2.1 课时1人类对原子结构的认识原子核外电子的运动特征 同步练 （含答案） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.1 课时1人类对原子结构的认识原子核外电子的运动特征 同步练 （含答案） 2024-2025学年高二化学苏教版（2020）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 351.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-08 09:37:51 | ||
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文档简介
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 [2024淮安金湖阶段练习]原子核外电子的运动情况是化学学科的研究对象，下列关于电子运动规律的叙述合理的是( )
A. 核外电子质量很小，在原子核外做高速运动
B. 电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述
C. 量子力学中，n值决定电子能量，一般而言，n值越大，电子离核越远，电子能量越低
D. 玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实
2 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：
B. 中子数为 18 的氯原子：Cl
C. Li＋比 H－多一个电子层
D. LiAlH4中既含有离子键又含有共价键
3 [2024常州一中月考]下列说法错误的是( )
A. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐升高
B. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为
C. 2p和3p轨道在三维空间分布的图形均为纺锤形
D. 电子云示意图中的每个小点都表示一个电子
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( )
图1 图2
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 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 [2024盐城期中]下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( )
A. 1s＜2s＜3s
B. 2p＜3p＜4p
C. 3s＜3p＜3d
D. 4s＞3d＞3p
7 [2025徐州期末]下列有关原子轨道的能量和电子运动状态的说法正确的是( )
A. 同一原子中，形状相同的原子轨道的能量相同
B. 同一原子中的2p能级上的电子的运动状态完全相同
C. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32个电子
D. 多电子原子中，每个能层(即电子层)上电子的能量一定不同
8 下列有关叙述正确的是( )
A. 原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B. 各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
C. 3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
D. 电子云图上的每一个点都代表一个电子
9 [2024盐城响水期末]下列有关说法正确的是( )
A. 能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
B. 在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
C. 同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增大
D. 在同一能级上的电子，其能量不同
10 下列说法错误的是( )
A. f轨道有7个原子轨道
B. np轨道都有3个相互垂直的原子轨道，且能量相等
C. 基态原子的核外电子填充在5个轨道中的元素有2种
D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
11 下列说法或化学用语表达错误的是( )
A. s能级的原子轨道电子云轮廓图呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
B. 基态H原子的1s轨道电子云轮廓图：
C. p能级的原子轨道电子云轮廓图呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数目不变
D. p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大
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轨道上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的电子层上有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。如图是对氢原子核外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) 已知：基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则其核外电子占据的最高能层符号为________，占据最高能级电子的电子云轮廓图的形状为________。基态K原子核外电子共有________种运动状态，共有________种空间运动状态；核外共有________种能量不同的电子。
15 (1) 原子轨道：
①概念：量子力学把原子核外电子的概率密度分布图称之为________。
②形状：s电子的原子轨道呈________形，能层序数越大，原子轨道的半径越________。p电子的原子轨道呈________形，能层序数越大，原子轨道的半径越________。
(2) 比较下列能级的能量(填“>”“＝”或“<”)：
2s________4s；3p________3d；3d________4s。
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 常温、常压下，它的单质是气体，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，它的单质为粉末状固体，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，其中第二层上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：____________
___________________________________________________________。
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. A 核外电子质量很小，在原子核外做高速运动，A正确；电子云是从概率上描述电子运动情况的，其点的疏密只反映了电子在相关区域出现概率的大小，不是电子的真实轨迹的图像，B错误；n值越大，离核越远，能量越高，C错误；玻尔理论仅能解释简单原子的光谱，对于多电子原子的光谱需要用量子力学理论解释，D错误。
2. D NaCl为离子化合物，由钠离子与氯离子构成，电子式为，A错误；中子数为18的氯原子的质量数＝17＋18＝35，该核素为 Cl，B错误；Li失去1个电子，核外还有2个电子，有1个电子层，H－得到一个电子，核外有2个电子，有1个电子层，两者电子层数一样多，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 同一原子中，1s、2s、3s轨道的能量逐渐增大，A正确；基态铍原子的最高能级为2s，s轨道的电子云轮廓图为球形，B正确；p轨道在三维空间分布的图形均为纺锤形，C正确；电子云示意图中的小点表示的是电子在核外空间某处出现的概率，小点的疏密程度代表电子出现概率的大小，D错误。
4. D 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 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. D 在多电子原子中，从3d能级开始有“能级交错”现象，实际4s能级能量小于3d，D错误。
7. C 同一原子中，形状相同的原子轨道的能量不一定相同，如1s和2s的原子轨道都是球形，但能量2s＞1s，A错误；2p轨道有3个伸展方向，原子核外电子还存在一种称为“自旋”的运动，故同一原子中的2p能级上的电子的运动状态不同，B错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。
8. A 原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态的，A正确；每个电子层的能级种类不相同，并非都是从s能级开始到f能级结束，如第一电子层只有s轨道，B错误；3px、3py、3pz属于同一能级上的不同轨道，其能量相同，C错误；电子云中的小点代表电子出现的机会，小点越密，电子出现的机会越大，不代表电子，D错误。
9. C 各电子层最多容纳电子数为2n2，则能层n＝4的原子轨道最多可容纳32个电子，A错误；在基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量，如3p电子的能量低于4s电子，B错误；同一能级的电子能量相同，D错误。
10. C s、p、d、f能级具有的原子轨道数分别为1、3、5、7，A正确；p能级在空间有px、py、pz 3个相互垂直的原子轨道，npx、npy、npz能量相等，B正确；基态原子的核外电子填充在5个轨道中，则原子核外电子排布为1s22s22p3～6，一共有4种，C错误；s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，D正确。
11. A 原子轨道的形状是将这个能级上的电子在核外出现概率P＝90%的空间圈出来所得的电子云轮廓图，故处在s轨道上的电子可以在球壳外运动，A错误。
12. C ns轨道上最多可容纳的电子数为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 10 6
15. (1) ①电子云 ②球 大 纺锤 大
(2) < < >
16. (1) 2 s轨道和p轨道
(2) 2N2H4＋N2O43N2＋4H2O
(3) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
1 [2024淮安金湖阶段练习]原子核外电子的运动情况是化学学科的研究对象，下列关于电子运动规律的叙述合理的是( )
A. 核外电子质量很小，在原子核外做高速运动
B. 电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述
C. 量子力学中，n值决定电子能量，一般而言，n值越大，电子离核越远，电子能量越低
D. 玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光谱线为双线结构的实验事实
2 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：
B. 中子数为 18 的氯原子：Cl
C. Li＋比 H－多一个电子层
D. LiAlH4中既含有离子键又含有共价键
3 [2024常州一中月考]下列说法错误的是( )
A. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐升高
B. 基态铍原子最高能级的电子云轮廓图为
C. 2p和3p轨道在三维空间分布的图形均为纺锤形
D. 电子云示意图中的每个小点都表示一个电子
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( )
图1 图2
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 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 [2024盐城期中]下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是( )
A. 1s＜2s＜3s
B. 2p＜3p＜4p
C. 3s＜3p＜3d
D. 4s＞3d＞3p
7 [2025徐州期末]下列有关原子轨道的能量和电子运动状态的说法正确的是( )
A. 同一原子中，形状相同的原子轨道的能量相同
B. 同一原子中的2p能级上的电子的运动状态完全相同
C. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32个电子
D. 多电子原子中，每个能层(即电子层)上电子的能量一定不同
8 下列有关叙述正确的是( )
A. 原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B. 各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
C. 3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
D. 电子云图上的每一个点都代表一个电子
9 [2024盐城响水期末]下列有关说法正确的是( )
A. 能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
B. 在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
C. 同一原子中，2p、3p、4p电子的能量依次增大
D. 在同一能级上的电子，其能量不同
10 下列说法错误的是( )
A. f轨道有7个原子轨道
B. np轨道都有3个相互垂直的原子轨道，且能量相等
C. 基态原子的核外电子填充在5个轨道中的元素有2种
D. 从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
11 下列说法或化学用语表达错误的是( )
A. s能级的原子轨道电子云轮廓图呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
B. 基态H原子的1s轨道电子云轮廓图：
C. p能级的原子轨道电子云轮廓图呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数目不变
D. p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大
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轨道上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的电子层上有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。如图是对氢原子核外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) 已知：基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则其核外电子占据的最高能层符号为________，占据最高能级电子的电子云轮廓图的形状为________。基态K原子核外电子共有________种运动状态，共有________种空间运动状态；核外共有________种能量不同的电子。
15 (1) 原子轨道：
①概念：量子力学把原子核外电子的概率密度分布图称之为________。
②形状：s电子的原子轨道呈________形，能层序数越大，原子轨道的半径越________。p电子的原子轨道呈________形，能层序数越大，原子轨道的半径越________。
(2) 比较下列能级的能量(填“>”“＝”或“<”)：
2s________4s；3p________3d；3d________4s。
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 常温、常压下，它的单质是气体，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，它的单质为粉末状固体，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，其中第二层上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：____________
___________________________________________________________。
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. A 核外电子质量很小，在原子核外做高速运动，A正确；电子云是从概率上描述电子运动情况的，其点的疏密只反映了电子在相关区域出现概率的大小，不是电子的真实轨迹的图像，B错误；n值越大，离核越远，能量越高，C错误；玻尔理论仅能解释简单原子的光谱，对于多电子原子的光谱需要用量子力学理论解释，D错误。
2. D NaCl为离子化合物，由钠离子与氯离子构成，电子式为，A错误；中子数为18的氯原子的质量数＝17＋18＝35，该核素为 Cl，B错误；Li失去1个电子，核外还有2个电子，有1个电子层，H－得到一个电子，核外有2个电子，有1个电子层，两者电子层数一样多，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 同一原子中，1s、2s、3s轨道的能量逐渐增大，A正确；基态铍原子的最高能级为2s，s轨道的电子云轮廓图为球形，B正确；p轨道在三维空间分布的图形均为纺锤形，C正确；电子云示意图中的小点表示的是电子在核外空间某处出现的概率，小点的疏密程度代表电子出现概率的大小，D错误。
4. D 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 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. D 在多电子原子中，从3d能级开始有“能级交错”现象，实际4s能级能量小于3d，D错误。
7. C 同一原子中，形状相同的原子轨道的能量不一定相同，如1s和2s的原子轨道都是球形，但能量2s＞1s，A错误；2p轨道有3个伸展方向，原子核外电子还存在一种称为“自旋”的运动，故同一原子中的2p能级上的电子的运动状态不同，B错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。
8. A 原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态的，A正确；每个电子层的能级种类不相同，并非都是从s能级开始到f能级结束，如第一电子层只有s轨道，B错误；3px、3py、3pz属于同一能级上的不同轨道，其能量相同，C错误；电子云中的小点代表电子出现的机会，小点越密，电子出现的机会越大，不代表电子，D错误。
9. C 各电子层最多容纳电子数为2n2，则能层n＝4的原子轨道最多可容纳32个电子，A错误；在基态多电子原子中，p轨道电子的能量不一定高于s轨道电子的能量，如3p电子的能量低于4s电子，B错误；同一能级的电子能量相同，D错误。
10. C s、p、d、f能级具有的原子轨道数分别为1、3、5、7，A正确；p能级在空间有px、py、pz 3个相互垂直的原子轨道，npx、npy、npz能量相等，B正确；基态原子的核外电子填充在5个轨道中，则原子核外电子排布为1s22s22p3～6，一共有4种，C错误；s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，D正确。
11. A 原子轨道的形状是将这个能级上的电子在核外出现概率P＝90%的空间圈出来所得的电子云轮廓图，故处在s轨道上的电子可以在球壳外运动，A错误。
12. C ns轨道上最多可容纳的电子数为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 10 6
15. (1) ①电子云 ②球 大 纺锤 大
(2) < < >
16. (1) 2 s轨道和p轨道
(2) 2N2H4＋N2O43N2＋4H2O
(3) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2