【文档说明】1.1.3 电子云与原子轨道、泡利原理、洪特规则、能量最底原理 （好题精练）（解析版）-2022-2023学年高二化学课件精讲及好题精练（人教版2019选择性必修2）.docx，共(11)页，475.646 KB，由envi的店铺上传

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第一节原子结构第3课时电子云与原子轨道、泡利原理、洪特规则、能量最底原理时间：40分钟一、单选题(共40分)1．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能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运

动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．s、p能级原子轨道的平均半径均随电子层的增大而增大【答案】D【详解】电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，选项A错误；原子轨道是电子出现的概率

约为90%的空间轮廓，在轮廓里面表明电子在这一区域内出现的机会大，在轮廓外面表示在此区域出现的机会少，选项B错误；无论能层序数n怎样变化，每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直，选项C错误。由于按1p、2p、3p……的顺序，电子的能量依

次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，D选项正确；正确答案D。2．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化

描述。下列有关电子云的说法正确的是A．概率密度的大小体现了电子数目的多少B．概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小C．基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云完全相同D．基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状不同【答案】B【详解】A.概率密度的大小体现了电

子在该处出现的概率大，故A错误；B.概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小，故B正确；C.基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云不完全相同，1s电子云比2s电子云小，故C错误；D.基态Li原子的1s电

子的电子云和2s电子的电子云形状相同，都为球形，故D错误。综上所述，答案为B。3．下列轨道表示式不符合泡利原理的是A．3p能级B．3d能级C．2p能级D．4d能级【答案】C【分析】泡利原理是指在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。【详解】A．每个

轨道中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，A正确；B．每个轨道中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，B正确；C．2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同，不符合泡利原理，C错误；D．每个轨道

中的2个电子自旋状态相反，符合泡利原理，D正确；故选C。4．某原子的轨道表示式如下,从中得到的信息错误的是（）A．有2个电子层B．有3种能量不同的电子C．最外层有3个电子D．有7种运动状态不同的电子【答案】C【分析】从该原子的轨道式上，可以

知道该原子核外电子数为7，该原子为氮原子。【详解】A．该原子有两个电子层分别为K、L层，A正确；B．核外电子的能级为1s、2s、2p能级，同一能级上的电子能量相同，电子在各能级的能量关系：1s<2s<2p，故有3种能量不同的电子，B正确；C．该原子最外层有5个电子，C错误；D．该原子核

外有7个电子，故有7种不同运动状态的电子，D正确；答案选C。5．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子外围电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】根据能量最低原理可知锰原子核外电子排布式为[

Ar]3d54s2，根据洪特规则和泡利原理可知，外围电子的运动状态为：，故答案为：D。6．下列叙述正确的是()A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反C．1个原子轨道里最多容纳2

个电子，且自旋方向相同D．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量【答案】D【详解】A．原子轨道电子的排布依据能量最低原理，即电子总是先排在能量较低的轨道，直至此轨道排满在排下一轨道，3d轨道的能量大

于4s轨道但小于4p轨道，所以电子会先排3d轨道待其排满再排4p轨道，不可能出现1s22s22p63s23p64s24p1的排列，A错；B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自

旋方向相同，B错误；C．根据泡利不相容原理1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向应该相反，C错误；D．基态原子获得能量变为激发态原子。而激发态原子若要变为基态原子必须向外放出能量，D正确。7．下列有关核外电子排布的表述正确的是A．基态碳原子最外层电子排布图为

B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4D．F−的结构示意图为【答案】C【详解】A．基态碳原子的2s能级比2p能级能量低，先填满2s能级再填2p能级，则最外层电子排

布图为，故A错误；B．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，则基态铜原子的价层电子轨道表示式为，故B错误；C．Se是34号元素，则基态Se的简化电子排布式为1024Ar3d4s4p，故C正确；D．F−的最外层电子数是8，故D错误。综上所述，答案为C。8．在核电荷数为

26的元素Fe的基态原子核外的3d、4s轨道内，下列电子排布图正确的是A．B．C．D．【答案】D【详解】核外电子排布从能量低的轨道开始填充，根据构造原理，基态铁原子的核外电子排布为1s22s22p63s23

p63d64s2，根据原子核外电子排布规律，Fe的基态原子核外的3d、4s轨道的电子排布图为，所以答案为D。9．以下是一些原子的2P能级和3d能级中电子排布的情况；其中违反了洪特规则的是（）A．①B．①③C．③④⑤D

．②④⑤【答案】D【分析】根据洪特规可知，基态原子的核外电子优先以相同的自旋状态分别占据一个轨道。【详解】①该电子排布中，有一个原子轨道中排布了两个自旋状态相同的电子，该排布符合洪特规则，但违反了泡利不相容原理；②2p轨道中排布4个

电子时，一定有3个电子的自旋状态相同，该排布不符合洪特规则；③2p轨道中排布4个电子时，一定有3个电子的自旋状态相同，该排布符合洪特规则；④3d轨道在只有5个电子时，电子优先以相同的自旋状态分别占据一个轨道，该排

布不符合洪特规则；⑤3d轨道在排布6个电子时，一定有5个电子的自旋状态相同，该排布不符合洪特规则；⑥3d轨道在只有10个电子时，每个轨道排布2个自旋状态相反应的电子，该排布符合洪特规则。故答案选D。10．下列说法错误的是A．电子排布式2262631s2s2p3s3p4s违反

了泡利不相容原理B．基态原子电子排布式2262651s2s2p3s3p3d违反了能量最低原理C．Li原子的核外电子排布式写成31s违反了能量最低原理D．电子排布式()22626321Sc1s2s2p3s3p3d违反了能量最低原理【答

案】C【详解】A．因为4s轨道最多容纳2个电子，电子排布式2262631s2s2p3s3p4s违反了泡利不相容原理，A不符合题意；B．因为4s轨道能量比3d轨道能量低，所以基态原子电子排布式2262651s2s2p3s3p3d违反了能量最低原理，正确的应该为22626321s2s

2p3s3p3d4s，B不符合题意；C．Li原子的核外电子排布式写成31s违反了泡利原理，C符合题意；D．根据能量最低原理知电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，D不符合题意；故选：C。二、多选题(共30分)11．下列化学用语表达正确的是

A．碳原子最外层电子排布式：1s22s22p2B．磷原子的M层电子轨道表示式：C．S2-的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6D．Cu2+的核外电子排布式：[Ar]3d104s1【答案】BC【详解】A．碳原子最外层是L层，最外

层电子排布式为2s22p2，故A错误；B．磷原子的M层有5个电子，按照构造原理、泡利原理和洪特规则，磷原子的M层电子轨道式为，故B正确；C．S2-是S原子得到两个电子，最外层达到8个，即S2-核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故C正确；D．Cu

2+是Cu原子失去2个电子，先失去最外层电子，即Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9，故D错误；答案为BC。12．下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是（）选项电子排布式或电子排布图评价A．O原子的电子排布图：错误；违反泡利不相容原理B．N原子的电

子排布图：错误；违反洪特规则C．Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2错误；违反能量最低原理D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6错误；违反能量最低原理A．AB．BC．CD．D【答案】C【详解】A.电子应先充满同能级的

轨道，违反了洪特规则，不符合题意，A错误；B.相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，B错误；C.Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2，违反能量最低原理，符合题意，

C正确；D.Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误；答案为C。13．下列判断正确的是A．Li原子的核外电子排布式写成1s3违背了能量最低原理B．电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱C．处于基态的氧原子电子排布图表示成,违背了

泡利原理D．某种基态原子中可能存在运动状态完全相同的电子【答案】B【详解】A.Li原子的核外电子排布式写成1s3违背了泡利原理，故A错误；B.电子的吸收光谱和发射光谱总称原子光谱，B正确；C.处于基态的氧原子电子排布图表示成，违背了洪特规则，故C错误；D.电子填充在不同的能层，能层又分不同的能

级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故D错误；故答案为B。14．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是A．碳原子轨道表示式B．P原子价电子轨道表示式：C．Cr原子的价电子排布式：3d54s1D

．Fe2+价电子排布式：3d44s2【答案】AC【详解】A．碳是6号元素，6个电子分别排在1s、2s、2p轨道上，碳原子轨道表示式为，A正确；B．P原子核外3p能级上3个电子的自旋状态相同，P原子价电子轨道表示式应为，B错误；C．Cr原子的价电子排布式为513d4s，处于半充满状态

，C正确；D．Fe失去4s上两个电子，形成2Fe+，2Fe+价电子排布式为63d，D错误；故选AC。15．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是A．核内无中子的原子B．外围电子构型为3s23p4的原子C．核外电

子排布图为的基态原子D．处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s22s22p63s13p2【答案】D【分析】据题目的信息知“既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2”的是Al。A为氢、B为硫、C为镁，均与碱不反应，均不合题

意。【详解】A.核内无中子的原子，为氢元素，故A错误；B.外围电子构型为3s23p4的原子，为硫元素，故B错误；C.核外电子排布图为的基态原子，为镁元素，故C错误；D.处于激发态时其原子的电子排布式可能

为1s22s22p63s13p2，为铝元素，故D正确；答案选D。【点睛】注意单质铝既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2。三、填空题(共0分)16．下列原子或离子的电子排布式或排布图正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的

是____________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理的是________。①Ca2＋：1s22s22p63s23p6②F－：1s22s23p6③P：④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe：1s2

2s22p63s23p63d64s2⑥Mg2＋：1s22s22p6⑦C：【答案】①⑤⑥②③④⑦【详解】能量最低原理：原子核外电子先占有能量较低的轨道．然后依次进入能量较高的轨道；泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规

则：在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。根据图片知，原子或离子的电子排布式正确的是①⑤⑥，违反能量最低原理的是②，违反洪特规则的是③④，违反泡利原理的是⑦。17．已知X、Y和Z

三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子。Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素基态原子的电子排布式为_________，该元素的符号是____。(2)Y元素原子的价层电子

排布图为_________，该元素的名称是____。(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是___________。【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3As氧As2O3+6Zn+6H2SO4═2

AsH3↑+6ZnSO4+3H2O【分析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X

、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥形，据此分析解答问题。【详解】(1)由以上分析可知X为As，电子排布式为1s22s22p63s23p63d1

04s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；(2)Y为氧元素，原子的价层电子的轨道表示式为，故答案为：；氧；(3)已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，则反应方程式为：

As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，故答案为：As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。【点睛】本题考查学生原子的组成和结构知识以及元素周期表和元素周期律的应用知识，注意把握原子核外电子的排布规律。关于核外电子

排布需要掌握原子结构“三、二、一”要点：三个原理：核外电子排布三个原理——能量最低原理、泡利原理、洪特规则；两个图式：核外电子排布两个表示方法——电子排布式、电子排布图；一个顺序：核外电子排布顺序——构造原理。18．磷酸氯喹(结构如图所示)是由氢、碳、氮、氯、磷、氧元

素组成的有机物，在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染，我国印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中明确规定了其用量。(1)碳、硅、储为同一主族元素，则基态硅原子核外有____种运动状态的电子，基

态锗原子的最外层电子的轨道表示式为_____。(2)氮原子价层电子的轨道表示式为_____。(3)基态Cl原子中，核外电子占据最高能层的符号是____。(4)氧元素基态原子核外K层电子的自旋状态_____(填“相同”或“相反”)。【答案】(1)14(2)(3)M(4)相反【解析】（1）把电子在原子

核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；故基态硅原子核外有14种运动状态的电子；锗为第四周期ⅣA族元素，基态锗原子的最外层电子的轨道表示式为。（2

）氮为第二周期ⅤA族元素，氮原子价层电子的轨道表示式为。（3）能量最低原理：原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里；基态Cl原子中最外层电子层为M层，核外电子占据最高能层的符号是M。

（4）泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反；氧元素基态原子的K层有2个电子，根据泡利原理，K层电子的自旋状态相反。