1、第第 3 3 课时课时 泡利原理泡利原理、洪特规则洪特规则、能量最低原理能量最低原理 题组一 核外电子排布式与轨道表示式 1下列叙述正确的是( ) A可能存在基态核外电子排布为 1s22s22p63s23p64s24p1的原子 B在氢原子的电子云图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域出现的概率密度 C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 D1 个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且自旋方向相同 答案 B 解析 A 中原子的核外电子排布应该为 1s22s22p63s23p63d14s2；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
2、自旋方向相同；一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，且自旋方向相反，所以 A、C、D 错误。 2下列各基态原子的核外电子排布式表示正确的是( ) A钠原子：1s22s22p7 B铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2 C铁原子：1s22s22p63s23p63d8 D氪原子：1s22s22p63s23p63d104s24p6 答案 D 解析 违背了泡利原理，应该是 1s22s22p63s1，A 错误；等价轨道在全空、半满、全满时是稳 定 状态 ，应该 是 1s22s22p63s23p63d104s1，B 错误 ；违 背了能 量最 低原 理 ， 应该是 1s22s22p63s23p
3、63d64s2，C 错误。 3下列电子排布式或轨道表示式正确的是( ) AC 的轨道表示式： BCa 的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2 CN 的轨道表示式： DBr 的电子排布式：Ar3d104s24p6 答案 D 4已知铬的核电荷数为 24，以下是一些同学绘制的基态铬原子核外电子的轨道表示式，其 中最能准确表示基态铬原子核外电子运动状态的是( ) 答案 D 5在核电荷数为 26 的元素 Fe 的原子核外 3d、4s 轨道内，下列轨道表示式正确的是( ) A. B. C. D. 答案 C 题组二 核外电子排布规则的应用 6下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是( ) AS B
4、As CMn DFe3 答案 D 解析 各微粒的未成对电子数分别为：S：2 个，As：3 个，Mn：5 个，Fe3 ：5 个，但 Mn 的最外层电子排布式为 4s2。 7下列表达式错误的是 ( ) A甲烷的电子式： B氮原子的 L 层电子的轨道表示式： C碳-12 原子：12 6C DS2 的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4 答案 D 8基态原子的 4s 能级中只有 1 个电子的元素共有( ) A1 种 B2 种 C3 种 D8 种 答案 C 解析 基态原子 4s 能级中只有 1 个电子的元素有：K、Cr、Cu。 9A 原子的结构示意图为，则 X、Y 及该原子 3d 能级上的电子
5、数不可能的组合是 ( ) A18、8、0 B20、8、0 C25、13、5 D30、18、10 答案 A 10具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是( ) A3p 轨道上有 2 个未成对电子的原子和 4p 轨道上有 2 个未成对电子的原子 B3p 轨道上只有 1 个空轨道的原子和 4p 轨道上只有 1 个空轨道的原子 C最外层电子排布式为 1s2的原子和最外层电子排布式为 2s22p6的原子 D最外层电子排布式为 1s2的原子和最外层电子排布式为 2s2的原子 答案 B 解析 p 轨道有 3 个原子轨道，最多可以容纳 6 个电子，根据电子排布的泡利不相容原理和 洪特规则，当
6、p 轨道上有 2 个电子或 4 个电子时，p 轨道上有 2 个未成对电子，所以可能是 第A 族元素，也可能是第A 族元素，故 A 不符合题意；p 轨道上有 1 个空轨道，说明另 外两个轨道各容纳了 1 个电子，加上 s 轨道上的 2 个电子，最外层是 4 个电子，属于第A 族元素， 故 B 符合题意； 最外层电子排布式为 1s2和 2s22p6的原子， 二者都是稀有气体元素， 但不属于主族元素，故 C 错误；最外层电子排布式为 1s2的原子为 He，位于 0 族，而最外层 电子排布为 2s2的原子是 Be，属于第A 族元素，故 D 错误。 11下表列出了核电荷数为 2125 的元素的最高正化合
7、价，回答下列问题： 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 3 4 5 6 7 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc_；Ti_；V_；Cr_； Mn_。 (2)对比上述五种元素原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是 _，出现这一现象的原因是_。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d14s2(或Ar3d14s2) 1s22s22p63s23p63d24s2(或Ar3d24s2) 1s22s22p63s23p63d34s2(或Ar3d34s2) 1s22s22p63s23p6
8、3d54s1(或Ar3d54s1) 1s22s22p63s23p63d54s2(或Ar3d54s2) (2)五种元素的最高正化合价等于各元素基态原子的最高能层 s 电子和次高能层 d 电子数目之 和 能级交错使得 d 电子也参与了化学反应 12A、B、C、D、E 代表 5 种元素。请填空： (1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，该原子的轨道表示式为 _。 (2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B 元素的符号 为_，C 的离子结构示意图为_。 (3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满，D 的元素符号为_，其基态原
9、子的电子 排布式为_。 (4)E 元素基态原子的 M 层全充满，N 层没有成对电子，只有一个未成对电子，E 的元素符号 为_，其价电子轨道表示式为_。 答案 (1) (2)Cl (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2) (4)Cu 解析 (1)根据 A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，可知该元素 的基态原子有 2 个能层，共有 7 个电子，是 N 元素，其原子轨道表示式为 。(2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式 与氩原子相同， 即都有 18 个电子， 则 B 元素为 Cl， C 元素为 K， K 的结
10、构示意图为 。 (3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满，则原子的价电子排布式为 3d64s2，即为 26 号 Fe 元素，其基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由 E 元素基态原子的 M 层全充满，N 层没有成对电子， 只有 1 个未成对电子， 可知其价电子排布式为 3d104s1， 所以 E 为 Cu 元素， 其价电子轨道表示式为。 13有 A、B、C、D 四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中 A 元素原子核 外仅有一个非空原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B 元素原子核外 p 电子数比 s 电子数 少 1；C 为金属元素且原子核外 p
11、电子数和 s 电子数相等；D 元素的原子核外所有 p 轨道为 全充满或半充满状态。 (1)写出四种元素的元素符号：A_，B_，C_，D_。 (2)写出 C、D 两种元素基态原子的轨道表示式： C：_。 D：_。 (3)B 元素的单质的电子式为_，其简单氢化物的电子式为_。 答案 (1)H N Mg P (2) (3) 解析 A 是宇宙中最丰富的元素，且原子核外仅有一个非空原子轨道，则 A 为氢；B 元素原 子的核外电子排布式为 1s22s22p3，则 B 为氮；C 元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s2， 则 C 为镁；D 元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p
12、3，则 D 为磷。 14已知 A 原子中只含 1 个电子；B 原子的 3p 轨道上得到 1 个电子后不容纳外来电子；C 原子的 2p 轨道上有 1 个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反； D 原子的第三电子层上 有 8 个电子，第四电子层上只有 1 个电子；E 原子的价电子排布式为 3s23p6。 (1)按要求书写下列图式。 B 原子的结构示意图：_。 C 原子的轨道表示式：_。 D 原子的核外电子排布式：_。 B 离子的电子式：_。 (2)写出由 A、B、C、D 中的三种元素组成的化合物的化学式：_ _(至少写出 5 种)。 (3)写出由上述元素组成的物质制得 A 的单质的化学方程式：_
13、、 _(至少写出 2 个)。 (4)写出 E 的元素符号：_，要证明太阳中含有 E 元素，可采用的方法是 _。 答案 (1) 1s22s22p63s23p64s1(或Ar4s1) (2)KOH、KClO、KClO3、HClO、HClO3(其他合理答案也可) (3)2H2O= 电解 2H2O2 2K2H2O=2KOHH2(其他合理答案也可) (4)Ar 对太阳光进行光谱分析 解析 由题意可知，A 为 H，B 为 Cl，C 为 O，D 为 K，E 为 Ar。 (2)由 H、 Cl、 O、 K 中的三种元素组成的化合物可以是酸， 如 HClO、 HClO2、 HClO3、 HClO4； 也可以是碱，如 KOH；还可以是盐，如 KClO、KClO2、KClO3、KClO4等。 (3)A 的单质为 H2，可以通过电解水、电解 KOH 溶液或 K 和水反应等方法来制取。 (4)对太阳光进行光谱分析，便可确定太阳中所含元素的种类。