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第2课时原子的核外电子排布基态与激发态、光谱课时训练2原子的核外电子排布基态与激发态、光谱基础夯实一、构造原理1.若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是()A.E(3s)E(2s)E(1s)B.E(3s)E(3p)E(3d)C.E(4f)E(4s)E(3d)D.E(5s)E(4s)E(4f)解析:根据构造原理,各能级能量的大小顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s”“”或“=”表示下列能级的能量高低关系:(1)1s2s3s4s2p3p4p5p3d4d5d(2)2s2p3s3p3d4s3p3d4f解析:在第n能层中,各能级能量顺序是E(ns)E(np)E(nd)E(nf)不同能层,能级符号相同时,n越大,能量越高。答案:(1)(2)r(Si)。答案:(1)Ne(2)Mn(3)r(K)r(Mg)r(Si)三、能量最低原理、基态与激发态、光谱9.下列图像表述的现象与电子的跃迁无关的是()解析:电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光(辐射)的形式体现,故B项、C项、D项所表述的现象均与电子的跃迁有关。而平面镜成像只是光的反射原理,与电子的跃迁无关,故选A项。答案:A10.下列有关光谱的说法中不正确的是()(导学号52700058)A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因B.原子光谱只有发射光谱C.通过原子光谱可以发现新的元素D.通过光谱分析可以鉴定某些元素解析:电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,主要以光(辐射)的形式体现。电子从基态跃迁到激发态时,会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态跃迁到基态时,会放出能量,形成发射光谱,B项错。答案:B11.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取到()A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱解析:由于4p能级的能量要高于3d能级的,电子由3d能级跃迁至4p能级时需要吸收能量,故得到的是原子的吸收光谱。答案:B能力提升1.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,核外电子排布式都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是()A.两粒子1s能级上电子的能量相同B.两粒子3p能级上的电子离核的距离相同C.两粒子的电子发生跃迁时,释放出的能量不同D.两粒子都达到8电子稳定结构,化学性质相同解析:题中给出信息:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。核电荷数不同,原子核对电子的吸引能力就不同,电子离原子核的距离以及电子所具有的能量也就不同。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,即核外电子数相同,但两者的核电荷数不同,所以核外相同能级上电子的能量不同,电子发生跃迁时,释放出的能量不同。氩和硫是不同的元素,故两粒子的化学性质不同。答案:C2.下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是()A.Na:1s22s22p53s2B.S2-:1s22s22p63s23p6C.N:1s22s22p3D.Si:1s22s22p63s23p2解析:基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,因此1s22s22p53s2是激发态钠原子的核外电子排布,故答案选A项。答案:A3.铁是一种常见的金属,它在元素周期表中位于第四周期第族,原子序数为26,则Fe2+的结构示意图为()解析:根据构造原理,电子首先进入能量较低的能级,铁原子中的电子在填满K层和L层及3s、3p能级后,接着在4s能级上填充2个电子,然后在3d能级上填充6个电子,则铁元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即铁原子的结构示意图是。从FeFe2+,Fe原子首先失去的是最外层4s能级上的电子,而不是失去3d能级上的电子。所以,Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,Fe2+的结构示意图为。注意:“最外层不超过8个电子,次外层不超过18个电子,倒数第三层不超过32个电子”是针对原子而言的,不适用于离子。答案:C4.下列说法正确的是()A.基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B.1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布C.日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱解析:对于同类原子而言,基态原子的能量比激发态原子的能量低,A选项错误;B选项中1s22s12p1不符合构造原理,此时应处于激发态;原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种,电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱,从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱。答案:C5.某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,有关该原子的下列说法中正确的是()A.该原子核内有13个中子B.该原子的简化电子排布式为He3s23p1C.该原子最外层有1个电子D.该原子第二能层上有8个电子解析:由电子排布式可以看出该原子核外共有13个电子,故只能确定该原子核内质子数为13,中子数无法确定,A项错;该原子的简化电子排布式为Ne3s23p1,B项错;该原子最外层有3个电子,C项错。答案:D6.某元素原子的M层有4个p电子,下列叙述错误的是()A.N层不含电子B.该元素是硫元素C.L层一定有8个电子D.原子最外层电子数为4解析:依题意可知,该元素原子K、L、M层容纳的电子数分别为2、8、6,N层不含电子,故该元素是硫元素。D项叙述是错误的,该元素的最外层电子数应为6。答案:D7.下列说法中正确的是()A.Ne3s2表示的是Mg原子B.3p2表示第三能层有2个电子C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D.2p、3p、4p能级容纳的最多电子数依次增多解析:Ne3s2是Mg原子的简化电子排布式,A项对;3p2表示3p能级上有2个电子,B项错;同一原子中,1s、2s、3s电子的能量依次升高,C项错;2p、3p、4p能级容纳的最多电子数相同,均为6,D项错。答案:A8.下面是四种元素基态原子的电子排布式,其中元素的最高化合价最高的是()A.1s22s22p2B.1s22s22p63s23p63d34s2C.1s22s22p63s23p6D.1s22s22p5解析:A为C,B为V,C为Ar,D为F。C的最高化合价为+4价,V的最高化合价为+5价,Ar的化合价为0,F无正化合价。答案:B9.22Na是制造核弹的主要原料之一,下列关于基态22Na的说法正确的是()A.电子排布式为B.原子结构示意图为C.电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2D.22Na在化合物中通常显+1价解析:22Na的基态原子中有11个电子,其电子排布式为1s22s22p63s1,原子结构示意图为 ,因此A项、B项、C项均错误,D项正确。答案:D10.(1)某元素的原子序数为33,则:该元素原子的核外电子总数是;该元素原子有个电子层,个能级;该元素原子的电子排布式为。(2)写出S、Ca2+、Cl-的电子排布式:S:;Ca2+:;Cl-:。解析:在原子中,原子序数=核外电子数,故此原子的核外电子数为33;依据构造原理,可知4s、3d、4p能级的能量高低顺序为4s3d4p,则该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。答案:(1)33481s22s22p63s23p63d104s24p3(2)1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p61s22s22p63s23p611.有A、B、C、D、E五种元素,其核电荷数按A、B、C、D、E的顺序依次增大,A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,C是地壳中含量最多的元素,C、D原子的最外层电子数相等且两者核电荷数之和为24,E的核电荷数比D的多一个。(导学号52700059)(1)推断A、B、C、D、E各是什么元素。(2)写出它们的最外层电子的电子排布式。解析:A元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,因此其核外电子排布式为1s22s22p2,A为碳元素,由C是地壳中含量最多的元素,C与D最外层电子数相等且两者核电荷数之和为24,C核电荷数小于D的,可知C元素为O,D元素为S,B的核电荷数处于A与C之间,因此B元素为N,E的核电荷数比D的多一个,因此E元素为Cl。它们的最外层电子的电子排布式分别为A:2s22p2;B:2s22p3;C:2s22p4;D:3s23p4;E:3s23p5。答案:(1)A是碳元素,B是氮元素,C是氧元素,D是硫元素,E是氯元素。(2)A:2s22p2;B:2s22p3;C:2s22p4;D:3s23p4;E:3s23p5。
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