1.1原子结构模型课堂同步练-鲁科版高中化学选择性必修2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．元素周期表中铋元素的数据见下图，下列说法正确的是
A．Bi元素的质量数是83 B．Bi元素的相对原子质量是209.0
C．Bi原子6p能级有一个未成对电子 D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子
2．下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是
A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s
C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f
3．下列化学用语或图示表达正确的是
A．乙醛的结构简式： B．葡萄糖的实验式：
C．的空间填充模型： D．中的键电子云轮廓图：
4．下列图示或化学用语表达正确的是
A．甲醛的电子式为
B．1，1-二氯乙烷的键线式：
C．NaCl的晶胞：
D．乙烯分子中π键的电子云图形：
5．基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系不正确的是
A．3s>2s B．3p>3s
C．4s>3d D．3d>3s
6．下列关于电子层与能级的说法中正确的是
A．原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2个
B．电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数
C．同是s能级，在不同的电子层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，但自旋状态相同
7．下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是
A． B．
C． D．
8．量子力学原子结构模型中的原子轨道是描述核外电子的空间运动状态。下列关于原子轨道的叙述中错误的是
A．原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动轨道的含义相同
B．第n电子层上共有n2个原子轨道
C．任意电子层上的p能级都有3个伸展方向相互垂直的原子轨道
D．处于同一原子轨道上的电子，自旋方向相反
9．原子核外电子属于微观粒子范畴，它们的运动规律具有与宏观粒子不同的特点。下列有关说法错误的是
A．原子核外每个电子运动状态不同
B．离核越远的电子，能量越低
C．用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布
D．电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道
10．下列有关认识正确的是
A．原子的核外电子最易失去的电子能量最低
B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．s能级电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p能级电子是走字形
二、填空题
11．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。
12．请你根据教科书中关于原子结构模型演变的有关内容，完成下列各题：
(1)人类探索自然奥秘的一个重要方法是研究物质的微观结构，对原子结构的认识经历了以下几个阶段：
①公元前5世纪，古希腊哲学家 提出，世间万物都是由不可分割的粒子，即原子构成的，这和中国古代哲学家 的观点类似。
②19世纪初，英国科学家 提出原子论。
③19世纪末，科学家 发现原子中存在电子，并于1904年提出了相关的原子结构模型。
④1911年，英国物理学家卢瑟福提出原子结构的 模型。
⑤1913年，丹麦物理学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型。
⑥1926年，科学家又提出了原子结构的量子力学模型。
(2)根据最新的原子结构理论，我们能得到的理论有 。
A．第八周期最后一个元素序号为168
B．电子云不一定是球形对称的
C．不同电子层的电子能量可能相同
D．M层最多可以容纳8个电子
13．(1)可正确表示原子轨道的是 。
A．2s B．2d C．3p D．3f
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。
(3)铝原子核外有 种不同运动状态的电子。
14．铅的合金可作轴承、电缆外皮之用，还可做体育器材铅球等。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA族，该族中原子序数最小的元素的原子有 种 能量不同的电子，其次外层的电子云有 种不同的伸展方向。
(2)与铅同主族的短周期元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)，气态氢化物沸点最低的是 (填电子式)。
(3)配平下列化学方程式，把系数以及相关物质填写在空格上，并标出电子转移的方向和数目 。
_______PbO2+_______MnSO4+______HNO3→_______HMnO4+______Pb(NO3)2+_______PbSO4↓+_______
(4)把上述反应后的溶液稀释到1L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6mol·L-1，则反应中转移的电子数为 个，该反应中被氧化的元素是 。 若将该反应设计成一原电池，则 极 (填电极名称)附近溶液出现紫红色。
(5)根据上述反应，判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是_______。
A．PbO2+4HCl →PbCl4+2H2O B．PbO2+4HCl →PbCl2+ Cl2↑+2H2O
C．PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O D．PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-
(6)已知如下热化学方程式：
Ca(s)+Cl2(g)→CaCl2(s)+ 795kJ
Sr(s)+Cl2(g)→SrCl2(s) + 828kJ
Ba(s)+ Cl2(g) → BaCl2(s) + 860kJ
则①CaCl2、②SrCl2、③BaCl2三种氯化物的稳定性由大到小的排列为 (填序号)。从能量的角度解释理由是 。
15．原子结构模型的演变
(1)实心球模型：19世纪，英国科学家道尔顿提出了 ，认为原子有质量，不可分割。
(2)葡萄干面包模型：19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了 ，提出 普遍存在于原子中。
(3)有核模型：1911年，英国物理学家卢瑟福根据 实验，认为原子的质量主要集中在 上，电子在原子核外空间做 运动。
(4)1913年，丹麦物理学家玻尔研究了 后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型：
①原子核外电子在一系列 上运动，既不 ，也不 。
②不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是 的，即量子化的。
③原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生 。
当电子吸收了能量后，就会从能量较低的轨道 到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道上的电子不稳定，当电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，就会发射出光子，发出的光的波长取决于两个轨道的 。
16．(1)氮元素在元素周期表中的位置为 。
(2)氮元素原子核外电子排布式为 ，有 种形状的电子云。
(3)氮元素气态氢化物的电子式为 。
与氮元素同主族的磷元素化合物有如下反应，其中反应物有：PH3、H2SO4、KClO3；生成物有：K2SO4、H3PO4、H2O 和一种未知物质 X。
(4)已知 KClO3 在反应中得到电子，则该反应的还原剂是 。
(5)已知 0.2mol KClO3 在反应中得到 1mol 电子生成 X，则 X 的化学式为 。
(6)完成并配平上述反应的化学方程式，标出电子转移方向和数目： 。
(7)根据上述反应可推知 。(填序号)
A．氧化性：KClO3 > H3PO4 B．氧化性：KClO3 > H2O
C．还原性：PH3 > X D．还原性：PH3 > K2SO4
(8)在该反应中转移电子 2mol 时，生成H3PO4 mol。
17．现代量子力学模型
(1)电子主要在原子核周围的 区域内运动。运动区域距离核近，电子出现的机会 ；运动区域距离核远，电子出现的机会 。
(2)电子云：
用小点的疏密描述电子在原子核外空间 的大小所得到的图形叫电子云。用小点代表电子在核外空间区域内 ，小点的疏密与电子在该区域内 大小成正比。
18．化学是一门以 为基础的学科，人们往往需要借助 对假设的正确性进行检验。
19．工业制玻璃主要原料有石英、纯碱和石灰石．在玻璃窑中发生主要反应的化学方程式为：Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑
(1)普通玻璃的成分是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为 ，则原料中SiO2、Na2CO3、CaCO3的物质的量之比为 。
(2)在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式 ，有 种不同类型的晶体（填数字）
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 。
(4)在上述普通玻璃的组成元素中，与铝元素同周期的另一元素的原子最外层共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。
20．回答下列问题：
(1)的能层有 个能级， 种形状不同的电子云，有 个原子轨道最多容纳 个电子。
(2)用相应的符号描述的所有的原子轨道： 。
(3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态原子中核外存在 个不同运动状态的电子。
(4)基态原子中，核外电子占据的最高能层符号为 ，占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A．原子有质量数，元素是一类原子的总称不谈质量数，Bi的核电荷数为83，原子的质量数等于质子数与中子数之和，故A错误；
B．元素周期表中外围电子排布下方的数值为元素的相对原子质量，由图可知，Bi元素的相对原子质量是209.0，故B正确；
C．Bi原子的外围电子排布为6s26p3，p能级有3个轨道，p能级的3个电子优先各占据1个轨道，Bi原子6p能级都是单电子，故C错误；
D．6p能级的能量高于6s能级能量，二者不是简并轨道，Bi原子最外层5个电子的能量不完全相同，6p能级的3个电子能力相同，6s能级的2个电子能量相同，故D错误；
故选B。
2．A
【分析】每一能层含有的能级个数等于能层数，且每个能层都是按照s、p、d、f排列；能级容纳电子数为能级数的2倍；例如K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；
【详解】A. 1s、2p、3d，K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；从M层开始有d能级，即3d，A正确；
B. 1s、2s、3s，s能级只容纳2个电子，B错误；
C. 2s、2p、2d，L层有2个能级，分别为2s、2p ，没有2d，C错误；
D. 3p、3d、3f，N层开始有f能级，即4f，D错误；
答案为A
3．B
【详解】A．乙醛的结构简式：，故A错误；
B．葡萄糖分子式为，最简式为，故B正确；
C．为直线结构，空间填充模型为： ，故C错误；
D．中的键是通过头碰头方式形成，图中表示的为Π键电子云轮廓，故D错误；
故选：B。
4．D
【详解】A．O原子最外层有6个电子，故甲醛的电子式为，故A错误；
B．1，1-二氯乙烷的键线式为，故B错误；
C．NaCl的晶胞为，故C错误；
D．乙烯分子中键的电子云轮廓图为，故D正确；
答案选D。
5．C
【详解】A．电子的能层越大，电子的能量越大，则原子轨道能量3s>2s，A正确，不选；
B．相同电子层上原子轨道能量ns
C．根据构造原理可知原子轨道能量4s<3d，C错误，符合题意；
D．相同电子层上原子轨道能量ns
答案选C。
6．B
【详解】A．每一个电子层最多可容纳的电子数为个，A错误；
B．电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子能层序数，B正确；
C．不同电子层中的s能级所能容纳的最多电子数都是2个，C错误；
D．1个原子轨道里容纳的2个电子的自旋状态相反，D错误；
故选B。
7．B
【详解】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。
A．基态氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故A错误；
B．Fe原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故B正确；
C．基态硅原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故C错误；
D．基态铬原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则的特例，正确的应为，故D错误；
故答案为B。
8．A
【详解】A．原子轨道与宏观物体的运动轨道完全不同，它是指电子出现的主要区域，而不是电子运动的实际轨迹，A项错误；
B．第n电子层上共有n2个原子轨道，B项正确；
C．任意电子层上的p能级都有3个伸展方向相互垂直的原子轨道，C项正确；
D．处于同一原子轨道上的电子，自旋方向相反，D项正确；
答案选A。
9．B
【详解】A．原子核外每个电子所处能层、能级、原子轨道、自旋方向均不完全相同，运动状态不同，A正确；
B．电子能量越低，离核越近，电子能量越高，离核越远，B错误；
C．电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，即可用电子云描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布，C正确；
D．原子轨道就是电子在原子核外的一个空间运动状态，不同原子轨道，空间运动状态不一样，D正确；
答案选B。
10．B
【分析】
【详解】A．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，所以原子核外最易失去的电子能量最高，故A错误；
B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，故B正确；
C．p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如2p轨道的电子能量低于3s轨道的电子能量，故C错误；
D．电子在原子核外作无规则运动，核外电子的运动并无固定的轨道，故D错误；
答案选B。
11．(1)<
(2)<
(3)>
(4)<
(5)<
(6)<
【详解】由构造原理可知：①同一能层的能级能量高低顺序为ns
【详解】(1)①公元前5世纪，古希腊哲学家德谟克利特提出世间万物都是由不可分割的粒子，即原子构成的，这和中国古代哲学家墨子的观点类似；
②道尔顿提出原子论；
③汤姆孙发现电子后，最早提出了“葡萄干布丁”模型，现在科学家普遍认为电子云模型能更好地解释我们观察到的有关电子的现象；
④1911年英国物理学家卢瑟福进行粒子散射实验后，提出了原子结构的核式模型；
(2)A．周期最后一个元素序号分别为2、10、18、36、54、86、118、168，A正确；
B．s电子云是球形的，p电子云是纺锤形的，电子云不都是球形对称的，B正确；
C．不同电子层的电子能量一定不同，C错误；
D．M层最多可以容纳18个电子，D错误；
选AB。
13． AC 电子云 13
【详解】(1)第二电子层(L层)中包括s、p能级，第三电子层(M层)中包括s、p、d能级，所以L层不存在2d轨道，M层不存在3f轨道，答案为A、C。
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述。
(3)铝原子核外有13个电子，且每个电子的运动状态不同，则有13个不同运动状态的电子。
14．(1) 三 1
(2) H2CO3
(3)
(4) 2NA +2价的锰 负
(5)B
(6) ③②① 三个热化学方程式可以看出生成等物质的量的BaCl2、SrCl2、CaCl2，则等物质的量的BaCl2、SrCl2、CaCl2分解时吸收的热量也依次减少，即三者的稳定性依次减弱
【解析】(1)
IVA中原子序数最小的元素为C，C原子核外有6个电子，其核外电子排布式为1s22s22p2，则碳原子有1s、2s和3p三种能量不同的电子；C的次外层为有两个1s电子，s电子的电子云为球形，存在1种伸展方向；
(2)
IVA中非金属性最强的为C，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该物质为碳酸，其化学式为:H2CO3；IVA族元素中，CH4的相对分子质量最小，则其沸点最低，甲烷电子式为：；
(3)
PbO2中Pb的化合价从+4变为+2价，化合价降低2价；MnSO4中锰元素化合价从+2变为+7，化合价升高5价，则化合价变化的最小公倍数为10，所以二氧化铅的系数为5，硫酸锰的系数为2，然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为H2O，配平后的反应为： 5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSO4↓+2H2O，；
(4)
把反应后的溶液稀释到1L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6mol·L-1，则反应生成铅离子的物质的量为：0.6mol·L-1×1L=0.6mol，硫酸铅中铅离子的物质的量为0.4mol，则反应中转移电子的物质的量为：(0.6+0.4)mol×(4-2)=2mol，反应转移电子的数目为2NA，化合价升高的元素在反应中被氧化，所以+2价的Mn元素被氧化，在原电池的负极上发生失电子的氧化反应，根据上述氧化还原反应，负极上应该是硫酸锰中的锰离子失电子转化为化紫红色高锰酸根离子的过程，则负极附近溶液出现紫红色；
(5)
根据第3问可知二氧化铅的氧化性大于高锰酸，高锰酸能够氧化氯离子，所以二氧化铅能够氧化氯离子，反应方程式为PbO2+4HCl →PbCl2+ Cl2↑+2H2O，综上所述故选B；
(6)
由Ca(s)+Cl2(g)→CaCl2(s)+ 795kJ、Sr(s)+Cl2(g)→SrCl2(s) + 828kJ、Ba(s)+ Cl2(g) → BaCl2(s) + 860kJ三个热化学方程式可以看出生成等物质的量的BaCl2、SrCl2、CaCl2，则等物质的量的BaCl2、SrCl2、CaCl2分解时吸收的热量也依次减少，即三者的稳定性依次减弱。
15．(1)近代原子论
(2) 电子 电子
(3) α粒子散射 原子核 高速
(4) 氢原子光谱 稳定的轨道 放出能量 吸收能量 不连续 跃迁 跃迁 能量之差
【详解】（1）19世纪，英国科学家道尔顿提出了近代原子论，认为原子有质量，不可分割。
（2）19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了电子，提出电子普遍存在于原子中。
（3）1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验，认为原子的质量主要集中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。
（4）1913年，丹麦物理学家玻尔研究了氢原子光谱后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型：
①原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，既不放出能量，也不吸收能量。
②不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的，即量子化的。
③原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。
当电子吸收了能量后，就会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道上的电子不稳定，当电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，就会发射出光子，发出的光的波长取决于两个轨道的能量之差。
16． 第二周期VA族 1s22s22p3 2 PH3 Cl2 AC 0.25
【详解】(1)氮在周期表中第二周期VA族，所以答案为：第二周期VA族；
(2)氮元素原子核外电子排布式为1s22s22p3可知氮原子核外有s、p两种不同的电子云形状，故答案为：1s22s22p3、2；
(3)氮元素气态氢化物为NH3其电子式为，所以答案为：；
(4) 反应前后磷元素化合价升高（-3到+5），所以还原剂是PH3，所以答案为：PH3；
(5)已知 0.2mol KClO3在反应中得到 1mol 电子，所以一个氯原子得5个电子，化合价降低5，所以生成物中氯元素为零价，所以答案为：Cl2；
(6)根据得失电子数目相等，可配平方程式，所以答案为：；
(7)由反应可以判断氧化剂是KClO3，氧化产物是H3PO4，氧化剂氧化性大于氧化产物，所以A正确，还原剂是PH3，还原产物是X，还原剂的还原性大于还原产物，所以C正确，故答案为：AC；
(8)由，可知每转移40摩尔电子，生成磷酸5摩尔，所以转移电子 2mol 时，生成H3PO40.25mol，所以答案为：0.25。
17．(1) 球形 大 小
(2) 出现的机会 出现的机会 出现的机会
【详解】（1）电子主要在原子核周围的球形区域内运动；运动区域距离核近，电子出现的机会大；运动区域距离核远，电子出现的机会小；
（2）电子云是指用小点的疏密描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形；用小点代表电子在核外空间区域内出现的机会；小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。
18． 实验 实验观测的事实
【详解】一种假设是否正确，往往需要进行检验，而检验假设的最直接的方法，就是进行化学实验。化学是一门以实验为基础的学科，人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确性进行检验。
19． Na2O·CaO·6SiO2 6：1：1 3 大 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 4 2
【分析】根据普通玻璃的成分是Na2CaSi6O14和制取玻璃的反应原理进行分析解答。
【详解】(1)普通玻璃的成分是Na2CaSi6O14，它的氧化物形式为Na2O·CaO·6SiO2，根据原子守恒，原料中SiO2、Na2CO3Na2O、CaCO3，所以物质的量之比为6：1：1，故答案：Na2O·CaO·6SiO2 ；6：1：1；
(2)根据Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2↑，反应物和生成物中，Na2CO3 、Na2SiO3、CaCO3 、CaSiO3是离子化合物，属于离子晶体；SiO2是共价化合物，属于原子晶体；CO2属于分子晶体，且属于非极性分子，其电子式，有3种不同类型的晶体，故答案：；3；
(3)在上述普通玻璃的组成元素中某元素与铝元素同周期且原子半径比铝原子半径大，该元素为钠，钠离子半径比铝离子半径大，钠元素与铝元素两者的最高价氧化物的水化物分别为强碱NaOH和两性氢氧化物Al(OH)3，他们之间发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，故答案：大；Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；
(4)由普通玻璃的组成Na2CaSi6O14的元素中，与铝元素同周期的另一元素为Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2，原子最外层共有4种不同运动状态的电子、2种不同能级的电子，故答案：4；2。
20． 2 2 4 8 2s、、、 电子云 6 N 球形
【详解】(1)第二能层有、两个能级，有两种形状不同的电子云，有、、、四个原子轨道，每个轨道最多容纳2个电子，所以的第二能层最多容纳8个电子，故答案为：2；2；4；8；
(2)的原子轨道为、、、，故答案为：、、、；
(3)电子在原子核外出现的概率密度分布像一团云雾，因而形象地称为电子云，在同一原子内部不存在运动状态完全相同的电子，故原子核外有6个不同运动状态的电子，故答案为：电子云；6；
(4)原子核外有四个能层，最外层为层，层上只有一个电子，占据轨道，电子云轮廓图为球形，故答案为：N；球形。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
