2022年高三化学寒假课后同步练习（含答案）：02能层与能级 构造原理

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[目标要求] 1.掌握能层、能级的概念以及原子结构的构造原理。2.知道原子核外电子的能级分布，熟练掌握电子排布式的书写。
一、开天辟地——原子的诞生
1．现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次________。
2.eq \a\vs4\al(大爆炸后约,2小时诞生)eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(大量的 ,少量的 ,极少量的 )) eq \(――→,\s\up7(经过原子核),\s\d5(的 反应))其他元素
3．____元素是宇宙中最丰富的元素，地球上的元素绝大多数是________，非金属(包括稀有气体)仅________种。
二、能层与能级
1．能层
(1)概念：多电子原子的核外电子的________是不同的，按电子的________差异可以将核外电子分成不同的能层。
(2)能层的表示方法及各能层所容纳的最多电子数
(3)每个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是________。
2．能级
(1)概念：
多电子原子中，同一能层的电子，________也可能不同，还可以把它们分成能级。
(2)能级的表示方法和所能容纳的最多电子数
(3)每个能层的能级数与____________相等。
三、构造原理与电子排布式
1．构造原理
随着原子________的递增，绝大多数元素的原子核外电子将遵循以下顺序填充到各能级中：1s、2s、2p、3s、3p、4s、____、4p、5s、____、5p、6s、____、____、6p、7s……这个排列顺序被称为构造原理。(见教材P6构造原理示意图)
2．电子排布式
(1)元素原子的电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上______________。钾原子的电子排布式为________________________________________。
(2)为了书写方便，通常还会将电子排布式进行简化，用稀有气体结构代替已经充满的电子层。示例：Fe 1s22s22p63s23p63d64s2，简化电子排布式是________________。
(3)写出Na、Cl、Ca的电子排布式：
Na：__________________ Cl：____________________
Ca：________________________________
或者简写为：
Na：__________________ Cl：__________________
Ca：__________________
1．下列能级符号正确的是( )
①5s ②2d ③3f ④6p
A．①④ B．②③
C．③④ D．①②
2．下列各能层不包含d能级的是( )
A．N B．M C．Q D．K
3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．K＋：1s22s22p63s23p6
B．F：1s22s22p5
C．S2－：1s22s22p63s23p4
D．Ar：1s22s22p63s23p6
4．比较下列能级的能量大小关系(填“>”、“＝”或“<”)：
(1)2s________4s；(2)3p________3d；
(3)3d________4s；(4)4d________5d；
(5)2p________3s；(6)4d________5f。
5．写出下列原子或离子的电子排布式：
Mg____________ Fe____________
Al3＋____________ F－____________
练基础落实
知识点1 能层、能级
1．下列各能层不包含d能级的是( )
A．O能层 B．P能层
C．M能层 D．K能层
2．下列各能层，不包含p能级的是( )
A．N能层 B．M能层
C．L能层 D．K能层
知识点2 构造原理
3．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
4．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C．E(4s)D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)
知识点3 电子排布式的书写
5．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A．Na＋ 1s22s22p6
B．O 1s22s22p4
C．Cl－ 1s22s22p63s23p5
D．Ne 1s22s22p6
6．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成( )
A．3p6 B．3d10
C．3s23p63d2 D．3s23p64s2
7．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是( )
A．它的质子数一定是18
B．它的原子和37Cl可能互为同位数
C．它的单质一定是强还原剂
D．可以确定该微粒为Ar
练方法技巧
由电子排布式推断原子结构
8．若某原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是( )
A．该元素基态原子中共有3个电子
B．该元素原子核外有5个能层
C．该元素原子最外层共有3个电子
D．该元素原子M能层共有8个电子
运用构造原理推断电子排布式的正误
9．39号元素钇的电子排布式应是下列排布中的哪一组( )
A．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2
B．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1
C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2
D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1
练综合拓展
10．符号为N的能层最多能容纳的电子数为( )
A．18 B．32 C．50 D．72
11．某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A．6 B．10 C．14 D．15
12.元素X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素名称是________，画出它的原子结构示意图________，它的电子排布共有________个能层，________个能级。
13．写出下列原子的电子排布式：
(1)11Na____________；(2)16S____________；
(3)34Se__________________________；
(4)20Ca______________；
(5)26Fe_______________；(6)30Zn_____________；
14．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是____________；
(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是____________；
(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，这种微粒的符号是____________；
(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是____________。
15．A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物对应的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，1 ml该化合物含有42 ml电子；B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n。C、D两原子的最外层电子数分别是内层电子数的一半。C元素是植物生长的营养元素之一。试写出：
(1)A、B元素形成的酸酐的化学式：______________。
(2)D元素的单质与水反应的化学方程式：____________________________。
(3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小：________<________(用化学式表示)。
答案解析
基础落实
一、
1．大爆炸
2．氢 氦 锂 融合
3．氢 金属 22
二、
1．(1)能量 能量 (2)K L M N O P Q 2
8 18 32 50 (3)2n2
2．(1)能量 (2)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f (3)能层序数
三、
1．序数 3d 4d 4f 5d
2．(1)排布的电子数 1s22s22p63s23p64s1
(2)[Ar]3d64s2 (3)1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p64s2 [Ne]3s1 [Ne]3s23p5 [Ar]4s2
课堂练习
1．A [每一能层的能级数与能层序数相同，且具有的能级依次为s、p、d、f……，故L能层只有2s、2p能级，没有2d能级，M能层也没有3f能级。]
2．D 3.C
4．(1)< (2)< (3)> (4)< (5)< (6)<
解析 由构造原理可知：①同一能层的能量高低顺序为：ns5．1s22s22p63s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p6
1s22s22p6
课时作业
1．D [多电子原子中，同一能层的电子可分为不同的能级，K层只有s能级，L层有s、p能级，从M层开始有d能级。]
2．D
3．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。所以D错。]
4．B [根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s……能量由低到高，A项和D项正确顺序 E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所以C项错误。]
5．C 6.C
7．B [此微粒核外共有18个电子，可能是原子也可能是离子，离子又可能为阳离子Ca2＋、K＋或阴离子S2－、Cl－。]
8．B [根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可知：该元素基态原子中共有39个电子，原子核外有5个能层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子。]
9．A [根据构造原理电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，价电子排布式为4d15s2，故A项正确。]
10．B 11.B
12．碳 2 3
13．(1)1s22s22p63s1 (2)1s22s22p63s23p4
(3)1s22s22p63s23p63d104s24p4
(4)1s22s22p63s23p64s2
(5)1s22s22p63s23p63d64s2
(6)1s22s22p63s23p63d104s2
14．(1)Ar (2)S2－ (3)K＋ (4)Cl－
15．(1)N2O3或N2O5
(2)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
(3)PH3 NH3
能层
一
二
三
四
五
六
七
符号
最多电子数
能层
K
L
M
N
O
能级
……
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
……