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學業(yè)分層測評(一)　原子結構模型 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．自從1803年英國化學家、物理學家道爾頓提出了原子學說，人類對原子結構的認識就不斷深入、發(fā)展，并通過實驗事實不斷地完善對原子結構的認識。下列關于原子結構模型的說法中，正確的是(　　) A．道爾頓的原子結構模型將原子看作實心球，故不能解釋任何問題 B．湯姆遜“葡萄干布丁”原子結構模型成功地解釋了原子中的正負粒子是可以穩(wěn)定共存的 C．盧瑟福核式原子結構模型指出了原子核和核外電子的質量關系、電性關系及占有體積的關系 D．玻爾電子分層排布原子結構模型引入了量子化的概念，能夠成功解釋所有的原子光譜 【解析】　道爾頓的原子理論成功地解釋了質量守恒定律等規(guī)律，故A選項是錯誤的。湯姆遜“葡萄干布丁”原子結構模型提出了正負電荷的共存問題，但同時認為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，存在著電子會被拉進去并會碰撞在帶正電的核心上這樣的問題，故B選項是錯誤的。盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了核式原子結構模型，散射實驗的結果能夠分析出原子核和核外電子的質量關系、電性關系及占有體積的關系，故C選項是正確的。玻爾電子分層排布原子結構模型只引入了一個量子化的概念，只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復雜的原子光譜，故D選項是錯誤的。 【答案】　C 2．觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是(　　) A．一個小點表示1個自由運動的電子 B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面 C．電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉 D．1s軌道電子云小點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)概率的大小 【解析】　由圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，電子在該區(qū)域出現(xiàn)的概率大，不是在面上或內部，而是在整個區(qū)域。圖中的小點不表示電子，而表示電子在此位置出現(xiàn)概率的大小。 【答案】　D 3．下列能級中軌道數(shù)為3的是(　　) A．s能級 B．p能級 C．d能級 D．f能級 【解析】　s能級中軌道數(shù)為1，p能級中軌道數(shù)為3，d能級中軌道數(shù)為5，f能級中軌道數(shù)為7。 【答案】　B 4．下列說法中正確的是(　　) A．電子云通常是用小黑點來表示電子的多少 B．處于最低能量的原子叫基態(tài)原子 C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運動，能量低的電子在離核遠的區(qū)域運動 D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產生原子光譜 【解析】　A項，電子云通常用小黑點表示單位體積內電子出現(xiàn)概率的大?。籆項，電子離核由近到遠，能量由低到高；D項，電子在基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時也會產生原子光譜。 【答案】　B 5．對焰色反應的描述正確的是(　　) A．焰色反應只是金屬單質特有的性質 B．焰色反應是化學變化 C．焰色反應是金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來 D．焰色反應是金屬原子或離子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象 【解析】　焰色反應是大多數(shù)金屬元素的性質，是物理變化，從基態(tài)→激發(fā)態(tài)要吸收能量，從激發(fā)態(tài)→基態(tài)會輻射能量。 【答案】　D 6．(雙選)下列各組多電子原子的原子軌道能量高低比較中，錯誤的是(　　) A．2s＜2p B．3px＜3py C．3s＜3d D．4s＞4p 【解析】　同一電子層上原子軌道的能量高低為ns＜np＜nd，A、C正確，D錯誤，同一能級上各原子軌道的能量相同，3px＝3py，B錯誤。 【答案】　BD 7．(雙選)下面是s能級和p能級的原子軌道圖，下列說法正確的是(　　) A．s電子的原子軌道呈圓形 B．每個s能級有2個原子軌道 C．每個p能級有3個原子軌道 D．原子軌道的半徑與電子層數(shù)有關 【解析】　每個s能級有1個原子軌道，s電子原子軌道是球形的，隨著電子層序數(shù)的增大，其半徑也逐漸增大。p電子原子軌道是軸對稱的，每個p能級有3個相互垂直的原子軌道，p電子原子軌道的平均半徑也隨著電子層序數(shù)的增大而增大。 【答案】　CD 8．圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無關的是(　　) 【解析】　燃放煙火、霓虹燈、燃燒蠟燭等獲得的光能都是電子躍遷時能量以光的形式釋放出來導致的，而平面鏡成像則是光線反射的結果。 【答案】　D 9．下列關于電子層與能級的說法中正確的是(　　) 【導學號：66240002】 A．原子核外電子的每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為n2 B．電子層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該電子層序數(shù) C．同是s能級，在不同的電子層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的 D．1個原子軌道里最多只能容納2個電子，但自旋方向相同 【解析】　A項中每一個電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2；C項中不同電子層中的s能級容納的最多電子數(shù)都是2個；D項中1個原子軌道里容納的2個電子的自旋方向應相反。 【答案】　B 10． (1)玻爾原子結構模型成功地解釋了________________的實驗事實，電子所處的軌道的能量是________的。最大不足之處是____________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (2)p能級上有________個原子軌道，在空間沿________軸對稱，記為________，________，________，其能量關系為________。 【解析】　(1)線狀光譜與量子化之間有必然的聯(lián)系。 (2)p能級有3個能量相同、伸展方向不同的原子軌道。 【答案】　(1)氫原子光譜是線狀光譜　量子化　某些光譜現(xiàn)象難以用該模型解釋 (2)3　x、y、z　px　py　pz　px＝py＝pz 11．K層有________個能級，用符號分別表示為________，L層有______個能級，用符號分別表示為________，M層有______個能級，用符號分別表示為______。 由此可推知n電子層最多可能有________個能級，能量最低的兩個能級其符號分別表示為________，它們的原子軌道電子云形狀各為________、________。 【解析】　此題對電子層和能級的關系作了總結，有助于理解和掌握以下幾個基本內容：①第n個電子層有n個能級；②核外電子的能量取決于該電子所處的電子層和能級；③s能級和p能級電子云的形狀。 【答案】　1　1s　2　2s、2p　3　3s、3p、3d　n　ns、np　球形　啞鈴形 12．以下各能級是否存在？如果存在，各包含多少個原子軌道？ (1)2s　(2)2d　(3)3p　(4)5d 【解析】　由電子層、能級數(shù)和原子軌道數(shù)之間的關系可知，存在著2s能級，且只有1個原子軌道；不存在2d能級，電子層為2時只有2s、2p兩個能級；存在3p能級，且含有3個原子軌道，分別為3px、3py、3pz；存在5d能級，其含有5個原子軌道。 【答案】　(1)2s存在，原子軌道數(shù)為1 (2)2d不存在 (3)3p存在，原子軌道數(shù)為3 (4)5d存在，原子軌道數(shù)為5 [能力提升] 13．量子力學原子結構模型中的原子軌道是描述核外電子的空間運動狀態(tài)。下列關于原子軌道的敘述中錯誤的是(　　) A．原子軌道就是原子核外電子運動的軌道，這與宏觀物體運動軌道的含義相同 B．第n電子層上共有n2個原子軌道 C．任意電子層上的p能級都有3個伸展方向相互垂直的原子軌道 D．處于同一原子軌道上的電子，自旋方向相反 【解析】　原子軌道與宏觀物體的運動軌道完全不同，它是指電子出現(xiàn)的主要區(qū)域，而不是電子運動的實際軌跡，A項錯誤。 【答案】　A 14．在基態(tài)多電子原子中，關于核外電子能量的敘述錯誤的是(　　) A．最易失去的電子能量最高 B．同一個電子層上的不同能級上的原子軌道，能量大小不同 C．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量 D．在離核最近區(qū)域內運動的電子能量最低 【解析】　能量越高的電子在離核越遠的區(qū)域內運動，也就越容易失去，A正確；在第n層中不同能級的能量大小順序為E(ns)”)。 ①4s____3s____2s____1s； ②3px____3py____3pz； ③4f____4d____4p____4s； ④1s____2p____3d____4f。 【答案】　(1)1s　2s、2p　3s、3p、3d　4s、4p、4d、4f (2)1　3　5　7 (3)①>　>　>　②＝?。健、?　>　> ④<　<　<