2025鲁科版高中化学选择性必修2同步--分层作业2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025鲁科版高中化学选择性必修2同步--分层作业2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 289.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-27 09:07:12 | ||
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文档简介
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2025鲁科版高中化学选择性必修2
分层作业2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述
A级必备知识基础练
题组1.电子层与能级
1.下列叙述正确的是( )
A.同一多电子原子中,3s、2s、1s电子的能量逐渐增大
B.同一多电子原子中,2s轨道的半径比3s的半径大
C.能量高的电子在离核较近的区域运动,能量低的电子在离核较远的区域运动
D.各电子层含有的能级数为n(n为电子层序数)
2.下列能级符号不正确的是( )
A.7s B.2f
C.3d D.2p
3.下列叙述正确的是( )
A.每个电子层都是从s能级开始,f能级结束
B.每个电子层所容纳的最多电子数为2n2
C.基态Ca原子的最高能级为3s
D.相同电子层中的npx、npy、npz能级的能量不同
题组2.原子轨道与电子云
4.在对电子运动状态的描述中,确定一个“轨道”应选择以下四项中的( )
①电子层 ②能级 ③电子云的伸展方向 ④电子的自旋状态
A.①②③④ B.①②③
C.①② D.②③④
5.N电子层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A.3、9、18 B.4、16、32
C.5、25、50 D.2、4、8
6.下列能级中,轨道数为5的是( )
A.3s B.4p
C.3d D.5f
B级关键能力提升练
以下选择题中,有1~2个选项符合题意。
7.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,2s、3s、4s、5s电子能量逐渐升高
B.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
C.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.各电子层含有的原子轨道数为n2(n为电子层序数)
8.电子作为微观粒子,其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别,下列关于电子运动特征的叙述中正确的是( )
A.电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动,只不过每一个圆周的半径不同而已
B.电子的运动存在固定的运动轨迹
C.电子的运动速度特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度
D.电子的运动速度特别快,所以其能量特别大
9.下列说法正确的是( )
A.不同电子层的f能级最多容纳的电子数相同
B.3d能级最多容纳10个电子
C.第三电子层最多容纳8个电子
D.第n电子层含有(n-1)个能级
10.有两种气态单质Am和Bn,已知2.4 g Am和2.1 g Bn所含的原子个数相等,分子数之比为2∶3。A和B的原子核内质子数都等于中子数,A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为 。
(2)Am中的m值为 。
(3)B的电子层序数为 。
(4)A、B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物,写出该反应的化学方程式: 。
C级学科素养拔高练
11.下表给出了三种短周期元素的相关信息,其中A、B、C、D均为短周期元素,E是长周期元素。
元素 相关信息
A 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
B 工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C 植物生长三要素之一,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
根据上述信息填空:
(1)B元素的基态原子含有 个电子层,其中第二电子层中含有的能级为 。
(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比均为1∶2)一起用作火箭助推剂,写出两者在催化剂条件下发生反应生成无毒物质的化学方程式: 。
答案：
1.D 解析 同一多电子原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,半径逐渐增大,故A、B错误;能量高的电子在离核较远的区域运动,能量低的电子在离核较近的区域运动,故C错误;各电子层含有的能级数与电子层序数相等,故D正确。
2.B 解析 各电子层含有的能级数与电子层序数相等,故L层含有的能级为2s、2p,不存在2f能级,故选B。
3.B 解析 每个电子层的电子层序数与能级数相同,K层只有1s能级,故A错误;每个电子层的原子轨道数为n2,每个原子轨道最多容纳2个电子,故每个电子层所容纳的最多电子数为2n2,故B正确;基态Ca原子的最高能级为4s,故C错误;相同电子层中的npx、npy、npz能级的能量相同,故D错误。
4.B 解析 要确定一个“轨道”,需确定电子层、能级、电子云的伸展方向,故选B。
5.B 解析 N电子层序数为4,所含能级数为4,原子轨道数为42=16,最多容纳电子数为2×16=32,故选B。
6.C 解析 s能级的轨道数为1,p能级的轨道数为3,d能级的轨道数为5,f能级的轨道数为7,故选C。
7.AD 解析 同一原子中,能级符号相同,电子层数越大,能级上的电子的能量越高,A项正确;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,B项错误;同一原子中,各p能级的轨道数都为3,C项错误;对于确定的n值(n表示电子层序数),其原子轨道数为n2,D项正确。
8.C 解析 电子的运动是无规则的,不存在确切的运动轨迹,故A、B错误;电子的运动速度特别快,运动范围特别小,所以不能准确地测定其位置和速度,故C正确;电子的运动速度虽然很快,但是其质量特别小,所以其能量也不会特别大,故D错误。
9.AB 解析 不同电子层的f能级都具有7个轨道,由于1个轨道最多可容纳2个自旋相反的电子,因此它们最多容纳的电子数都为14,故A正确;不同电子层的d能级有5个轨道,1个轨道最多可容纳2个自旋相反的电子,因此3d能级最多容纳的电子数是10,故B正确;每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层),第三电子层若不是最外层,最多容纳18个电子,若第三电子层是最外层,则最多可容纳8个电子,故C错误;各电子层的能级数等于其所处的电子层数,即第n电子层含有n个能级,故D错误。
10.答案 (1)O、N (2)3 (3)2 (4)3NO2+H2O2HNO3+NO
解析 (1)A原子L层电子数是K层的3倍,可推知A是氧元素,Am中含A原子的物质的量为=0.15 mol,则2.1 g Bn中含B原子物质的量也为0.15 mol,B元素原子的摩尔质量==14 g·mol-1,故B为氮元素。
(2)由于n(Am)∶n(Bn)=2∶3,含有原子数目相等,则2m=3n,故m=3,n=2,则Am为O3,Bn为N2。
(3)B原子的电子层有K、L层,电子层序数为2。
(4)由A和B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物,则相关化学反应为NO2溶于水生成NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。
11.答案 (1)2 2s、2p
(2)2N2H4+N2O43N2+4H2O
解析 氢气是一种清洁燃料,所以A为氢元素;臭氧层对紫外线有吸收作用,是保护地球地表环境的重要屏障,所以B为氧元素。氮、磷、钾是植物生长的三要素,N2O俗名“笑气”,是早期医疗中使用的麻醉剂,所以C为氮元素。
(1)氧元素基态原子含有K层与L层两个电子层,L层为第二电子层,L层有s、p两个能级。
(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是无色气体,NO2是红棕色气体,N2H4和N2O4反应可生成无毒的N2和H2O。
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分层作业2 量子力学对原子核外电子运动状态的描述
A级必备知识基础练
题组1.电子层与能级
1.下列叙述正确的是( )
A.同一多电子原子中,3s、2s、1s电子的能量逐渐增大
B.同一多电子原子中,2s轨道的半径比3s的半径大
C.能量高的电子在离核较近的区域运动,能量低的电子在离核较远的区域运动
D.各电子层含有的能级数为n(n为电子层序数)
2.下列能级符号不正确的是( )
A.7s B.2f
C.3d D.2p
3.下列叙述正确的是( )
A.每个电子层都是从s能级开始,f能级结束
B.每个电子层所容纳的最多电子数为2n2
C.基态Ca原子的最高能级为3s
D.相同电子层中的npx、npy、npz能级的能量不同
题组2.原子轨道与电子云
4.在对电子运动状态的描述中,确定一个“轨道”应选择以下四项中的( )
①电子层 ②能级 ③电子云的伸展方向 ④电子的自旋状态
A.①②③④ B.①②③
C.①② D.②③④
5.N电子层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A.3、9、18 B.4、16、32
C.5、25、50 D.2、4、8
6.下列能级中,轨道数为5的是( )
A.3s B.4p
C.3d D.5f
B级关键能力提升练
以下选择题中,有1~2个选项符合题意。
7.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,2s、3s、4s、5s电子能量逐渐升高
B.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
C.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.各电子层含有的原子轨道数为n2(n为电子层序数)
8.电子作为微观粒子,其运动特征与宏观物体的运动特征有着明显的区别,下列关于电子运动特征的叙述中正确的是( )
A.电子在原子核周围的空间内围绕原子核做圆周运动,只不过每一个圆周的半径不同而已
B.电子的运动存在固定的运动轨迹
C.电子的运动速度特别快,运动范围特别小,不可能同时准确地测定其位置和速度
D.电子的运动速度特别快,所以其能量特别大
9.下列说法正确的是( )
A.不同电子层的f能级最多容纳的电子数相同
B.3d能级最多容纳10个电子
C.第三电子层最多容纳8个电子
D.第n电子层含有(n-1)个能级
10.有两种气态单质Am和Bn,已知2.4 g Am和2.1 g Bn所含的原子个数相等,分子数之比为2∶3。A和B的原子核内质子数都等于中子数,A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为 。
(2)Am中的m值为 。
(3)B的电子层序数为 。
(4)A、B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物,写出该反应的化学方程式: 。
C级学科素养拔高练
11.下表给出了三种短周期元素的相关信息,其中A、B、C、D均为短周期元素,E是长周期元素。
元素 相关信息
A 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
B 工业上通过分离液态空气获得其单质,其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C 植物生长三要素之一,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
根据上述信息填空:
(1)B元素的基态原子含有 个电子层,其中第二电子层中含有的能级为 。
(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比均为1∶2)一起用作火箭助推剂,写出两者在催化剂条件下发生反应生成无毒物质的化学方程式: 。
答案：
1.D 解析 同一多电子原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,半径逐渐增大,故A、B错误;能量高的电子在离核较远的区域运动,能量低的电子在离核较近的区域运动,故C错误;各电子层含有的能级数与电子层序数相等,故D正确。
2.B 解析 各电子层含有的能级数与电子层序数相等,故L层含有的能级为2s、2p,不存在2f能级,故选B。
3.B 解析 每个电子层的电子层序数与能级数相同,K层只有1s能级,故A错误;每个电子层的原子轨道数为n2,每个原子轨道最多容纳2个电子,故每个电子层所容纳的最多电子数为2n2,故B正确;基态Ca原子的最高能级为4s,故C错误;相同电子层中的npx、npy、npz能级的能量相同,故D错误。
4.B 解析 要确定一个“轨道”,需确定电子层、能级、电子云的伸展方向,故选B。
5.B 解析 N电子层序数为4,所含能级数为4,原子轨道数为42=16,最多容纳电子数为2×16=32,故选B。
6.C 解析 s能级的轨道数为1,p能级的轨道数为3,d能级的轨道数为5,f能级的轨道数为7,故选C。
7.AD 解析 同一原子中,能级符号相同,电子层数越大,能级上的电子的能量越高,A项正确;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,B项错误;同一原子中,各p能级的轨道数都为3,C项错误;对于确定的n值(n表示电子层序数),其原子轨道数为n2,D项正确。
8.C 解析 电子的运动是无规则的,不存在确切的运动轨迹,故A、B错误;电子的运动速度特别快,运动范围特别小,所以不能准确地测定其位置和速度,故C正确;电子的运动速度虽然很快,但是其质量特别小,所以其能量也不会特别大,故D错误。
9.AB 解析 不同电子层的f能级都具有7个轨道,由于1个轨道最多可容纳2个自旋相反的电子,因此它们最多容纳的电子数都为14,故A正确;不同电子层的d能级有5个轨道,1个轨道最多可容纳2个自旋相反的电子,因此3d能级最多容纳的电子数是10,故B正确;每一电子层最多容纳的电子数都为2n2(n表示电子层),第三电子层若不是最外层,最多容纳18个电子,若第三电子层是最外层,则最多可容纳8个电子,故C错误;各电子层的能级数等于其所处的电子层数,即第n电子层含有n个能级,故D错误。
10.答案 (1)O、N (2)3 (3)2 (4)3NO2+H2O2HNO3+NO
解析 (1)A原子L层电子数是K层的3倍,可推知A是氧元素,Am中含A原子的物质的量为=0.15 mol,则2.1 g Bn中含B原子物质的量也为0.15 mol,B元素原子的摩尔质量==14 g·mol-1,故B为氮元素。
(2)由于n(Am)∶n(Bn)=2∶3,含有原子数目相等,则2m=3n,故m=3,n=2,则Am为O3,Bn为N2。
(3)B原子的电子层有K、L层,电子层序数为2。
(4)由A和B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物,则相关化学反应为NO2溶于水生成NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。
11.答案 (1)2 2s、2p
(2)2N2H4+N2O43N2+4H2O
解析 氢气是一种清洁燃料,所以A为氢元素;臭氧层对紫外线有吸收作用,是保护地球地表环境的重要屏障,所以B为氧元素。氮、磷、钾是植物生长的三要素,N2O俗名“笑气”,是早期医疗中使用的麻醉剂,所以C为氮元素。
(1)氧元素基态原子含有K层与L层两个电子层,L层为第二电子层,L层有s、p两个能级。
(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是无色气体,NO2是红棕色气体,N2H4和N2O4反应可生成无毒的N2和H2O。
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