的遠動規(guī)律)課后分層練課后分層練1．下列說法正確的是()A．第三電子層有s、p兩個能級B．在基態(tài)多電子原子中，p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量C．第三電子層最多容納8個電子D．無論哪一電子層的s軌道最多容納的電子數(shù)均為2[答案]D[解析]第三電子層有s、p、d三個能級，A錯誤；同一電子層中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高，但電子層較高的s軌道電子能量則比電子層低的p軌道電子能量高，B錯誤；每個電子層最多可容納的電子數(shù)是2n2，第三電子層最多容納18個電子，C錯誤；s軌道最多容納的電子數(shù)為2，D正確。2．在多電子原子中，把電子運動的能量不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層，稱作電子層。電子層模型被稱為洋蔥式結(jié)構(gòu)，如圖所示：原子的電子層模型根據(jù)電子層模型，下列說法不正確的是()A．多電子原子的核外電子是分層運動的B．所有電子在同一區(qū)域里運動C．排在K、L、M層上的電子的能量依次增大D．多電子原子的核外電子的能量往往不同[答案]B[解析]對于多電子原子的核外電子，這些電子的能量往往不同，運動時離核的遠近也不同，能量低的在原子核外離核較近的區(qū)域出現(xiàn)的機會較多，能量高的在離核遠的區(qū)域出現(xiàn)的機會較多，所以多電子原子的核外電子是分層運動的，A正確；電子可能在不同區(qū)域里運動，B不正確；排在K、L、M層上的電子的能量依次增大，C正確；多電子原子的核外電子的能量往往不同，D正確。3．關(guān)于電子在核外運動狀態(tài)的描述，下列說法錯誤的是()A．電子在原子核外的運動是無規(guī)律的B．在基態(tài)多電子原子中，s軌道電子的能量一定低于p軌道電子的能量C．原子核外不可能有兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的D．原子軌道空間伸展方向與能量大小無關(guān)[答案]B[解析]電子在原子核外的運動沒有規(guī)律，A項正確；在基態(tài)多電子原子中，s軌道電子能量不一定低于p軌道電子能量，如4s電子比2p電子能量高，B項錯誤；在多電子的原子中，不可能有兩個運動狀態(tài)完全相同的電子，C項正確；原子軌道空間伸展方向與能量大小無關(guān)，D項正確。4．下面是s能級和p能級的原子軌道圖，下列說法正確的是()A．s軌道電子球形運動，p軌道電子沿軸呈“8”字形運動B．s能級電子能量低于p能級C．每個p能級有3個原子軌道，在空間伸展方向是相同的D．任一電子層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)[答案]D[解析]A．s電子的原子軌道呈球形，p電子的原子軌道是“8”字形的，但是電子是做無規(guī)則運動，軌跡是不確定的，A錯誤；B．處于相同電子層的原子軌道能量：ns＜np，B錯誤；C．不同能級的電子云有不同的空間伸展方向，p軌道有3個相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道，C錯誤；D．多電子原子中，同一能層的電子，能量可能不同，還可以把它們分成能級，任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)，D正確。5．自從1803年英國化學(xué)家道爾頓提出了原子學(xué)說，人類對原子結(jié)構(gòu)的認識就不斷深入、發(fā)展，并通過實驗事實不斷地完善對原子結(jié)構(gòu)的認識。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型的說法中，正確的是()A．道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型將原子看作實心球，故不能解釋任何問題B．湯姆生“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了原子中的正負粒子是可以穩(wěn)定共存的C．盧瑟福原子結(jié)構(gòu)的有核模型指出了原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系D．玻爾電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型引入了量子化的概念，能夠成功解釋所有的原子光譜[答案]C[解析]A．道爾頓的原子理論成功地解釋了質(zhì)量守恒定律等規(guī)律，A項錯誤；B．湯姆生“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型提出了正負電荷的共存問題，但同時認為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，存在著電子會被拉進去并會碰撞在帶正電的核心上這樣的問題，B項錯誤；C．盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型，散射實驗的結(jié)果能夠分析出原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系，C項正確；D．玻爾電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型只引入了一個量子化的概念，只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復(fù)雜的原子光譜，D項錯誤。6．下列說法正確的是()A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B．同一原子中，2p、3p、4p軌道的數(shù)目依次增多C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運動，能量低的電子在離核遠的區(qū)域運動D．各電子層含有的原子軌道數(shù)為n2(n為電子層序數(shù))[答案]D[解析]電子層越高，軌道上的電子的能量越高，故A錯誤；同一原子中，不同電子層的p軌道的數(shù)目相等，都為3，故B錯誤；能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動，能量低的電子在離核近的區(qū)域運動，故C錯誤；各電子層含有的原子軌道數(shù)為n2，故D正確。7．成功運用α粒子散射實驗研究原子結(jié)構(gòu)的科學(xué)家是()A．道爾頓 B．湯姆生C．盧瑟福 D．玻爾[答案]C[解析]用α粒子散射實驗研究原子結(jié)構(gòu)的科學(xué)家是盧瑟福。8．下列原子軌道的符號錯誤的是()A．2p B．3fC．4s D．5d[答案]B[解析]每一電子層的原子軌道類型數(shù)與電子層序數(shù)相等，且具有的原子軌道依次為s、p、d、f…，M電子層具有的原子軌道類型有s、p、d軌道，沒有f軌道。9．在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是()A．最易失去的電子能量最高B．1s軌道的電子能量最低C．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低[答案]C[解析]選項C沒有指明p軌道電子和s軌道電子是否處于同一電子層。10．在多電子原子中，決定原子軌道能量高低的因素是()①電子層②原子軌道類型③空間伸展方向④自旋狀態(tài)A．①② B．①④C．②③ D．③④[答案]A[解析]在多電子原子中，軌道能量是由電子層和原子軌道類型決定的，與空間伸展方向和自旋狀態(tài)無關(guān)，答案選A。11．原子核外電子分層排布，不同的電子層上運動的電子能量不同。下列電子層上運動的電子能量最低的是()A．M層 B．K層C．L層 D．N層[答案]B[解析]多電子原子中核外電子是分層排布的，電子層從內(nèi)到外排布的順序為K、L、M、N、O、P、Q，電子層距離原子核越近，電子層上運動的電子能量越低，則K、L、M、N中K層能量最低。12．下列說法正確的是()A．氫原子光譜是元素的所有光譜中最簡單的光譜之一B．“量子化”就是不連續(xù)的意思，微觀粒子運動均有此特點C．玻爾理論不但成功解釋了氫原子光譜，而且還能推廣到其他原子光譜D．原子中電子在具有確定半徑的原子軌道上像火車一樣高速運轉(zhuǎn)著[答案]B[解析]A項，氫原子光譜是元素的所有光譜中最簡單的光譜；C項，玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，但對解釋多電子原子的光譜卻遇到困難；D項，原子中電子的運動是沒有確定半徑的原子軌道的，原子軌道是電子運動出現(xiàn)的“區(qū)域”。13．對于鈉原子的第2電子層的p軌道2px、2py、2pz間的差異，下列說法正確的是()A．電子云形狀不同B．原子軌道的對稱類型不同C．電子(基態(tài))的能量不同D．電子云空間伸展的方向不同[答案]D[解析]2px、2py、2pz所表示的是同一電子層同一類型的不同原子軌道，其能量相同；2px、2py、2pz的電子云輪廓圖形狀、原子軌道都是紡錘形的，都是軸對稱圖形；在空間伸展方向上，2px電子云沿x軸方向伸展，2py電子云沿y軸方向伸展，2pz電子云沿z軸方向伸展。14．下列關(guān)于電子層與能級的說法不正確的是()A．同一多電子原子中，符號相同的能級上電子能量不一定相同B．任一電子層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)一定等于該電子層序數(shù)C．同是f能級，但是在不同的電子層中所能容納的最多電子數(shù)相同D．多電子原子中，每個電子的能量都不同[答案]D[解析]同一多電子原子中，符號相同的能級上電子能量不一定相同，如1s和2s，能量：2s>1s，A正確；電子層含有的能級數(shù)等于電子層序數(shù)，即第n電子層含有n個能級，任一電子層的能級總是從s能級開始，B正確；同是f能級，在不同的電子層中所能容納的最多電子數(shù)都是14，C正確；多電子原子中，同一電子層中相同能級上電子的能量相同，D錯誤。15．下列原子軌道符號表示正確且最多容納的電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是()A．1s、2p、3d B．1s、2s、3sC．2s、2p、2d D．3p、3d、3f[答案]A[解析]s、p、d、f能級上最多容納的電子數(shù)依次為2、6、10、14，第2電子層上無d能級，第3電子層上無f能級。所以只有A項正確。16．下圖是s軌道、p軌道的原子軌道圖。試回答下列問題：(1)s軌道呈形，每個s軌道有個原子軌道；p軌道呈形，每個p軌道有個原子軌道。(2)s軌道的原子軌道、p軌道的原子軌道的半徑與有關(guān)，越大，原子軌道半徑越大。[答案](1)球1紡錘電子層序數(shù)電子層序數(shù)17．(1)鎂元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。(2)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________形。(3)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是____________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為________。(4)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中，K層電子云的形狀是________。(5)鋁原子核外電子云有________種不同的伸展方向，有________種不同運動狀態(tài)的電子。[答案](1)相反(2)紡錘(3)N球形(4)電子云球形(5)413[解析](1)Mg為12號元素，M層只有2個電子，排布在3s軌道上，電子自旋狀態(tài)相反。(2)基態(tài)S原子的核外電子占據(jù)的最高能級為3p，p能級的電子云輪廓圖形狀為紡錘形。(3)基態(tài)K原子核外有4個能層：K、L、M、N，能量依次增高，處于N層的1個電子位于s軌道，s電子云輪廓圖形狀為球形。(4)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用電子云形象化描述。K層即第一層，電子云為球形。(5)鋁原子的核外有1s、2s、2p、3s、3p共5個能級，ns、np電子云分別有1種、3種伸展方向，13個電子的運動狀態(tài)各不相同。1．自從19世紀英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說，人類對原子結(jié)構(gòu)的認識就不斷深入、發(fā)展，并通過實驗事實不斷地完善對原子結(jié)構(gòu)的認識。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)模型的說法正確的是()A．道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型將原子看作實心球，故不能解釋任何問題B．湯姆生“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了原子中的正負粒子是可以穩(wěn)定共存的C．盧瑟福原子結(jié)構(gòu)的有核模型指出了原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系D．玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型引入了量子化的概念，能夠成功解釋所有的原子光譜[答案]C[解析]道爾頓的近代原子理論成功地解釋了質(zhì)量守恒定律等規(guī)律，A項錯誤；湯姆生“葡萄干面包式”原子結(jié)構(gòu)模型提出了正負電荷的共存問題，但同時認為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，存在著電子會被拉進去并會碰撞在帶正電的核中心上這樣的問題，B項錯誤；盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型，散射實驗的結(jié)果能夠分析出原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系，C項正確；玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復(fù)雜的原子光譜，D項錯誤。2．電子作為微觀粒子，其運動特征與宏觀物體的運動特征有著明顯的區(qū)別。下列關(guān)于電子運動特征的敘述中，正確的是()A．電子的運動根本就不存在運動軌跡B．電子在原子核周圍的空間內(nèi)圍繞原子核做圓周運動，只不過每一個圓周的半徑不同而已C．電子的運動速率特別快，所以其能量特別大D．電子的運動速率特別快，運動范圍特別小，不可能同時準確地測定其位置和速度[答案]D[解析]電子的存在是客觀事實，每一個瞬間肯定都有客觀存在的位置，所以肯定存在運動軌跡，A錯誤；電子不是繞原子核做圓周運動，B錯誤；電子的運動速率雖然很快，但是其質(zhì)量特別小，所以其能量也不會特別大，C錯誤；電子的運動速率特別快，運動范圍特別小，所以不能準確地測定其位置和速度，D正確。3．下列關(guān)于氫原子電子云的說法正確的是()A．通常用小點來表示電子的多少，小點密度大，電子數(shù)目多B．小點密度大，單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機會大C．通常用小點來表示電子繞核做高速圓周運動D．電子云是對運動無規(guī)律性的描述[答案]B[解析]小點的疏密表示電子出現(xiàn)機會的大小，不表示電子數(shù)目的多少，小點密度大，電子出現(xiàn)的機會大，A錯誤、B正確；小點表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的機會，不代表電子的運動軌跡，C錯誤；電子云圖反映電子在核外無規(guī)則運動時在某點出現(xiàn)的機會大小，是對運動的概率描述，D錯誤。4.下列關(guān)于電子層與原子軌道的說法中，正確的是()A．不同的電子層中的s原子軌道的能量相同B．原子核外每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為n2C．每種類型的原子軌道里最多容納的電子數(shù)與原子軌道數(shù)目相等D．任一電子層中所含有的原子軌道類型數(shù)等于該電子層序數(shù)[答案]D[解析]不同電子層中的s原子軌道的能量不同，電子層序數(shù)越大，能量越高，A錯誤；每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2，B錯誤；每種類型的原子軌道里最多容納的電子數(shù)是原子軌道數(shù)目的2倍，C錯誤；任一電子層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù)，即原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)，D正確。5.下列有關(guān)原子核外電子的能量與運動狀態(tài)的說法正確的是()A．在同一原子中，2s、3s、4s…原子軌道數(shù)依次增多B．在同一軌道上運動的電子，其能量一定相同C．在同一電子層原子軌道形狀相同的原子軌道上運動的電子，其運動狀態(tài)一定相同D．在同一原子中，1s、2s、3s、4s…原子軌道的平均半徑相同[答案]B[解析]同一原子中，不同電子層，相同類型軌道的軌道數(shù)相同，故A錯誤；在同一軌道上運動的電子，其能量一定相同，故B正確；在同一電子層、原子軌道形狀相同的原子軌道上運動的電子，或者軌道延伸方向不同，或者自旋方向不同，其運動狀態(tài)一定不相同，故C錯誤；在同一原子中，1s、2s、3s、4s…原子軌道的平均半徑增大，故D錯誤。故選B。6.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是()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能級的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運動C．氫原子的電子云中，小點表示電子的運動軌跡D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨電子層的增大而增大[答案]D[解析]A項，電子云只是一種對核外電子運動的“形象”描述；B項，核外電子并不像宏觀物體的運動那樣具有一定的軌道；C項，電子云是用小點的疏密程度表示電子出現(xiàn)的機會大小，而不是表示電子的運動軌跡。7．下列有關(guān)“核外電子的運動狀態(tài)”的說法中錯誤的是()A．各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7B．只有在電子層、原子軌道、原子軌道的伸展方向及電子的自旋方向都確定時，電子的運動狀態(tài)才能被確定下來C．原子核外可能有兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的D．原子軌道伸展方向與能量大小是無關(guān)的[答案]C[解析]各原子軌道的伸展方向按p、d、f的順序分別為3、5、7，s軌道是球形的，A正確；電子的運動狀態(tài)由電子層、能級、電子云的伸展方向以及電子的自旋狀態(tài)決定，所以在電子層、能級、電子云的伸展方向以及電子的自旋狀態(tài)確定時，電子的運動狀態(tài)才能確定下來，B正確；根據(jù)泡利不相容原理和洪特規(guī)則，原子核外不可能有兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的，C錯誤；離原子核越遠的電子，其能量越大，p原子軌道電子的平均能量隨電子層的增大而增加，所以電子云伸展方向與能量大小無關(guān)，D正確。8．某品牌氮化鎵充電器是1A1C雙口設(shè)計，可以支持電腦和筆記本一起充電，體積肯定也是足夠小巧便攜的，而且插腳還能折疊。鎵元素為ⅢA族的金屬元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。下列說法不正確的是()A．該元素的原子核外共有4個電子層B．第3層上的能級符號為3s、3p、3dC．該元素原子的最外層上電子有3種空間運動狀態(tài)D．4s比4p的能量低[答案]C[解析]該元素最外層有3個電子，占據(jù)2個軌道，有2種空間運動狀態(tài)。9．下列有關(guān)核外電子運動狀態(tài)的說法正確的是()A．電子自旋就是電子圍繞軸“自轉(zhuǎn)”B．原子軌道可用來描述核外電子的運動狀態(tài)C．第2電子層有自旋相反的兩個軌道D．原子軌道可用來描述核外電子的運動軌跡[答案]B[解析]電子的自旋表示處于同一原子軌道上電子的量子化運動，自旋不是“自轉(zhuǎn)”，A項錯誤；原子軌道可用來描述核外電子的運動狀態(tài)，而不是運動軌跡，B項正確，D項錯誤；第2電子層有4個軌道，分別為2s、2px、2py、2pz，C項錯誤。10．下列表達不正確的是()A．原子軌道能量：1s<2s<3s<4sB．p能級的軌道數(shù)比s能級的多，能量比s能級的高C．4s電子能量較高，在比3s電子離核更遠的地方出現(xiàn)的概率更大D．2p、3p、4p能級軌道數(shù)量相同[答案]B[解析]相同能級隨著電子層序數(shù)的增大，能量依次升高，故原子軌道能量：1s<2s<3s<4s，A正確；在基態(tài)多電子原子中，同一電子層中的p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量，不同電子層的p軌道和s軌道，電子層越高，能量越大，B錯誤；電子的能量越高，在離核更遠的地方出現(xiàn)的概率更大，C正確；p軌道數(shù)量均為3，D正確。11．N電子層所含能級數(shù)、原子軌道數(shù)和最多容納電子數(shù)分別為()A．3、32、2×32 B．4、42、2×32C．5、42、5×32 D．4、42、2×42[答案]D[解析]N電子層為第4層，含有的原子軌道分別為s、p、d、f，原子軌道數(shù)目依次為1、3、5、7，共有16個軌道，每一個軌道可容納2個電子，最多可以容納32個電子。12．下列各組多電子原子的原子軌道能量高低比較中，錯誤的是()A．2s<2p B．3px<3pyC．3s<3d D．4s>3p[答案]B[解析]相同電子層上原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf，故A、C正確；3px和3py軌道是兩個不同的原子軌道，空間伸展方向不同，兩個軌道上的電子的運動狀態(tài)不同，但同一能級上的原子軌道具有相同的能量，故B錯誤；原子中不同能級電子能量從小到大順序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…，所以4s>3p，故D正確。13．玻爾理論、量子力學(xué)理論都是對核外電子運動的描述方法，根據(jù)對它們的理解，下列敘述中正確的是()A．因為s軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運動B．3px、3py、3pz的軌道相互垂直，能量相同C．各原子能級之間的能量差完全一致，這是量子力學(xué)中原子光譜分析的理論基礎(chǔ)D．同一電子層的p軌道電子能量不一定高于s軌道電子能量[答案]B[解析]球形表示電子在核外運動概率輪廓圖，而非電子運動軌跡，故A錯誤；p能級在空間有三種取向相互垂直且能量相同，如3px、3py、3pz相互垂直、能量相同，故B正確；各原子的能級由于電子填充情況不同，能量有所差異，不同元素的原子發(fā)生躍遷時吸收或釋放不同的光，從而利用其原子光譜進行元素分析，故C錯誤；同一電子層np能量大于ns，故D錯誤。14．下列說法正確的是()①原子中處于第三電子層的電子躍遷到第二電子層時會放出能量；②M電子層可以有s、p、d、f能級；③電子由3px軌道躍遷到3pz軌道，吸收能量；④在一個原子中，不可能出現(xiàn)運動狀態(tài)完全相同的2個電子；⑤2s電子云有兩個空間取向。A．①②③ B．①④C．②⑤ D．③④⑤[答案]B[解析]原子中處于第三電子層的電子躍遷到第二電子層是由能量較高的電子層躍遷到能量較低的電子層，會放出能量，①說法正確；M電子層有s、p、d3個能級，沒有f能級，②說法錯誤；3px軌道和3pz軌道能量相同，電子由3px軌道躍遷到3pz軌道不會吸收能量也不會放出能量，③說法錯誤；同一能級上的同一軌道上最多填充2個自旋狀態(tài)不同的電子，即在一個原子中，不可能出現(xiàn)運動狀態(tài)完全相同的2個電子，④說法正確；2s電子