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1.1 练习2　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道
1. 下列关于构造原理的说法，错误的是( )
A. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B. 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2
C. 所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D. 根据构造原理可知，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
2. (2024·知临中学高二检测)某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布式不可能是 ( )
A. 3d14s2
B. 3d84s2
C. 3d44s2
D. 3d104s2
3. 某元素的基态原子的M能层p能级上有4个电子。下列关于该原子的说法，错误的是( )
A. 该原子的N能层不含电子
B. 该原子容易得到2个电子
C. 该原子的L能层有8个电子
D. 该原子的最外层上有4个电子
4. 下列元素基态原子的简化电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是 ( )
A. [Ne]3s23p2　 [Ne]3s2
B. [Ar]4s1　 [Ne]3s23p4
C. [Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D. [He]2s22p4 [Ne]3s23p5
5. (2024·台州高二检测)下列原子的电子排布式中，能表示基态原子的是 ( )
A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1
C. [Ar]3d64s2 D. [Ne]3s23p63d5
6. (2024·绍兴高二检测)关于1s轨道电子云图，下列说法中正确的是 ( )
A. 小点表示电子，小点多的地方电子的密度大
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. 任何基态原子都存在球形的电子云轮廓图
7. 符号3px所代表的含义是 ( )
A. px轨道上有3个电子
B. 第三能层px轨道有3个伸展方向
C. px电子云有3个伸展方向
D. 第三能层沿x轴方向伸展的p轨道
8. 下列关于原子轨道的说法，正确的是 ( )
A. 氢原子的2s轨道能量较3p轨道高
B. 能层序数：n=4的原子轨道最多可容纳16个电子
C. p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D. 锂原子的2s与5s轨道皆为球形
9. 下列说法中，正确的是 ( )
A. 1s与2s轨道最多容纳的电子数不同
B. 3p与2p的原子轨道都是哑铃形
C. p轨道电子能量一定比s轨道电子能量大
D. 电子云表示的是电子在原子核外空间的运动轨道
10. 硫离子核外具有不同能量的电子有 ( )
A. 16种　 B. 18种　
C. 2种　 D. 5种
11. (2024·慈溪中学高二检测)下列关于原子轨道能量的说法，正确的是 ( )
A. 多电子原子中，原子轨道的能量高低总是遵循ns＜np＜nd
B. 同一原子中，原子轨道的能量：4s＜3p
C. 同一原子中，原子轨道形状相同的能级的能量一定相同
D. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
12. 当硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时，下列说法中，正确的是 ( )
A. 硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量
B. p能级最多容纳3个电子
C. 硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D. 转化后硅原子与磷原子的电子层结构相同，化学性质相似
13. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是 ( )
A. X2Y2Z3 B. X2YZ3
C. X2YZ4 D. XYZ3
14. (2024·温州中学高二检测)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子M层的p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。请回答下列问题：
(1)A为 (填元素符号，下同)，其基态原子的电子排布式为 。
(2)B为 ，其基态原子的简化电子排布式为 。
(3)C为 ，其基态原子的价层电子排布为 。
(4)D为 。
(5)E为 ，其原子结构示意图为 。
15. (1)写出基态As原子的核外电子排布式： 。
(2)(河北卷)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是 (填离子符号)。
(3)(全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为 。　
(4)(全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为 。
(5)(全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ，有 个未成对电子。
(6)(全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为 ，3d能级上的未成对电子数为 。 1.1 练习2　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道
1. 下列关于构造原理的说法，错误的是(　C　)
A. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B. 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2
C. 所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D. 根据构造原理可知，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
【解析】 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2，符合构造原理中电子填入能级的顺序，B正确；绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu、Cr等，C错误；根据构造原理可知，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，即能级交错现象，D正确。
2. (2024·知临中学高二检测)某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价层电子排布式不可能是 (　C　)
A. 3d14s2
B. 3d84s2
C. 3d44s2
D. 3d104s2
3. 某元素的基态原子的M能层p能级上有4个电子。下列关于该原子的说法，错误的是(　D　)
A. 该原子的N能层不含电子
B. 该原子容易得到2个电子
C. 该原子的L能层有8个电子
D. 该原子的最外层上有4个电子
【解析】 根据构造原理可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，N能层不含电子，A正确；最外层上有6个电子，容易得到2个电子，B正确，D错误；该原子的L能层有8个电子，C正确。
4. 下列元素基态原子的简化电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是 (　B　)
A. [Ne]3s23p2　 [Ne]3s2
B. [Ar]4s1　 [Ne]3s23p4
C. [Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D. [He]2s22p4 [Ne]3s23p5
【解析】 两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为金属元素，A错误；两种元素分别为K、S，B正确；两种元素分别为Al、Ca，均为金属元素，C错误；两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素，D错误。
5. (2024·台州高二检测)下列原子的电子排布式中，能表示基态原子的是 (　C　)
A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1
C. [Ar]3d64s2 D. [Ne]3s23p63d5
【解析】 [Ne]3s13p3表示3s能级中一个电子跃迁到3p能级上，基态原子的电子排布式应为[Ne]3s23p2，A错误；电子先排满4s能级再排3d能级，应为[Ar]3d54s2，B错误；根据构造原理，电子应优先排布在4s能级上，D错误。
6. (2024·绍兴高二检测)关于1s轨道电子云图，下列说法中正确的是 (　D　)
A. 小点表示电子，小点多的地方电子的密度大
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. 任何基态原子都存在球形的电子云轮廓图
7. 符号3px所代表的含义是 (　D　)
A. px轨道上有3个电子
B. 第三能层px轨道有3个伸展方向
C. px电子云有3个伸展方向
D. 第三能层沿x轴方向伸展的p轨道
【解析】 p能级有3个轨道，沿x、y、z轴三个不同的方向延伸，3px所代表的含义是第三能层沿x轴方向伸展的p轨道。
8. 下列关于原子轨道的说法，正确的是 (　D　)
A. 氢原子的2s轨道能量较3p轨道高
B. 能层序数：n=4的原子轨道最多可容纳16个电子
C. p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D. 锂原子的2s与5s轨道皆为球形
【解析】 氢原子的2s轨道能量低于3p轨道，A错误；每个能层最多能容纳2n2个电子，所以能层序数：n=4的原子轨道最多可容纳32个电子，B错误；所有的p能级都含有3个轨道，所以随着能层序数的增加，p能级原子轨道数不变，C错误；所有的s轨道电子云轮廓图都是球形，所以锂原子的2s与5s轨道皆为球形，D正确。
9. 下列说法中，正确的是 (　B　)
A. 1s与2s轨道最多容纳的电子数不同
B. 3p与2p的原子轨道都是哑铃形
C. p轨道电子能量一定比s轨道电子能量大
D. 电子云表示的是电子在原子核外空间的运动轨道
【解析】 每个能层最多容纳的电子数为2n2(n为能层序数)，s能级最多容纳的电子数是2，则1s、2s轨道最多容纳的电子数都是2，A错误；不同能层的p轨道的形状和数目相同，则3p轨道和2p轨道都呈哑铃形，B正确；电子能量与能层和能级有关，电子离核越远能量越高，则p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量，如2p小于3s，C错误；电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小，电子在原子核外的运动是无规则的，则电子云不能表示电子在原子核外空间的运动轨道，D错误。
10. 硫离子核外具有不同能量的电子有 (　D　)
A. 16种　 B. 18种　
C. 2种　 D. 5种
【解析】 硫离子是由硫原子得到两个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不同能级上的电子具有不同的能量，所以核外有5种不同能量的电子。
11. (2024·慈溪中学高二检测)下列关于原子轨道能量的说法，正确的是 (　A　)
A. 多电子原子中，原子轨道的能量高低总是遵循ns＜np＜nd
B. 同一原子中，原子轨道的能量：4s＜3p
C. 同一原子中，原子轨道形状相同的能级的能量一定相同
D. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
【解析】 同一原子中，不同能层的s轨道形状相同，但能量不同，能层越大其能量越高，如E(1s)＜E(2s)，C错误；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d……规律依次增大，每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子的能量完全相同，D错误。
12. 当硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时，下列说法中，正确的是 (　A　)
A. 硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量
B. p能级最多容纳3个电子
C. 硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D. 转化后硅原子与磷原子的电子层结构相同，化学性质相似
【解析】 硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量，A正确；p能级最多容纳6个电子，B错误；激发态时的能量高于基态时的能量，C错误；转化后硅原子与磷原子电子层结构不相同，因为磷原子的最外层电子排布为3s23p3，化学性质也不相同，D错误。
13. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是 (　D　)
A. X2Y2Z3 B. X2YZ3
C. X2YZ4 D. XYZ3
【解析】 X2Y2Z3中Y的化合价为＋2价，S有＋2价，A不符合题意；X2YZ3中Y的化合价为＋4价，S有＋4价，B不符合题意；X2YZ4中Y的化合价为＋6价，S有＋6价，C不符合题意；XYZ3中Y的化合价为＋5价，S不存在＋5价，D符合题意。
14. (2024·温州中学高二检测)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子M层的p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。请回答下列问题：
(1)A为　Si　(填元素符号，下同)，其基态原子的电子排布式为　1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)　。
(2)B为　Na　，其基态原子的简化电子排布式为　[Ne]3s1　。
(3)C为　P　，其基态原子的价层电子排布为　3s23p3　。
(4)D为　N　。
(5)E为　Fe　，其原子结构示意图为 　。
【解析】 A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为，则x=2，故A为Si；A、B、C为同周期元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na；C元素原子M层的p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，故C为P；因C、D为同主族元素，故D为N；E是过渡元素，其原子的价层电子排布为3d64s2，故E为Fe。
15. (1)写出基态As原子的核外电子排布式：　1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)　。
(2)(河北卷)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是　K＋和P3－　(填离子符号)。
(3)(全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为　1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)　。　
(4)(全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为　1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)　。
(5)(全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]　3d104s24p2　，有　2　个未成对电子。
(6)(全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为　1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　，3d能级上的未成对电子数为　2　。 (共26张PPT)
一、 原子结构
练习2　构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道
原子结构与性质
第一章
高中化学 选择性必修2 物质结构与性质
必备知识练
1. 下列关于构造原理的说法，错误的是(　　)
A. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B. 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2
C. 所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D. 根据构造原理可知，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层
C
【解析】 某基态原子部分核外电子排布式为3d64s2，符合构造原理中电子填入能级的顺序，B正确；绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu、Cr等，C错误；根据构造原理可知，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层，即能级交错现象，D正确。
2. (2024·知临中学高二检测)某元素基态原子4s轨道上有2个电
子，则该基态原子价层电子排布式不可能是 (　　)
A. 3d14s2
B. 3d84s2
C. 3d44s2
D. 3d104s2
C
3. 某元素的基态原子的M能层p能级上有4个电子。下列关于该原子的说法，错误的是(　　)
A. 该原子的N能层不含电子
B. 该原子容易得到2个电子
C. 该原子的L能层有8个电子
D. 该原子的最外层上有4个电子
【解析】 根据构造原理可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，N能层不含电子，A正确；最外层上有6个电子，容易得到2个电子，B正确，D错误；该原子的L能层有8个电子，C正确。
D
4. 下列元素基态原子的简化电子排布式中，前者一定是金属元
素，后者一定是非金属元素的是 (　　)
A. [Ne]3s23p2 [Ne]3s2
B. [Ar]4s1　 [Ne]3s23p4
C. [Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D. [He]2s22p4 [Ne]3s23p5
【解析】 两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为金属元素，A错误；两种元素分别为K、S，B正确；两种元素分别为Al、Ca，均为金属元素，C错误；两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素，D错误。
B
5. (2024·台州高二检测)下列原子的电子排布式中，能表示基
态原子的是 (　　)
A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1
C. [Ar]3d64s2 D. [Ne]3s23p63d5
【解析】 [Ne]3s13p3表示3s能级中一个电子跃迁到3p能级上，基态原子的电子排布式应为[Ne]3s23p2，A错误；电子先排满4s能级再排3d能级，应为[Ar]3d54s2，B错误；根据构造原理，电子应优先排布在4s能级上，D错误。
C
6. (2024·绍兴高二检测)关于1s轨道电子云图，下列说法中正
确的是 (　　)
A. 小点表示电子，小点多的地方电子的密度大
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. 任何基态原子都存在球形的电子云轮廓图
D
7. 符号3px所代表的含义是 (　　)
A. px轨道上有3个电子
B. 第三能层px轨道有3个伸展方向
C. px电子云有3个伸展方向
D. 第三能层沿x轴方向伸展的p轨道
【解析】 p能级有3个轨道，沿x、y、z轴三个不同的方向延伸，3px所代表的含义是第三能层沿x轴方向伸展的p轨道。
D
8. 下列关于原子轨道的说法，正确的是 (　　)
A. 氢原子的2s轨道能量较3p轨道高
B. 能层序数：n=4的原子轨道最多可容纳16个电子
C. p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多
D. 锂原子的2s与5s轨道皆为球形
D
【解析】 氢原子的2s轨道能量低于3p轨道，A错误；每个能层最多能容纳2n2个电子，所以能层序数：n=4的原子轨道最多可容纳32个电子，B错误；所有的p能级都含有3个轨道，所以随着能层序数的增加，p能级原子轨道数不变，C错误；所有的s轨道电子云轮廓图都是球形，所以锂原子的2s与5s轨道皆为球形，D正确。
9. 下列说法中，正确的是 (　　)
A. 1s与2s轨道最多容纳的电子数不同
B. 3p与2p的原子轨道都是哑铃形
C. p轨道电子能量一定比s轨道电子能量大
D. 电子云表示的是电子在原子核外空间的运动轨道
B
【解析】 每个能层最多容纳的电子数为2n2(n为能层序数)，s能级最多容纳的电子数是2，则1s、2s轨道最多容纳的电子数都是2，A错误；不同能层的p轨道的形状和数目相同，则3p轨道和2p轨道都呈哑铃形，B正确；电子能量与能层和能级有关，电子离核越远能量越高，则p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量，如2p小于3s，C错误；电子云表示电子在核外单位体积的空间出现的概率大小，电子在原子核外的运动是无规则的，则电子云不能表示电子在原子核外空间的运动轨道，D错误。
关键能力练
10. 硫离子核外具有不同能量的电子有 (　　)
A. 16种　 B. 18种　
C. 2种　 D. 5种
【解析】 硫离子是由硫原子得到两个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不同能级上的电子具有不同的能量，所以核外有5种不同能量的电子。
D
11. (2024·慈溪中学高二检测)下列关于原子轨道能量的说法，
正确的是 (　　)
A. 多电子原子中，原子轨道的能量高低总是遵循ns＜np＜nd
B. 同一原子中，原子轨道的能量：4s＜3p
C. 同一原子中，原子轨道形状相同的能级的能量一定相同
D. 多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同
【解析】 同一原子中，不同能层的s轨道形状相同，但能量不同，能层越大其能量越高，如E(1s)＜E(2s)，C错误；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d……规律依次增大，每个轨道中最多可以填充两个电子，这两个电子的能量完全相同，D错误。
A
12. 当硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时，
下列说法中，正确的是 (　　)
A. 硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量
B. p能级最多容纳3个电子
C. 硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D. 转化后硅原子与磷原子的电子层结构相同，化学性质相似
A
【解析】 硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量，A正确；p能级最多容纳6个电子，B错误；激发态时的能量高于基态时的能量，C错误；转化后硅原子与磷原子电子层结构不相同，因为磷原子的最外层电子排布为3s23p3，化学性质也不相同，D错误。
13. X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p4和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是
(　　)
A. X2Y2Z3 B. X2YZ3
C. X2YZ4 D. XYZ3
【解析】 X2Y2Z3中Y的化合价为＋2价，S有＋2价，A不符合题意；X2YZ3中Y的化合价为＋4价，S有＋4价，B不符合题意；X2YZ4中Y的化合价为＋6价，S有＋6价，C不符合题意；XYZ3中Y的化合价为＋5价，S不存在＋5价，D符合题意。
D
拓展突破练
14. (2024·温州中学高二检测)A、B、C、D是四种短周期元素，
E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。
A元素原子的结构示意图为 ，B元素原子是同周期
除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子M层的p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。请回答下列问题：
(1)A为__________(填元素符号，下同)，其基态原子的电子排布式为_______________________________。
(2)B为______，其基态原子的简化电子排布式为________。
(3)C为________，其基态原子的价层电子排布为__________。
(4)D为__________。
(5)E为__________，其原子结构示意图为 ______________。
Si
1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)
Na
[Ne]3s1
P
3s23p3
N
Fe
【解析】 A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构
示意图为 ，则x=2，故A为Si；A、B、C为同周期
元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na；C元素原子M层的p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，故C为P；因C、D为同主族元素，故D为N；E是过渡元素，其原子的价层电子排布为3d64s2，故E为Fe。
15. (1)写出基态As原子的核外电子排布式：_________________________________________。
(2)(河北卷)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离
子中，核外电子排布相同的是_____________(填离子符号)。
(3)(全国卷Ⅲ)Zn原子核外电子排布式为________________________________________。　
1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)
K＋和P3－
1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)
(4)(全国卷Ⅲ)Co基态原子核外电子排布式为
_____________________________________。
(5)(全国卷Ⅰ)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]___________，
有__________个未成对电子。
(6)(全国卷Ⅱ)镍元素基态原子的电子排布式为___________________________________，3d能级上的未成对
电子数为__________。
1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)
3d104s24p2
2
1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)
2

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