题目内容
对第n电子层,若它作为原子的最外层,则容纳的电子数最多与n-l层的相同;当它作为次外层,则容纳的电子数比n+l层上电子数最多能多10个,则第n层为( )A.L层
B.M层
C.N层
D.任意层
【答案】分析:原子核外电子排布规律为:
1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对.
2、能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道.
3、洪特规则: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.
另外:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的.
K层只有1s轨道,L层有1s、2s、2p轨道,M层有1s、2s、2p、3s、3p、3d轨道,N层有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f轨道;根据能量最低原理,电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p.根据原子核外电子排布规律,将各选项代入验证.
解答:解:A、若为L层,当为最外层时,容纳电子数最多为8,K只容纳2个电子;当为次外层时,最多容纳8个电子,M层最多容纳电子数为8,不可能比M层多10个电子,故A不符合;
B、若为M层,当为最外层时,容纳电子数最多为8,L容纳8个电子;当为次外层时,最多容纳18个电子,可以比N层多10个电子,故B符合;
C、若为N层,当为最外层时,由于3d与4s能级交错,最外层电子数≤2时,M容纳电子数为8~18,最外层电子数≥3时,M层容纳电子数为18,N层最多容纳8个电子,所以N与M层电子数不可能相等;当为次外层时,N层最多容纳18个电子,O层最多容纳8个电子,可以比O层多10个电子,故C不符合;
D、由A中分析可知,不可能为任意层,故D错误.
故选:C.
点评:本题考查学生原子核外电子排布知识,难度不大,本题采取代入验证方法解答,比较推断更简单.验证法是选择题常用方法.
1、泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对.
2、能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道.
3、洪特规则: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.
另外:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的.
K层只有1s轨道,L层有1s、2s、2p轨道,M层有1s、2s、2p、3s、3p、3d轨道,N层有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f轨道;根据能量最低原理,电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p.根据原子核外电子排布规律,将各选项代入验证.
解答:解:A、若为L层,当为最外层时,容纳电子数最多为8,K只容纳2个电子;当为次外层时,最多容纳8个电子,M层最多容纳电子数为8,不可能比M层多10个电子,故A不符合;
B、若为M层,当为最外层时,容纳电子数最多为8,L容纳8个电子;当为次外层时,最多容纳18个电子,可以比N层多10个电子,故B符合;
C、若为N层,当为最外层时,由于3d与4s能级交错,最外层电子数≤2时,M容纳电子数为8~18,最外层电子数≥3时,M层容纳电子数为18,N层最多容纳8个电子,所以N与M层电子数不可能相等;当为次外层时,N层最多容纳18个电子,O层最多容纳8个电子,可以比O层多10个电子,故C不符合;
D、由A中分析可知,不可能为任意层,故D错误.
故选:C.
点评:本题考查学生原子核外电子排布知识,难度不大,本题采取代入验证方法解答,比较推断更简单.验证法是选择题常用方法.
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