专题2第一单元 原子核外电子的运动课时1人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征 课后练 （含解析）

课时1　人类对原子结构的认识　原子核外电子的运动特征 课后练
1. 下列叙述中，不属于核外电子的特点的是(　　)
A. 质量很小
B. 运动范围很小
C. 运动速率很快
D. 有确定的运动轨迹
2. (2022·如东高三期末)LiAlH4是重要的还原剂与储氢材料，其合成方法为NaAlH4＋LiCl===LiAlH4＋NaCl。下列说法正确的是(　　)
A. NaCl 的电子式：Na
B. 中子数为 18 的氯原子：Cl
C. Li＋比 H－多一个电子层
D. LiAlH4既含有离子键又含有共价键
3. 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　)
A. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B. s轨道的空间伸展方向呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. p轨道的空间伸展方向呈纺锤形，随着电子层的增加，p原子轨道也增多
D. 与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大
4. 图1和图2分别是1s电子的概率分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是(　　)
A. 图1中的每个小黑点表示1个电子
B. 图2表示1s电子只能在球体内出现
C. 图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴
D. 图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置
5. (2021·南通中学质检)1909年，科学家卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔，发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来。依据上述实验现象可以得出的推论是(　　)
A. 金原子内的质量是均匀分布的
B. 金原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的
C. 金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核
D. 金原子核内含有质子和中子
6. 下列各组多电子原子的原子轨道能量高低比较中，错误的是(　　)
A. 2s＜2p B. 3px＜3py
C. 3s＜3d D. 4s＜4p
7. (2021·广东实验中学期末)下列说法正确的是(　　)
A. 某粒子核外电子排布为2、8、8结构，则该粒子一定是氩原子
B. 7Li的中子数为4
C. 元素周期表有7个周期18个族
D. 某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是金属元素
8. (2021·镇江第一中学阶段检测)下列关于H、Mg、S、Br、I元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A. H2O与D2O互为同位素
B. 原子半径：r(I)>r(Br)>r(S)>r(Mg)
C. Br2得到电子的能力比I2的强
D. 简单气态氢化物的热稳定性：HI＞HBr
9. (2021·山东新泰一中质检)玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述正确的是(　　)
A. 因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动
B. 3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
C. 处于同一轨道上的电子可以有多个，它的运动状态完全相同
D. 钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的高
10. 下列说法正确的是(　　)
A. 同一个电子层中s能级的能量总是大于p能级的能量
B. 2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大，说明2s电子云中的电子比1s的多
C. 第二电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等
D. N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16
11. 对于钠原子第二电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异，下列说法正确的是(　　)
A. 电子云形状不同
B. 原子轨道的对称类型不同
C. 电子(基态)的能量不同
D. 电子云空间伸展的方向不同
12. 军事上的 “隐形飞机”并非飞机真的隐形，而是将钋涂于飞机表面，可以吸收和屏蔽雷达波和红外线辐射，从而达到隐形的目的。该元素的原子核外电子层上的电子数目分别为2、8、18、32、18、6。下列有关该元素原子核外电子排布规律的说法不正确的是(　　)
A. 该原子原子核外有6个电子层
B. 该原子的2s轨道的能量小于3s轨道的能量
C. 该原子2s原子轨道上的所容纳的电子数少于3s轨道上所容纳的电子数
D. 该原子n＝4的电子有4个电子层和16个原子轨道
13. 现代科学研究发现：电子在核外空间所处的位置及运动速率不能同时准确测定。为了描述核外电子的运动情况，现代量子力学采用了统计的方法，即对1个电子多次行为或多电子的一次行为进行总的研究。下图是对氢原子核外1个电子数以百万次的运动状态统计而得到的，人们形象化地称之为“电子云”(呈三维对称)。
请回答下列问题：
(1) 从图中数百万次运动状态的统计结果，你能得出什么结论？__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2) 离核越近，电子的能量越________；离核越远，电子的能量越________。
14. 回答下列问题：
(1) L层有________种类型的原子轨道，________种形状不同的电子云，有________个原子轨道，最多容纳________个电子。
(2) 用相应的符号描述电子层序数为2的所有的原子轨道________________。
(3) K原子中，核外电子占据的最高电子层符号为________，占据该电子层电子的电子云轮廓图的形状为________，该原子核外电子共有________种运动状态。
15. (1) 已知A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则基态A原子中，电子运动状态有________种；电子占据的最高电子层符号为________，该电子层含有的能级数为________，该电子层含有________个原子轨道。
(2) 比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
①2s________3s ②2s________3d
③3p________3s　 ④4f________5d
⑤3d________4s ⑥3px________3pz
16. 下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。
元素 相关信息
X 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
Y 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质，含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障
Z 植物生长所需的三种主要元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
W 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
M 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合金也是工业生产中不可缺少的金属材料，常用于建造桥梁、楼房等
根据上述信息填空：
(1) Y元素的原子含有________个电子层，其中第二层中的原子轨道类型分别是________；画出W的原子结构示意图： ____________。
(2) Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中Z与另一元素原子的个数比均为1∶2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生反应生成无毒物质的化学方程式：______________________________________________________________________。
(3) 某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应的化学方程式：______________________________________________________________________。
专题2　原子结构与元素性质
第一单元　原子核外电子的运动
课时1　人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
1. D　解析：核外电子的质量极小，约为9.1×10－31 kg，仅为质子质量的，A不符合题意；核外电子在直径为10－10 m的空间内做高速运动，B不符合题意；核外电子的运动速率接近光速(3.0×108 m·s－1)，C不符合题意；不能同时准确测定电子在某一时刻所处的位置及运动速率，也不能描画出它的运动轨迹，即没有确定的运动轨迹，D符合题意。
2. D　解析：NaCl为离子化合物，由钠离子与氯离子构成，电子式为Na＋[]－，A错误；中子数为18的氯原子的质量数为17＋18＝35，该核素为Cl，B错误；Li＋失去1个电子，核外有2个电子，有1个电子层，H－得到一个电子则核外有2个电子，有1个电子层，两者电子层一样多，C错误；LiAlH4由Li＋和AlH构成，既含有离子键又含有共价键，D正确。
3. D　解析：电子云只是一种电子在核外空间出现的概率密度的“形象”描述，A错误；核外电子并不像宏观物体的运动那样具有一定的轨道，B错误；p能级在任何能层均只有3个原子轨道，C错误；原子轨道的平均半径随电子层的增大而增大，D正确。
4. D　解析： 电子云就是用小黑点的疏密来表示电子出现概率大小的一种图形。小黑点表示电子出现的概率，A错误；在界面内出现该电子的概率大于90%，界面外出现该电子的概率不足10%，B错误；1s轨道呈球形，C错误；小黑点表示空间各电子出现的概率，即某一时刻电子在核外所处的位置，D正确。
5. C　解析：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子内部绝大部分空间是空的，A错误；若原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的，则不只是少数α粒子发生偏转，而是大多数发生偏转，B错误；少数α粒子发生了较大的偏转，原因是α粒子在运动中途经原子核附近时，受到斥力，能说明金原子内有体积很小，质量远大于α粒子的核，C正确；通过上述实验，能说明原子核位于原子中心，质量主要集中在原子核上，但不能说明金原子核内含有质子和中子，D错误。
6. B　解析：同一电子层上原子轨道的能量高低为ns＜np＜nd，A、C、D正确，同一能级上各原子轨道的能量相同，3px＝3py，B错误。
7. B　解析：某粒子核外电子排布为2、8、8的结构，并没有指明粒子的种类，故该粒子可能是K＋、Ca2＋、Cl－等，A错误；原子符号左上角的数字表示质量数，左下角的数字表示质子数，中子数＝质量数－质子数，Li的中子数为7－3＝4，B正确；元素周期表中有7个横行，为7个周期，有18个纵行，其中8、9、10纵行为一个族，共有16个族，C错误；元素原子的最外层只有2个电子不一定是金属元素，可能是He元素，D错误。
8. C　解析：质子数相同、质量数不同的核素互称同位素，例如H与D互为同位素，H2O与D2O均为化合物、并不互为同位素，A错误；同周期主族元素从左到右原子半径递减、同主族从上到下原子半径递增，则r(S)9. D　解析：s轨道是球形的，电子云轮廓图表示电子在单位体积内出现概率的大小，不是表示电子的运动轨迹，A错误；3px、3py、3pz属于同一能级上的电子，其能量相同，它们的差异之处是延伸方向不同，B错误；每个轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，C错误；钾原子的3p轨道的能量比2s轨道的能量高，D正确。
10. D　解析：同一电子层中，s能级的能量小于p能级的能量，A错误；2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大，说明2s电子在离核更远的区域出现的概率比1s电子的大，B错误；当电子在同一电子层的不同能级上时，其能量不相同，C错误；对于N电子层，n＝4，其轨道类型数为4，轨道数为n2＝42＝16，D正确。
11. D　解析：2px、2py、2pz所表示的是同一电子层中的三个不同的原子轨道，其能量相同，电子云形状相同，A、C错误；2px、2py、2pz的电子云轮廓图形状、原子轨道都是纺锤形的，都是轴对称图形，B错误；在空间伸展方向上，2px电子云沿x轴方向伸展，2py电子云沿y轴方向伸展，2pz电子云沿z轴方向伸展，D正确。
12. C　解析：s轨道上最多容纳的电子数均为2，C错误。
13. (1) 距原子核越近，电子出现的机会越大；距原子核越远，电子出现的机会越小
(2) 低　高
14. (1) 2　2　4　8　(2) 2s、2px、2py、2pz
(3) N　球形　19
15. (1) 6　L　2　4
(2) ①<　②<　③>　④<　⑤>　⑥＝
解析：(1) A原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A原子为C原子，核外有6个电子，即核外有6种运动状态不同的电子，基态C原子核外电子共占据2个电子层，电子占据的最高电子层为L层，L层含有的能级数为2。s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，所以L电子层共有4个原子轨道。(2) 相同电子层上不同原子轨道能量的高低顺序：ns16. (1) 2　s和p轨道　
(2) 2N2H4＋N2O43N2＋4H2O
(3) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
解析：(1) 氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其原子含有K层与L层两个电子层，L层为第二电子层，有两种类型的原子轨道，分别是s和p轨道；氮、磷、钾是植物生长所需的三种主要元素，N2O俗称“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢铁常用于建造桥梁、楼房等，铁也是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。(2) 氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色液体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。(3) 我国主要以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料制备硫酸，该过程第一阶段是煅烧黄铁矿。