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课时跟踪检测（一） 原子结构模型
1．关于原子结构模型的演变过程，正确的是( )
A．汤姆逊原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型 B．汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型→道尔顿原子模型 C．道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆逊原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型 D．道尔顿原子模型→汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型
解析：选D 模型建立先后顺序为：道尔顿原子模型(1803年)→汤姆逊原子模型(1903年)→卢瑟福原子模型(1911年)→玻尔原子模型(1913年)→量子力学模型(20世纪20年代中期)。
2．成功解释氢原子光谱为线状光谱的原子结构模型的是( ) A．卢瑟福原子结构模型 B．玻尔原子结构模型 C．量子力学模型 D．汤姆逊原子结构模型
解析：选B 玻尔原子结构模型最早成功解释了氢原子光谱为线状光谱；汤姆逊原子结构模型只解释了原子中存在电子的问题(是在发现电子的基础上提出来的)，其原子结构模型为“葡萄干布丁”模型；卢瑟福原子结构模型是根据α粒子散射实验提出来的，解决了原子核的问题(带正电的部分集中在一个核上)；量子力学模型是在量子力学理论的基础上提出来的，是一个统计的结果。
3．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( ) A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
解析：选A 霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以光的形式释放能量。
4．电子层数n＝3时，电子的空间运动状态(即原子轨道)有( ) A．4种 C．8种
B．7种 D．9种
解析：选D 电子层数n＝3的原子轨道有3s(1个原子轨道)，3p(3种伸展方向，即3个原子轨道)，3d(5种伸展方向，即5个原子轨道)共9(即n)个原子轨道。
5．以下能级符号正确的是( ) ①6s ②2d ③3f ④7p
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A．①② C．③④
B．②③ D．①④
解析：选D 能级数与电子层数n相同，当n＝2时，只有2s、2p能级，不能出现d能级，而在n＝3时也不会出现3f能级。
6．下列电子层中，包含有f能级的是( ) A．K电子层 C．M电子层
B．L电子层 D．N电子层
解析：选D K层包含s能级，L层包含s、p能级，M层包含s、p、d能级，N层包含s、p、d、f能级。
7．下列各组多电子原子的原子轨道能量高低比较中，错误的是( ) ①2s＜2p ②3px＜3py ③3s＜3d ④4s＞4p A．①② C．①③
B．②③ D．②④
解析：选D 同一电子层上原子轨道的能量高低为ns＜np＜nd，①、③正确，④错误，同一能级上各原子轨道的能量相同，3px＝3py，②错误。
8．关于氢原子电子云图的说法正确的是( ) A．黑点密度大，电子数目大
B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会小 C．电子云图是对电子运动无规律的描述 D．电子云图描述了电子运动的客观规律
解析：选D 电子云图中的黑点不代表电子，只是利用其密度的大小来代表电子在此区域出现机会的大小。电子运动的客观规律用图形表现就是电子云图。
9．写出下列各能级上的原子轨道数目
1s：________，4d：________，5f：________，6p：________。 答案：1 5 7 3
10．以下各能级是否存在？如果存在，各包含多少个原子轨道？ (1)2s (2)2d (3)3p (4)5d
解析：由电子层序数、能级数和原子轨道数之间的关系可知，存在着2s能级，且只有1个原子轨道；不存在2d能级，电子层数为2时只有2s、2p两个能级；存在3p能级，且含有3个原子轨道，分别为3px、3py、3pz；存在5d能级，其含有5个原子轨道。
答案：(1)2s存在，原子轨道数为1； (2)2d不存在；
(3)3p存在，原子轨道数为3； (4)5d存在，原子轨道数为5。
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1．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是( ) A．K层 C．M层
B．L层 D．N层
解析：选B s、p、d、f能级包含原子轨道数目依次为1、3、5、7；原子轨道数目为4，则该层包含s、p能级，故为L层。也可由原子轨道数n＝4，得n＝2，即为L层。
2．N电子层含有的轨道类型数是( ) A．3 C．5
B．4 D．6
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解析：选B N电子层为第4层，轨道类型数即能级类型数，电子层数＝所含能级数，故N电子层含4种类型能级，分别为4s、4p、4d、4f，则轨道类型数为4。
3．下列说法中正确的是( )
A．1s、2px、2py、2pz轨道都具有球对称性
B．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子也是“8”字形 C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道 D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
解析：选D s轨道是球形对称的；p轨道呈哑铃形，px、py、pz分别相对于x、y、z轴对称；氢原子中只有一个电子，填充在1s轨道上，但也存在其他空轨道，使电子跃迁，产生光谱。
4．下列关于电子云示意图的叙述正确的是( ) A．电子云表示电子的运动轨迹 B．黑点的多少表示电子个数的多少
C．处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率小，离核越远电子出现的概率越大
D．处在2pz轨道的电子主要在xy平面的上、下方出现
解析：选D 电子云示意图是用小黑点的疏密来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A、B错误；1s轨道的电子云呈球形对称，在原子核附近小黑点密集，电子出现的概率大，离核越远电子出现的概率越小，C错误；处在2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布相对于z轴对称，电子主要在xy平面的上、下方出现，D正确。
5．下列说法正确的是( )
A．同一个电子层中s能级的能量总是大于p能级的能量
B．2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大，说明2s的电子云中的电子比1s的多 C．第2电子层上的电子，不论在哪一个原子轨道上，其能量都相等 D．N电子层的原子轨道类型数和原子轨道数分别为4和16
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解析：选D 同一电子层中，s能级的能量小于p能级的能量，A不正确；2s原子轨道半径比1s原子轨道半径大，说明2s电子在离核更远的区域出现的概率比1s电子的大，B不正确；当电子在同一电子层的不同能级上时，其能量不相同，因此C不正确；对于N电子层，n＝4，其轨道类型数为4，轨道数为n＝4＝16。
6．下列说法中正确的是( )
A．一般而言，n越大，电子离核平均距离越远，能量越低 B．一般n越大，电子层中的能级数越多 C．对于确定的n值，其原子轨道数为2n个 D．自旋状态随原子轨道的具体情况而确定
解析：选B 随n值增大，电子离核越来越远，但电子能量越来越高，A项错误；电子层数越大，其能级数越多，如n＝1，K层只有s能级，n＝2，L层有s、p能级，n＝3，M层有s、p、d三个能级，B项正确；一个电子层(电子层序数为n)上的原子轨道数为n，电子有两种自旋状态(向上或向下)，该电子层容纳的最多电子数为2n，C项错误；自旋状态与原子轨道无关，D项错误。
7．下列关于电子层与能级的说法中正确的是( ) A．原子核外电子的每个电子层最多可容纳的电子数为n
B．任一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．能级能量4s＞4d
解析：选B A项，每一电子层最多可容纳的电子数为2n；C项，只要是s能级，不论哪一电子层，所容纳的电子数都为2；D项，能级能量4d＞4s。
8．若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是( ) A．E(3p)＞E(2p)＞E(1p) C．E(4f)＞E(4s)＞E(4d)
B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(5f)
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解析：选A B项，应为E(3d)＞E(3p)＞E(3s)；C项，应为E(4f)＞E(4d)＞E(4s)；D项，应为E(5f)＞E(5s)＞E(4s)。
9．K层有________个能级，用符号表示为________，L层有____________个能级，用符号分别表示为____________。M层有____________个能级，用符号分别表示为____________。由此可推知n电子层最多可能有________个能级，能量最低的两个能级其符号分别表示为________，它们的原子轨道电子云形状分别为________、________。
解析：此题对电子层和能级的关系作了总结，有助于理解和掌握以下几个基本内容：①第n个电子层有n个能级；②核外电子的能量取决于该电子所处的电子层和能级；③s能级和p能级电子云的形状。
答案：1 1s 2 2s、2p 3 3s、3p、3d n ns、np 球形 哑铃形
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10．比较下列多电子原子原子轨道的能量高低(填“＜”“＞”或“＝”)。 (1)2s______3s；(2)2s______3d； (3)2px______2py；(4)4f______6f。
解析：相同电子层上不同原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf；形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s…，同一能级上的原子轨道具有相同的能量：npx＝npy＝npz等。
答案：(1)＜ (2)＜ (3)＝ (4)＜
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