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第一章 第一节 原子结构——高二化学人教版（2019）选择性必修2洞悉课后习题
【教材课后习题】
1.下列各能层中不包含p能级的是( )。
A.N B.M C.L D.K
2.以下能级符号正确的是( )。
A.6s B.2d C.3f D.1p
3.下列各能级中轨道数为3的是( )。
A.s B.p C.d D.f
4.下列各原子或离子的电子排布式中，错误的是( )。
A. B.
C. D.
5.下列轨道表示式能表示基态硫原子最外层结构的是( )。
A. B.
C. D.
6.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道（ ）
（2）p能级能量一定比s能级的能量高（ ）
（3）2p、3p、4p能级的轨道数依次增多（ ）
（4）2p和3p轨道形状均为哑铃形（ ）
（5）、、轨道相互垂直，但能量相等（ ）
7.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有______种，填充在7个轨道中的元素有______种。
8.基态钾原子中，其占据的最高能层的符号是______；基态钾离子占据的最高能级共有______个原子轨道，其形状是____________。
9.请写出下列基态粒子的简化电子排布式和价层电子的轨道表示式：
（1）Ti：_________，_________。
（2）Cr：_________，_________。
（3）：_________，_________。
10.A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白：
（1）A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_________。
（2）B元素的原子最外层电子排布式为，其元素符号为_________。
（3）C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满（即有5个电子），其元素符号为_________，其基态原子的电子排布式为________________。
（4）D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子。D的元素符号为__________，其基态原子的价层电子的轨道表示式为_________。
（5）E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为__________________。
【教材课后习题】
11.下列各能层不包含d能级的是( )
A.O能层 B.N能层 C.M能层 D.K能层
12.以下能级符号正确的是( )
A.4s B.3f C.2d D.1p
13.下列原子的核外电子排布式中，表示激发态原子的是( )
A.
B.
C.
D.
14.下列图像中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
A.A B.B C.C D.D
15.下列电子排布图正确且能表示氮原子的最低能量状态的是( )
A.
B.
C.
D.
16.对于第能层，若它是原子的最外层，则其容纳的电子数最多与-1层相同，若它是次外层，则其最多容纳的电子比+1层上最多容纳的电子多10个，则第层为( )
A.K层 B.L层 C.M层 D.N层
17.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程度表示电子在某一位置出现概率的大小
18.下列说法正确的是( )
A.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C.能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动
D.各能层含有的原子轨道数为（为能层序数）
19.按要求填空：
（1）基态B原子的电子排布式为_________。
（2）基态N原子的价层电子排布式为_________。
（3）Se原子序数为_________，其核外M层电子排布式为_________。
（4）晶体中氮以存在，基态的电子排布式为_________。
（5）写出基态镓（Ga）原子的电子排布式：_________。
20.有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素，A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布式为；B和D也属同一族，它们原子最外层的P能级电子数是s能级电子数的两倍；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
（1）A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。
（2）由这5种元素组成的一种化合物是________（写化学式）。写出该物质的一种主要用途：________。
（3）写出C元素基态原子的电子排布式：________。
（4）用电子排布图表示D元素原子的最外层电子排布：________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：从L能层开始出现p能级，N能层包含4s、4p、4d、4f能级，M能层包含3s、3p、3d能级，L能层包含2s、2p能级，K能层只包含1s能级。
2.答案：A
解析：L能层包含2s、2p能级，不存在2d能级，B错误；M能层包含3s、3p、3d能级，不存在3f能级，C错误；K能层包含1s能级，不存在1p能级，D错误。
3.答案：B
解析：能级s、p、d、f包含的轨道数分别为1、3、5、7。
4.答案：C
解析：短周期元素的基态原子按1s、2s、2p、3s、3p的顺序排布电子。基态K原子的电子排布式为，失去4s轨道的1个电子变成，则的电子排布式为，A正确；基态F原子核外有9个电子，其电子排布式为，B正确；基态S原子核外电子排布式为，得到2个电子变成，则的电子排布式为，C错误；基态Ar原子核外有18个电子，其电子排布式为，D正确。
5.答案：D
解析：基态硫原子核外电子排布式为，最外层电子排布式为。根据泡利原理，3s轨道的2个电子自旋相反；根据洪特规则，3p轨道的4个电子中3个电子先分占3个p轨道，且自旋相同，第4个电子再填充到其中一个3p轨道，与原来填充的电子自旋相反，故D正确。
6.答案：（1）√（2）×（3）×（4）√（5）√
7.答案：2；1
解析：基态原子的核外电子填充在6个轨道，应包含1s、2s、2p、3s轨道，可能是、。基态原子的核外电子填充在7个轨道，应包含1s、2s、2p、3s和3个3p轨道中的1个，应为。
8.答案：N；3；哑铃形
解析：基态钾原子核外电子排布式为，电子占据的最高能层的符号是N；基态钾原子失去4s轨道的电子变成基态钾离子，则的电子排布式为，电子占据的最高能级是3p，有3个原子轨道，其形状是哑铃形。
9.答案：（1）；
（2）；
（3）；
10.答案：（1）C或O
（2）N
（3）；或
（4）Cu；
（5）Cl、K（或K、Cl）
解析：（1）A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其电子排布式可能是或，元素符号为C或O。
（2）B元素的原子最外层电子排布式为，np轨道排布电子，说明ns轨道已排满电子，则，B原子最外层电子排布式为，因此B的元素符号是N。
（3）C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满（即有5个电子)，则C基态原子的电子排布式为,元素符号为Fe，其基态原子的电子排布式为或。
（4）D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则D的电子排布式为，元素符号是Cu，其基态原子的价层电子的轨道表示式为。
（5）E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子，相互作用形成的离子的电子层结构相同，且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，则由E、F形成的离子的电子排布式均为，故E、F应是Cl和K（或K和Cl）。
11.答案：D
解析：能层序数与能层中所包含的能级数相同，K能层只存在s能级。
12.答案：A
解析：根据第一电子层上只有1s能级，第二电子层有2s、2p能级，第三电子层有3s、3p、3d能级，第四电子层有4s、4p、4d、4f能级，可知B、C、D项均错误。
13.答案：B
解析：A、C、D项表示的是基态原子；B项，电子从2p能级跃迁到3s能级，表示的是激发态原子。
14.答案：D
解析：平面镜成像是光反射的结果，与电子跃迁无关；霓虹灯、蜡烛燃烧、燃放烟花都与原子核外电子发生跃迁有关，故选D。
15.答案：A
解析：A项，符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则，正确；B项，2p轨道上的3个电子的自旋状态不同，不符合洪特规则，错误；C项，2p轨道上的3个电子应分别占据1个轨道，不符合洪特规则，错误；D项，2p轨道上只有1个电子，不是氮原子的电子排布图，错误。
16.答案：C
解析：若M层是原子的最外层，容纳的电子数最多为8个，与L层电子数相同，若M层是次外层，其容纳的电子数最多为18个，比最外层最多容纳的电子数多10个，故选C。
17.答案：D
解析：尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，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。由题图可知，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。
18.答案：D
解析：英文字母相同的不同能级，能层越高，能级上的电子的能量越高，故A错误；同一原子中，不同能层的p能级的轨道数相等，都为3，故B错误；能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动，故C错误；第一能层上有1个能级，含有原子轨道数目为1，第二能层上有s、p 2个能级，分别含有原子轨道数目为1、3，共含有原子轨道数目为4，第三能层上有s、p、d 3个能级，分别含有原子轨道数目为1、3、5，共含有原子轨道数目为9，第四能层上有s、p、d、f 4个能级，分别含有原子轨道数目为1、3、5、7，共含有原子轨道数目为16，故D正确。
19.答案：（1）或
（2）
（3）34；
（4）
（5）或
解析：（1）B的核外有5个电子，电子排布式为或。
（2）N原子价层电子排布式为。
（3）Se与O同主族，原子序数为34，N能层有6个电子，故其M层排满电子，M层电子排布式为。
（4）N原子电子排布式为，N原子得到3个电子所得的电子排布式为。
（5）Ga为第四周期第ⅢA族元素，故其原子最外层电子排布式为，Ga原子电子排布式为或。
20.答案：（1）H；O；Al；S；K（写元素名称也可）
（2）；做净水器
（3）
（4）
解析：由B和D属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，可得B、D的最外层电子排布式为，结合五种元素的核电荷数依次增大且都小于20，知B为氧元素、D为硫元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布式为，且A为非金属元素，E的核电荷数大于D，所以A为氢元素，E为钾元素；C原子最外层上的电子数等于D原子最外层上的电子数的一半，且C核电荷数大于B，所以C原子的最外层电子排布式为，即C为铝元素。

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