化学选择性必修2第一节 原子结构评课课件ppt

第一节 原子结构

课时1

能级与能层  原子光谱

一、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2022·湖北十堰·高三期中）在一个基态多电子原子中，下列说法正确的是

A．K层上的电子能量比L层上的电子能量低

B．激发态原子释放能量一定变成基态原子

C．不可能有2个能量完全相同的电子

D．若3d能级上只有2个电子，其能量不相同

2．（2022·四川·盐亭中学高二阶段练习）下列能级符号表示错误的是

A．​ B．​

C．​ D．​

3．（2022·河北·石家庄一中高二开学考试）下列关于能层和能级的说法正确的是

A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2

B．能层序数较大的能级，能量不一定较高

C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小

D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多

4．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）在M能层中，能级数目为

A．1 B．3 C．9 D．18

5．（2022·甘肃·民勤县第一中学高二期中）下列能级符号正确的是

①1s  ②2d  ③3f  ④4p

A．①④ B．②③ C．③④ D．①②

6．（2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高二期末）下列说法中正确的是

A．焰火、霓虹灯光与原子核外电子跃迁有关

B．基态氢原子核外电子云形状为哑铃型

C．元素周期表的d区包含所有的过渡元素

D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多

7．（2022·河南宋基信阳实验中学高二阶段练习）以下现象与核外电子跃迁有关的是

①棱镜分光          ②石油蒸馏      ③凸透镜聚光  ④日光灯通电发光    ⑤冷却结晶

A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④

8．（2022·陕西·周至县第四中学高二阶段练习）氮原子核外能量最高的电子处于能级

A．1s B．2s C．2p D．3s

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022·四川·遂宁中学高二阶段练习）下列说法正确的是

A．第二能层含有2s、2p和2d三个能级 B．处于同一能层的电子能量一定相同

C．原子中3d2表示3d能级有两个轨道 D．F原子中s轨道的电子云轮廓都为球形

10．（2022·陕西·西安市阎良区关山中学高二期末）第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为

A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42

11．（2022·海南·儋州川绵中学高二阶段练习）下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是

A．一个原子轨道上只有一个电子

B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同

C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同

D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同

12．（2021·福建·上杭县才溪中学高二期中）下列轨道按能量由高到低排列正确的是

A．3d >3p>3s B．2px>2py>2pz

C．1s>2s>3s D．5s> 4f >4d

13．（2022·山东潍坊·高二期末）下列说法正确的是

A．轨道的电子能量比ns的高

B．氢原子只有一个电子，其特征光谱只有一条谱线

C．防晒霜中的有效成分的分子中含键，可以吸收部分紫外线

D．通常以价电子所占据的轨道能级作为元素周期表分区的符号

14．（2022·全国·高二课时练习）下列关于电子层与原子轨道的说法中，正确的是

A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同

B．原子核外每一个电子层最多可容纳的电子数为

C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数与原子轨道数目相等

D．任一电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数

15．（2022·山西·太原市外国语学校高二阶段练习）下列能级符号错误的是

A．2s B．2p C．3d D．3f

16．（2022·山西运城·高二阶段练习）下列有关说法正确的是

A．晶体与非晶体的本质区别是有无固定的熔点

B．氢原子光谱在任何情况下都只有一条谱线

C．含有非极性键的物质不一定是共价化合物

D．不同能层中s电子的原子轨道半径相同

第II卷（非选择题）

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二、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

17．（2022·全国·高三专题练习）基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为___________；该能层中具有的能量最高的电子所在能级有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。

18．（2022·全国·高二专题练习）第五能层最多可容纳多少个电子______？他们分别容纳在几个能级中________？各能级最多容纳多少个电子_______？

19．（2022·全国·高二专题练习）3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？___________

Ⅱ.能力提升篇

20．（2022·河南·平顶山市龙河实验高级中学高二期中）能层

(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按___________分成能层。

(2)原子核外电子的排布规律

①

②能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量___________的电子层上，然后由内向外依次排布在能量___________的电子层。即：能层的高低顺序为___________。

③数量规律：每层容纳的电子数不超过___________。

最外层电子数不超过___________(K层为最外层时，电子数不超过___________)

次外层电子数不超过18

倒数第三层电子数不超过32

21．（2022·全国·高二课时练习）回答下列问题：

(1)电子跃迁是如何完成的_____？是物理变化还是化学变化_____？

(2)许多金属盐都可以发生焰色试验，请用原子结构的知识解释其原因？_____

22．（2021·全国·高二课时练习）回答下列问题：

(1)1861年德国人基尔霍夫(r. Kirchhoff)和本生(R.w. Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的是_______

(2)含有钾元素的盐的焰色试验为_______色。许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是_______

23．（2020·全国·高二课时练习）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___________。

第一节 原子结构

课时1

能级与能层  原子光谱

一、单选题

Ⅰ.夯实基础篇

1．（2022·湖北十堰·高三期中）在一个基态多电子原子中，下列说法正确的是

A．K层上的电子能量比L层上的电子能量低

B．激发态原子释放能量一定变成基态原子

C．不可能有2个能量完全相同的电子

D．若3d能级上只有2个电子，其能量不相同

【答案】A

【详解】A．根据构造原理可知，离核越远的电子能量越高，则K层上的电子能量比L层上的电子能量低，A正确；

B．激发态原子释放能量不一定变成基态原子，可能变为较低能量的激发态，B错误；

C．每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能有2个能量完全相同的电子，C错误；

D．在等价轨道上填充的电子能量相同，则2个电子均在3d能级上，其能量相同，D错误；

故选A。

2．（2022·四川·盐亭中学高二阶段练习）下列能级符号表示错误的是

A．​ B．​

C．​ D．​

【答案】B

【详解】A．L能层是第二能层，含有2个能级，分别是2s、2p能级，含2p能级，故A不选；

B．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，无3f能级，故B选；

C．第四能层，含有4个能级，分别是4s、4p、4d、4f能级，4s能级属于第四能层，故C不选；

D．第五能层，含有4个能级，分别是5s、5p、5d、5f能级，5d能级属于第五能层，故D不选。

故选B。

3．（2022·河北·石家庄一中高二开学考试）下列关于能层和能级的说法正确的是

A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2

B．能层序数较大的能级，能量不一定较高

C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小

D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多

【答案】B

【详解】A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误；

B．能层序数越大的能级能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正确；

C．不同能层的s轨道，能层序数越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C错误；

D．p能级上有3个原子轨道，轨道数相同，故D错误。

故选B。

4．（2022·吉林油田第十一中学高二期末）在M能层中，能级数目为

A．1 B．3 C．9 D．18

【答案】B

【详解】M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d，

答案选B。

5．（2022·甘肃·民勤县第一中学高二期中）下列能级符号正确的是

①1s  ②2d  ③3f  ④4p

A．①④ B．②③ C．③④ D．①②

【答案】A

【详解】①s亚层在每一层上都有，因此存在1s能级，故①正确；

②d亚层至少在第三层及以上，第二能层只有2s、2p能级，故②错误；

③f亚层至少在第四层及以上，第三能层只有3s、3p、3d能级，故③错误；

④p亚层至少在第二层及以上，因此存在4p能级，故④正确；故选：A。

6．（2022·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高二期末）下列说法中正确的是

A．焰火、霓虹灯光与原子核外电子跃迁有关

B．基态氢原子核外电子云形状为哑铃型

C．元素周期表的d区包含所有的过渡元素

D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多

【答案】A

【详解】A．焰火、霓虹灯光与原子核外电子跃迁有关，是物理变化，故A正确；

B．基态氢原子核外电子云形状为球形，故B错误；

C．元素周期表中过渡元素在d区和ds区，故C错误；

D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相同，故D错误。

综上所述，答案为A。

7．（2022·河南宋基信阳实验中学高二阶段练习）以下现象与核外电子跃迁有关的是

①棱镜分光          ②石油蒸馏      ③凸透镜聚光  ④日光灯通电发光    ⑤冷却结晶

A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④

【答案】C

【详解】①棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，故①不符题意；

②石油蒸馏是利用石油中各成分的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，故②不符题意；

③凸透镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，故③不符题意；

④日光灯通电发光，是因为电子发生能级跃迁时将多余的能量以光的形式放出，与电子跃迁有关，故④符合题意；

⑤冷却结晶，是由于温度降低，溶液的溶解度减小析出溶质，与电子跃迁无关，故⑤不符题意；

④符合题意；

答案选C。

8．（2022·陕西·周至县第四中学高二阶段练习）氮原子核外能量最高的电子处于能级

A．1s B．2s C．2p D．3s

【答案】C

【详解】基态氮原子核外电子所处的轨道能量由高到低的顺序是2p＞2s＞1s，所以氮原子核外能量最高的电子所处的能级是2p，故选：C。

Ⅱ.能力提升篇

9．（2022·四川·遂宁中学高二阶段练习）下列说法正确的是

A．第二能层含有2s、2p和2d三个能级 B．处于同一能层的电子能量一定相同

C．原子中3d2表示3d能级有两个轨道 D．F原子中s轨道的电子云轮廓都为球形

【答案】D

【详解】A．第二能层含有2s、2p两个能级，所以不存在2d能级，选项A错误；

B．处于同一能层的电子可能有s电子、p电子或d电子，d电子能量>p电子能量>s电子能量，所以处于同一能层的电子能量不一定相同，选项B错误；

C．d能级的轨道数为5，即3d能级有5个轨道，3d2表示3d能级有两个电子，选项C错误；

D．s轨道的电子云轮廓为球形，即1s、2s、3s等电子云轮廓都为球形，所以F原子中s轨道的电子云轮廓都为球形，选项D正确；

答案选D。

10．（2022·陕西·西安市阎良区关山中学高二期末）第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为

A．3、32、2× 32 B．4、42、2× 32 C．5、42、5× 32 D．4、42、2× 42

【答案】D

【详解】第N能级为第4层，含有的轨道能级分别为s、p、 d、f的顺序依次为1、3, 5、7，共有16个轨道，每一个轨道可容纳2个电子，可以最多容纳32个电子；

故选D。

11．（2022·海南·儋州川绵中学高二阶段练习）下列关于一定原子轨道上运动的电子的判断正确的是

A．一个原子轨道上只有一个电子

B．处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同

C．处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同

D．处于同一能层上的电子(基态)能量一定不同

【答案】C

【详解】A．一个原子轨道上可以容纳两个电子，并且自旋方向相反，A不正确；

B．处在同一原子轨道上的电子，运动状态不完全相同，若处于同一能级的不同轨道上，自旋状态可以相同，若处于同一轨道上，自旋方向必须相反，B不正确；

C．处在同一能级中的电子(基态)，不管是处于不同轨道还是同一轨道，电子的能量都相同，C正确；

D．处于同一能层上的电子(基态)，若在同一能级中，电子的能量相同，D不正确；

故选C。

12．（2021·福建·上杭县才溪中学高二期中）下列轨道按能量由高到低排列正确的是

A．3d >3p>3s B．2px>2py>2pz

C．1s>2s>3s D．5s> 4f >4d

【答案】A

【分析】相同能层上，不同原子轨道能量的高低顺序：ns＜np＜nd＜nf；不同能层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：1s＜2s＜3s＜4s…；能层、能级均相同的原子轨道能量相等如3px=3py=3pz；能层、能级均不同，原子轨道能量的高低顺序：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f…

【详解】A．由分析可知3s＜3p＜3d，故A正确；

B．由分析可知2px=2py=2pz，故B错误；

C．由分析可知1s＜2s＜3s，故C错误；

D．由分析可知4f＞4d＞5s，故D错误；

故选：A。

13．（2022·山东潍坊·高二期末）下列说法正确的是

A．轨道的电子能量比ns的高

B．氢原子只有一个电子，其特征光谱只有一条谱线

C．防晒霜中的有效成分的分子中含键，可以吸收部分紫外线

D．通常以价电子所占据的轨道能级作为元素周期表分区的符号

【答案】C

【详解】A．(n-1)d轨道的电子能量不一定比ns的高，比如4s上的电子能量有时就会比3d轨道上的电子能量高，A错误；

B．氢原子核外只有一个电子，但是它的激发态有多种，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出多条不同波长的光，B错误；

C．防晒霜中的有效成分的分子中含有π键，其中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害，C正确；

D．元素周期表以最后填入电子的轨道能级符号作为该区的符号，D错误；

故答案选C。

14．（2022·全国·高二课时练习）下列关于电子层与原子轨道的说法中，正确的是

A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同

B．原子核外每一个电子层最多可容纳的电子数为

C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数与原子轨道数目相等

D．任一电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数

【答案】D

【详解】A．不同电子层中的s原子轨道的能量不同，电子层序数越大，能量越高，A错误；

B．每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2，B错误；

C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子数是原子轨道数目的2倍，C错误；

D．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，即原子轨道类型数目等于该电子层序数，D正确；

故选：D。

15．（2022·山西·太原市外国语学校高二阶段练习）下列能级符号错误的是

A．2s B．2p C．3d D．3f

【答案】D

【详解】当n=2时，有2s、2p两个能级；当n=3时，有3s、3p、3d三个能级，没有3f能级；D项错误；

答案选D。

16．（2022·山西运城·高二阶段练习）下列有关说法正确的是

A．晶体与非晶体的本质区别是有无固定的熔点

B．氢原子光谱在任何情况下都只有一条谱线

C．含有非极性键的物质不一定是共价化合物

D．不同能层中s电子的原子轨道半径相同

【答案】C

【详解】A．晶体和非晶体的本质区别是内部粒子排列的有序性，从而使晶体在宏观上具有自范性，而晶体的自范性导致晶体和非晶体物理性质的差异，A错误；

B．氢原子核外只有一个电子，但它的激发态存在多种情况，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出光线，故它产生的原子光谱中会有多条线，B错误；

C．、等物质中都含有非极性键，是单质，是离子化合物，C正确；

D．能层序数越大，s原子轨道的能量越高，轨道的半径越大，D错误。

故选C。

二、填空题

Ⅰ.夯实基础篇

17．（2022·全国·高三专题练习）基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为___________；该能层中具有的能量最高的电子所在能级有___________个伸展方向，原子轨道呈___________形。

【答案】     M     3     哑铃

【详解】磷是15号元素，其基态磷原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，则其能层最高层是三层，符号为M，该能层中具有的能量最高的电子所在能级为3p，有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。

18．（2022·全国·高二专题练习）第五能层最多可容纳多少个电子______？他们分别容纳在几个能级中________？各能级最多容纳多少个电子_______？

【答案】     50     5s、5p、5d、5f、5g     2、6、10、14、18

【解析】略

19．（2022·全国·高二专题练习）3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？___________

【答案】相同

【解析】略

Ⅱ.能力提升篇

20．（2022·河南·平顶山市龙河实验高级中学高二期中）能层

(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按___________分成能层。

(2)原子核外电子的排布规律

①

②能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量___________的电子层上，然后由内向外依次排布在能量___________的电子层。即：能层的高低顺序为___________。

③数量规律：每层容纳的电子数不超过___________。

最外层电子数不超过___________(K层为最外层时，电子数不超过___________)

次外层电子数不超过18

倒数第三层电子数不超过32

【答案】(1)能量不同

(2)     K     L     M     N     O     P     Q     2     8     18     32     50     72     98     较低     较高     E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)     2n2     8     2

【解析】略

21．（2022·全国·高二课时练习）回答下列问题：

(1)电子跃迁是如何完成的_____？是物理变化还是化学变化_____？

(2)许多金属盐都可以发生焰色试验，请用原子结构的知识解释其原因？_____

【答案】(1)     电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的     物理变化

(2)金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来

【解析】(1)

电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的；电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p6(基态)1s22s22p53s1(激发态)。

(2)

金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后，电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时，将能量以光能的形式释放出来。

22．（2021·全国·高二课时练习）回答下列问题：

(1)1861年德国人基尔霍夫(r. Kirchhoff)和本生(R.w. Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的是_______

(2)含有钾元素的盐的焰色试验为_______色。许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是_______

【答案】(1)原子光谱

(2)     紫     电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量

【解析】(1)

1861年德国人基尔霍夫和本生研究锂云母的红外光谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，铷的发现，是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利，答案为原子光谱；

(2)

含有钾元素的盐的焰色试验为透过蓝色钴玻璃观察到紫色；许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。

23．（2020·全国·高二课时练习）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___________。

【答案】     2s存在，原子轨道数为1     2d不存在     3p存在，原子轨道数为3     5d存在，原子轨道数为5

【详解】(1)由电子层、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；

(2)不存在2d能级，电子层为2时只有2s、2p两个能级；

(3)存在3p能级，且含有3个原子轨道，分别为3px、3py、3pz；

(4)存在5d能级，其含有5个原子轨道。