1、 - 1 - 高二化学人教版（高二化学人教版（2019）选择性必修）选择性必修 2 同步课时作业同步课时作业 （3） 泡利原理、洪特规则和能量最低原理泡利原理、洪特规则和能量最低原理 1.“各能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2 倍”，支撑这一结论的理论是( ) A.构造原理 B.泡利原理 C.洪特规则 D.能量最低原理 2.下列轨道表示式不符合泡利原理的是( ) A.3p 能级： B.3d 能级： C.2p 能级： D.4d 能级： 3.Fe 元素基态原子的核外 3d、4s 轨道上的轨道表示式正确的是( ) A. B. C. D. 4.下列说法正确的是( ) A.电子排布式为 1
2、1s的原子与电子排布式为 21 1s 2s的原子对应元素的化学性质相似 B. 3 Fe 的最外层电子排布式为 265 3s 3p 3d C.基态铜原子价层电子的轨道表示式为 D.基态碳原子最外层电子的轨道表示式为 5.已知锰元素的核电荷数为 25，以下是一些同学绘制的基态锰原子的轨道表示式，其中最能 准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( ) A. B. - 2 - C. D. 6.已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42。X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个未成对电 子，Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子。X 与 Y 可形成化合物 23 X Y，Z 元素
3、可 形成负一价离子。下列说法正确的是( ) A.X 元素基态原子的电子排布式为 23 Ar4s 4p B.X 元素是第四周期第A 族元素 C.Y 元素原子的轨道表示式为 D.Z 元素的单质 2 Z在氧气中不能燃烧 7.下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是( ) A. B. C. D. 8.在 2 得 d 能级上最多只能排布 6 个电子，其依据的规律是( ) A.能量最低原理 B.泡利不相容原理 C.洪特规则 D.能量最低原理和泡利不相容原理 9.下面是第二周期部分元素基态原子的轨道表示式，据此下列说法一定错误的是( ) A.每个原子轨道里最多能容纳 2 个电子 B.电子排布
4、在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道 C.每个能层所具有的能级数等于能层序数 - 3 - D.若一个原子轨道里有 2 个电子，则其自旋相同 10.A、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， 其元素符号为_。 （2）B 元素的-1 价离子和 C 元素的+1 价离子的核外电子排布均与氩原子的相同，则 B 元素 的-1 价离子的结构示意图为_ _， C 元素原子有_个能层， _个能级， _ 个非空原子轨道。 （3）D 元素的+3 价离子的 3d 能级为半充满状态，D 的元素符号为_，其基态原子 的核外电
5、子排布式为_。 （4）E 元素基态原子的 M 能层全充满，N 能层只有一个电子，E 的元素符号为_， 其基态原子的简化电子排布式为_。 答案以及解析答案以及解析 - 4 - 1.答案：B 解析：根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳 2 个自旋相反的电子，所以每个能级最多 能容纳的电子数是该能级原子轨道数的 2 倍，B 项符合题意。 2.答案：C 解析：2p 能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同，不符合泡利原理，故 C 项错误。 3.答案：C 解析：Fe 元素的基态原子核外电子排布式为 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s，3d 能级上有 5 个轨道， 其中只有 1
6、个轨道上排满 2 个电子，且自旋相反，其他 4 个轨道上各排 1 个电子，自旋平行， 4s 轨道上排满 2 个电子，且自旋相反，故 C 项正确。 4.答案：B 解析：电子排布式为 1 1s的原子是 H，电子排布式为 21 1s 2s的原子为 Li，H 是非金属元素，Li 是金属元素， 化学性质不相似， A 项错误； 基态 Fe 原子的电子排布式为 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s， 失去电子时先失最外层，再失次外层，故 3 Fe 的最外层电子排布式为 265 3s 3p 3d，B 项正确； 基态铜原子的价层电子的轨道表示式为，C 项错误； 基态碳原子的 2s 比 2p
7、轨道能量低，应先填满 2s 再填 2p，即，D 项 错误。 5.答案：D 解析：A 项，根据构造原理可知， (3d)(4s)EE ，且选项中 3d 能级的电子排布不符合洪特规 则，错误；B 项，根据构造原理可知， (3d)(4s)EE ，且选项中 1s、2s、3s、4s 能级的电子排 布不符合泡利原理，错误；C 项，3d 能级的电子排布不符合洪特规则，错误。 6.答案：B 解析：由题中信息可推知 X 为 As、Y 为 O、Z 为 H。As 元素基态原子的电子排布式为 1023 Ar3d 4s 4p， A 项错误； As 元素是第四周期第A 族元素， B 项正确； 是碳元素原子的轨道表示式，C
8、项错误； 2 H能在 2 O中燃烧，D 项错误。 7.答案：C - 5 - 解析：A、2s 能级的能量比 2p 能量低.电子应排满 2s 能级再排 2p 能级，不符合能量最低原理， 选项中原子处于能量较高的激发态，故 A 错误； B、2p 能级的 3 个简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第 二个电子，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，故 B 错误； C、能级能量由低到高的顺序为: 1s、2s、2p；每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反， 简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据 1 个轨道，且自旋方向相同，选项中电子排布 符合规律，故 C 正
9、确； D、3s 能级的能量比 2p 能量高， 2p 能级电子未排满，不能排在 3s 能级中，不符合能量最低 原理，原子处于能量较高的激发态故 A 错误. 8.答案：B 解析：构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布。在一个原子轨道里，最多 只能容纳 2 个电子，而且它们的自旋状态相反，称为泡利不相容原理。当电子排布在同一个 能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道，而且自旋状态相同，称 为洪特规则。能量最低原理是核外电子排布时，尽先占据能量最低的轨道。因此在 2p能级上 最多只能排布 6 个电子，其依据的规律是泡利不相容原理，B 正确，答案选 B。 9.答案：D 解
10、析：由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳 2 个电子， A 项正确。当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特 规则，B 项正确。任一能层的能级总是从 s 能级开始，而且能级数等于该能层序数，C 项正确。 若一个原子轨道里有 2 个电子，则它们自旋相反，D 项错误。 10.答案：（1）N （2） 4 6 10 （3）Fe 2262662 1s 2s 2 p 3s 3p 3d 4s （4）Cu 101 Ar3d 4s 解析： （1）由 A 元素基态原子的次外层有 2 个电子，可知其次外层是 K 层，则其共有 2 个 电子层，最外层有 3
11、 个未成对电子，所以最外层电子排布式为 23 2s 2p，因此 A 是氮元素，符 号是 N。 （2）氩是 18 号元素，故 B 为 17 号元素 Cl，C 为 19 号元素 K。 - 6 - （3）D 元素的+3 价离子的 3d 能级为半充满状态，则 D 元素的+3 价离子的电子排布式为 226265 1s 2s 2p 3s 3p 3d，电子总数为 23，故 D 元素原子的电子总数为 26，因此 D 是铁元素，符 号为 Fe，其基态原子的核外电子排布式为 2262662 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s。 （4）E 元素原子的核外电子数为 2+8+18+1=29，故 E 是铜元素，符号为 Cu，其基态原子的核 外电子排布式为 22626101 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s，简化电子排布式为 101 Ar3d 4s。
