1.1原子結(jié)構(gòu)-高二化學(xué)教學(xué)講義（人教版2019選擇性必修2）

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)知識解讀·必須會知識解讀·必須會知識點一能層與能級1.能層（也稱為電子層）（1)含義：原子核外電子是分層排的，多電子原子的核外電子的能量不同。按電子能量的差異，可將核外電子分成不同的能層。（2）能層的表示方法及所能容納的最多電子數(shù)能層序數(shù)（n）電子的能層由內(nèi)向外排序一二三四五六七能層符號KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298（3）各能層的能量關(guān)系：離核越近的能層具有的能量越低，即由K到Q，能層的能量由低到高。2.能級（1）含義：在多電子的原子中，同一能層的電子，能量也可能不同。不同能量的電子分成不同的能級，如同一能層的電子可分為s、d、f……能級，可表示為ns、np、nd、nf……。（2）各能層的能級符號和所能容納的最多電子數(shù)能層符號KLMNO最多電子數(shù)281832能級符號1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s…最多電子數(shù)22626102610142…3.能級與能層的關(guān)系知識點二基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)（1）基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。（2）激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子；電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量。2.原子光譜與光譜分析（1）原子光譜：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。（2）光譜的成因及分類（3）光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。知識點三構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理（1）含義：以光譜學(xué)事實為基礎(chǔ)，從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級的順序稱為構(gòu)造原理。（2）構(gòu)造原理示意圖2.構(gòu)造原理的應(yīng)用——電子排布式（1）定義：按能量由低到高的順序?qū)懗龈髂芗壏柌⒂脭?shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)的式子?？梢杂脕肀硎净鶓B(tài)原子或簡單離子的核外電子排布情況。（2）電子排布式：將能級上所排布的電子數(shù)標(biāo)注在該能級符號右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子。（3）簡化的電子排布式：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號外加方括號表示的式子稱為簡化的電子排布式。如氧、硫、鐵的簡化電子排布式分別為[He]2s22p4[Ne]3s23p4[Ar]3d64s2（4）價層電子排布式①在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)，其能級上的電子稱為價層電子；②為了便于研究元素化學(xué)性質(zhì)與核外電子間的關(guān)系，人們常常只表示出原子的價層電子排布。知識點四電子云與原子軌道1.電子云（1）概率密度量子力學(xué)指出，一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子并不在線性軌道上運(yùn)行，而在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則eq\f(P,V)稱為概率密度，用ρ表示。（2）電子云用單位體積內(nèi)小黑點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率大小，小黑點越密，表示概率密度越大。電子云是處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云。2.電子云輪廓圖為了表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)有一個形象化的簡便描述。把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P＝90%的空間圈出來，即電子云輪廓圖。3.原子軌道量子力學(xué)把電子在原子核外的一個空間運(yùn)動狀態(tài)稱為一個原子軌道。原子軌道eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(軌道形狀\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s電子的原子軌道呈球形對稱,p電子的原子軌道呈啞鈴形)),原子軌道數(shù)目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s軌道1個,p軌道3個,d軌道5個,f軌道7個,……)),能量關(guān)系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同電子層上原子軌道能量的高低：ns＜np＜,nd＜nf,②形狀相同的原子軌道能量的高低：1s＜2s＜,3s＜4s……,③同一電子層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌,道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等))))知識點五泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.泡利原理（1)電子的自旋狀態(tài)電子除空間運(yùn)動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫作自旋。自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（↑和↓）表示自旋相反的電子。（2）泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理由泡利首先提出，稱為泡利原理。如eq\o\ac(\s\up15(),\x(↑↓))。2.電子排布的軌道表達(dá)式將每一個原子軌道用1個方框（也可用圓圈）表示，在方框內(nèi)標(biāo)明原子或簡單離子核外電子排布的圖式稱為軌道表示式（又稱電子排布圖）。例如，O、Na、Ca2+的軌道表示式分別為3.洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。4.能量最低原理在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。熱點題型·學(xué)解題熱點題型·學(xué)解題【例1】下列關(guān)于能層與能級的說法中正確的是（）A．原子核外每一個能層最多可容納的電子數(shù)為n2B．不同能層中s能級的原子軌道半徑相同C．不同能層中p能級的原子軌道能量相同D．任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)【答案】D【解析】A．按照原子核外電子排布規(guī)律：各電子層最多容納的電子數(shù)為2n2（n為電子層數(shù)，其中最外層電子數(shù)不超過8個，次外層不超過18個），故A錯誤；B．能層序數(shù)越大，s原子軌道的能量越高，軌道的半徑越大，故B錯誤；C．離原子核越遠(yuǎn)的電子，其能量越大，所以p原子軌道電子的平均能量隨能層的增大而增加，故C錯誤；D．任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)，即原子軌道類型數(shù)目等于該電子層序數(shù)，如第一層（K層）上只有1S亞層，第二電子層（L層）只有2s和2p亞層，第三電子層（M層）只有3s、3p和3d亞層，第四電子層（N層）只有4s、4p、4d和4f亞層，故D正確；【變式11】下列有關(guān)認(rèn)識正確的是()A．同一能層的所有電子的能量均相等B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C．各能層含有的能級數(shù)為n－1D．各能層最多容納的電子數(shù)為2n2【答案】D【解析】A項、同一能層的不同能級能量不同，且按s、p、d…規(guī)律依次增大，故A錯誤；B項、各能層的能級都是從s能級開始，每個能層上能級個數(shù)與能層數(shù)相等，所以有的能層不含f能級，故B錯誤；C項、各能層含有的能級數(shù)與其能層數(shù)相等為n，故C錯誤；D項、每個能層最多可容納的電子數(shù)是2n2，但最外層不超過8個電子，次外層不超過18個電子，倒數(shù)第三層不超過32個電子，排列電子時這幾條規(guī)律都要考慮，故D正確?！纠?】下列說法不正確的是()A．同一原子的能層越高，s電子云半徑越大B．任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)C．書寫電子排布式時，按照構(gòu)造原理，依據(jù)電子的填充順序從左到右書寫能級D．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，我們通常所說的電子排布指的是基態(tài)原子的電子排布【答案】C【解析】能層越高，能量越大，即不同能層同一能級的電子云半徑越大，故A說法正確；B、每一個能層都是從s能級開始，其能級數(shù)等于該能層的序數(shù)，故B說法正確；C、書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)?，故C說法錯誤；D、基態(tài)原子是處于最低能量的原子，通常所說的電子排布指的是基態(tài)原子的電子排布，故D說法正確?！咀兪?1】下列說法中正確的是()A．1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布B．3p2表示3p能級有兩個軌道C．同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D．同一原子中,2p、3p、4p能級中的軌道數(shù)依次增多【答案】A【解析】A、1個2s電子被激發(fā)到2p能級上,表示的是激發(fā)態(tài)原子;B、3p2表示3p能級上填充了2個電子;C、同一原子中能層序數(shù)越大,能量也就越高,離核越遠(yuǎn),故1s、2s、3s電子的能量逐漸升高;D、在同一能級中,其軌道數(shù)是一定的,而不論它在哪一能層中?！纠?】以下能級符號中，錯誤的是（）A．3s B．3p C．3d D．2d【答案】D【解析】L能層上有s、p，2個能級，即2s和2p，沒有2d，M能層上有s、p、d，3個能級，即3s、3p和3d，故答案為：D?！咀兪?1】下列能級中，軌道數(shù)為5的是（）A．2s B．2p C．4d D．4f【答案】C【解析】2s能級有1個原子軌道，2p能級有3個原子軌道，4d能級有5個原子軌道，4f能級有7個原子軌道，則能級中軌道數(shù)為5的是4d能級，故選：C。【例4】電子由3d能級躍遷至4p能級時,可通過光譜儀直接攝取到()A.電子的運(yùn)動軌跡圖像 B.原子的吸收光譜C.電子體積大小的圖像 D.原子的發(fā)射光譜【答案】B【解析】由于4p能級的能量要高于3d能級的能量,電子由3d能級躍遷至4p能級時需要吸收能量,故得到的是原子的吸收光譜?！咀兪?1】下列說法中不正確的是()A.同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多B.3p2表示3p能級有兩個電子C.K+的電子排布式為1s22s22p63s23p6D.處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子【答案】A【解析】所有能層中的p能級都只有3個軌道,A項錯誤?！纠?】下列電子排布式是基態(tài)原子的電子排布式的是 ()①Be:1s22s12p1②O:1s22s22p4③He:1s12s1④Cl:1s22s22p63s23p5A.①② B.②③ C.①③ D.②④【答案】D【解析】①Be:1s22s12p1是激發(fā)態(tài),2s能量低于2p,故錯誤;②O:1s22s22p4符合能量最低原理,故正確;③He:1s12s1是激發(fā)態(tài),1s能量低于2s,故錯誤;④Cl:1s22s22p63s23p5符合能量最低原理,故正確?！咀兪?1】某原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1,該元素最可能的化合價為()A.+1 B.+3 C.+5 D.5【答案】B【解析】根據(jù)該元素原子的電子排布式可知,該原子的最外能層上有3個電子,故該元素的原子容易失去3個電子表現(xiàn)+3價?！纠?】下列說法正確的是()A．每個能層s能級的原子軌道的形狀均相同，能層序數(shù)越大，軌道半徑越大，電子能量越高B．原子核外電子云是核外電子運(yùn)動后留下的痕跡C．教材中說“核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云”，這說明原子核外電子云是實際存在的D．每個能層都有p能級，p能級都有3個原子軌道【答案】A【解析】s能級的原子軌道的形狀都是球形的，且能層序數(shù)越大，軌道半徑也越大，電子能量越高，A正確；電子云是用小點的疏密來表示空間電子出現(xiàn)的概率密度大小的一種圖形，B錯誤；“核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱作電子云”，但電子云不是實際存在的，C錯誤；第一能層沒有p能級，D錯誤?！咀兪?1】下列說法中正確的是()A．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動B．基態(tài)氫原子的電子云是圓形的C．ns能級的原子軌道圖可表示為D．3d3表示3d能級有3個原子軌道【答案】C【解析】電子云是用小點表示電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率，小點不代表電子，小點的疏密表示電子出現(xiàn)概率的大小，A項錯誤；基態(tài)氫原子的電子云是球形而不是圓形的，B項錯誤；3d3表示第三能層d能級有3個電子，d能級有5個原子軌道，D項錯誤?！纠?】下列說法錯誤的是()A．電子排布式1s22s22p63s3違反了泡利原理B．基態(tài)原子電子排布式1s22s22p63s23p63d5違反了能量最低原理C．根據(jù)構(gòu)造原理可知原子核外電子填充順序為…4p、4d、4f、5s、5p…D．8O的電子排布式為1s22s22peq\o\al(2,x)2peq\o\al(2,y)，違反了洪特規(guī)則【答案】C【解析】根據(jù)泡利原理可知3s軌道最多排2個電子，A正確；由于4s軌道能量比3d軌道低，根據(jù)能量最低原理可知該基態(tài)原子的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d34s2，B正確；根據(jù)構(gòu)造原理可知原子核外電子的填充順序為…4p、5s、4d、5p、6s、4f…，C錯誤；根據(jù)洪特規(guī)則可知，電子盡可能地占據(jù)不同的軌道，則基態(tài)8O原子的電子排布式應(yīng)為1s22s22peq\o\al(2,x)2peq\o\al(1,y)2peq\o\al(1,z)，D正確。【變式71】若某原子在處于能量最低狀態(tài)時,外圍電子排布為4d15s2,則下列說法正確的是()A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時,原子中共有3個未成對電子B.該元素的原子核外共有5個電子層C.該元素原子的M能層中有8個電子D.該元素原子最外層有3個電子【答案】B【解析】該元素原子處于能量最低狀態(tài)時,原子中只有1個未成對電子,A錯誤;該元素原子核外共有5個電子層,B正確;該元素原子的M能層中有18個電子,C錯誤;該元素原子最外層有2個電子,D錯誤。【例8】下列各項敘述錯誤的是（）A．如果硫原子核外電子排布圖為，則違反了泡利原理B．如果25號Mn元素的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了構(gòu)造原理C．氮原子的核外電子排布圖為，符合洪特規(guī)則和泡利原理D．泡利原理、洪特規(guī)則、構(gòu)造原理都是對核外電子排布滿足能量最低的要求【答案】A【解析】A、如果硫原子核外電子排布圖為，則違反了洪特規(guī)則，故A錯誤；B、25號Mn元素的基態(tài)電子排布式為1s22s2p63s23p63d54s2，如果25號Mn元素的基態(tài)電子排布式為1s22s2p63s23p63d7，則違反了構(gòu)造原理，故B正確；C、氮原子的核外電子排布圖為，符合洪特規(guī)則和泡利原理，故C正確；D、泡利原理、洪特規(guī)則、構(gòu)造原理都是對核外電子排布滿足能量最低的要求，故D正確?！咀兪?1】基態(tài)原子的核外電子排布的原則不包括()A．能量守恒原理 B．能量最低原理C．泡利原理 D．洪特規(guī)則【答案】A【解析】基態(tài)原子的核外電子排布的原則為能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。能量最低原理：原子核外電子先占有能量低的軌道，然后依次進(jìn)入能量高的軌道；泡利不相容原理：每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子；洪特規(guī)則：洪特規(guī)則是在等價軌道（相同電子層、電子亞層上的各個軌道）上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同；所以基態(tài)原子的核外電子排布的原則不包括能量守恒原理?！纠?】若將N的電子排布式寫成1s2s22px22py1)，它違背了（）A．能量守恒原理 B．泡利原理 C．能量最低原理 D．洪特規(guī)則【答案】D【解析】N的2p能級有三個能級相同的軌道：2px、2py、2pz，而N有3個2p電子，電子排布應(yīng)該遵循洪特規(guī)則，電子在能級相同的軌道上排布時，應(yīng)盡可能分占不同的軌道且自旋方向相同，由此正確的排布式應(yīng)為：1s2s22px12py12pz1，故選D?！咀兪?1】下列由電子排布式所得的結(jié)論錯誤的是（）選項電子排布式結(jié)論A違背洪特規(guī)則B違背能量最低原理C違背泡利原理D違背能量最低原理【答案】B【解析】A、電子排布式為：，此處，，就是2p能級的3個簡并軌道，兩個電子排入2p能級，它們將分別占據(jù)2個簡并軌道且自旋平行，而不是自旋相反地擠入其中一個軌道，所以A項電子排布是違反洪特規(guī)則的，故A正確；B.電子排布式為：，排布符合構(gòu)造原理，符合三個原理，故B錯誤；C.電子排布式為：，3p軌道最多容納6個電子，不可能出現(xiàn)的情況，所以C項電子排布式違反泡利原理，故C正確；D.電子排布式為：，雖然3d軌道為半充滿結(jié)構(gòu)，但3p上只有2個電子，沒有充滿，所以D項電子排布式違反能量較低原理，故D正確，【例10】某原子核外電子排布式為1s22s22p3，下列說法正確的是()A．該原子的核外電子排布圖為eq\o\ac(\s\up15(1s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up16(2p),\x(↑↓))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri()B．該原子核外有3種能量不同的電子C．該原子核外最外層電子占據(jù)3個原子軌道D．該原子核外有3種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子【答案】B【解析】A項，該電子排布圖違反洪特規(guī)則，正確的電子排布圖為eq\o\ac(\s\up15(1s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up16(2p),\x(↑))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)，錯誤；B項，該原子核外有3種能量不同的電子，分別為1s、2s、2p原子軌道上的電子，正確；C項，該原子核外最外層電子數(shù)為5，占據(jù)2s、2p原子軌道，共4個原子軌道，錯誤；D項，該原子有7種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子，錯誤?！咀兪?01】下列基態(tài)原子的電子排布式中，其未成對電子數(shù)最多的是()A．1s22s22p63s23p63d64s2B．1s22s22p63s23p64s1C．1s22s22p63s23p63d54s1D．1s22s22p63s23p63d104s1【答案】C【解析】根據(jù)s、p、d能級原子軌道數(shù)目及洪特規(guī)則可知，A、B、C、D項原子的未成對電子數(shù)分別為4、1、6、1，C項正確。課后提升·練到位課后提升·練到位1．下列有關(guān)認(rèn)識正確的是()A．各能層的能級數(shù)按K、L、M、N分別為1、2、3、4B．各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C．各能層含有的能級數(shù)為n－1D．各能層含有的電子數(shù)為2n2【答案】A【解析】A項、各能層的能級數(shù)按K、L、M、N分別為1、2、3、4，故A正確；B項、各能層的能級都是從s能級開始，每個能層上能級個數(shù)與能層數(shù)相等，所以有的能層不含f能級，故B錯誤；C項、各能層含有的能級數(shù)與其能層數(shù)相等為n，故C錯誤；D項、各能層最多含有的電子數(shù)為2n2，但最外層不能超過8個電子，次外層不能超過18個電子，倒數(shù)第三層不能超過32個電子，故D錯誤。2.具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子,其對應(yīng)元素一定屬于同一周期的是()A.兩種原子的電子層上全部都是s電子B.3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上有一個未成對電子的原子C.最外層電子排布式為2s22p6的原子和最外層電子排布式為2s22p6的離子D.原子核外M能層上的s能級和p能級都填滿了電子,而d能級尚未排有電子的兩種原子【答案】B【解析】兩原子的核外全部都是s電子,則原子具有1s能級或具有1s、2s能級,如果是氫原子與鋰原子,二者并不處于同一周期,A項錯誤。3p能級上只有一個空軌道的原子,其價層電子排布式為3s23p2;3p能級上只有一個未成對電子的原子,其價電子排布式為3s23p1或3s23p5,三者都處于第三周期,B項正確。最外層電子排布式為2s22p6的原子為氖原子;最外層電子排布式為2s22p6的離子可能是陰離子也可能是陽離子,如O2、Na+等,不一定處于同一周期,C項錯誤。原子核外M能層上的s、p能級都充滿電子,而d能級中沒有電子,符合條件的原子有氬原子、鉀原子、鈣原子,故不一定處于同一周期,D項錯誤。3.下列有關(guān)核外電子排布的式子不正確的是()A．基態(tài)24Cr原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1B．基態(tài)K原子的簡化電子排布式：[Ar]4s1C．基態(tài)N原子的電子排布圖：D．基態(tài)Si原子的電子排布圖：【答案】D【解析】基態(tài)24Cr原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，這樣排布滿足洪特規(guī)則的特例，且能量最低，A正確；基態(tài)K原子核外有19個電子，故其簡化電子排布式為[Ar]4s1，B正確；基態(tài)N原子核外有7個電子，其電子排布圖為，C正確；Si原子3p能級的電子排布遵循洪特規(guī)則，應(yīng)該是，D不正確。4．下列關(guān)于能層與能級的說法中正確的是A．同一原子中，符號相同的能級，其上電子能量不一定相同B．任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)不一定等于該能層序數(shù)C．同是s能級，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是不相同的D．多電子原子中，每個能層上電子的能量一定不同【答案】A【解析】A、同一原子中，能級名稱相同，其軌道形狀相同，能層越大其能量越高，選項A正確；B、任一能層的能級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)，選項B錯誤；C、同是s能級，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)都是2個，選項C錯誤；D、同一能層的不同能級能量不同，且按s、p、d…規(guī)律依次增大，選項D錯誤；5．下列說法不正確的是（）A．原子光譜是測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段B．霓虹燈能夠發(fā)出五顏六色的光，其發(fā)光機(jī)理與氫原子光譜形成機(jī)理基本相同C．原子線狀光譜的產(chǎn)生是原子核外電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的D．“在高分辨鈉原子光譜中的靠的很近的兩條黃色譜線”可以利用玻爾原子結(jié)構(gòu)模型較好地解釋【答案】D【解析】A．原子光譜是線狀譜，是不連續(xù)的。原子都是由原子核和電子組成的，但不同原子的光譜都有各自的特征譜線，原子光譜是不相同的。鑒別物質(zhì)可以利用明線光譜和暗線譜，所以原子光譜可用于測定物質(zhì)中元素的種類，故A正確；B．霓虹燈能夠發(fā)出五顏六色的光，其發(fā)光機(jī)理與氫原子光譜形成機(jī)理基本相同，都是電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的，故B正確；C．原子線狀光譜的產(chǎn)生是原子核外電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的，故C正確；

D．玻爾原子結(jié)構(gòu)模型能夠成功地解釋氫原子光譜，不能解釋在高分辨鈉原子光譜中的靠的很近的兩條黃色譜線，故D錯誤；6．下列關(guān)于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說法中,正確的是(

)A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過程中吸收能量D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜【答案】C【解析】A.處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子，基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低，故A錯誤；B.基態(tài)時的能量低、穩(wěn)定，激發(fā)態(tài)時能量高、不穩(wěn)定，故B錯誤；C.基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)是由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)成高能量狀態(tài)，轉(zhuǎn)化過程中要吸收能量，故C正確；D.電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，從由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)輻射光子，放出能量。電子在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會產(chǎn)生原子發(fā)射光譜，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)吸收光子，獲得能量，產(chǎn)生吸收光譜，故D錯誤；7．下列說法正確的是（）。A．自然界中的所有原子都處于基態(tài)B．同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量C．無論原子種類是否相同，基態(tài)原子的能量總是低于激發(fā)態(tài)原子的能量D．激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性【答案】B【解析】A、自然界中的原子有的處于基態(tài)，有的處于激發(fā)態(tài)，A選項錯誤；B、C、同一種原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量，若原子種類不同，則不一定如此，所以B選項正確，C選項錯誤；D、激發(fā)態(tài)原子的能量較高，容易躍遷到能量較低的狀態(tài)或基態(tài)，能量降低。激發(fā)態(tài)原子若要失去電子，仍必須再吸收能量，失去電子難易程度需根據(jù)原子的具體情況而定，有的激發(fā)態(tài)原子易失去電子，有的激發(fā)態(tài)原子難失去電子，故D錯誤。8.觀察1s軌道電子云示意圖，下列說法正確的是()A．一個小黑點表示1個自由運(yùn)動的電子B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面C．電子在1s軌道上運(yùn)動像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)D．1s軌道電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機(jī)會的多少【答案】D【解析】A、小黑點表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的機(jī)會，不表示電子數(shù)目，故A錯誤；B、1s軌道為球形，所以1s軌道的電子云形狀為球形，故B錯誤；C、電子在原子核外作無規(guī)則的運(yùn)動，不會像地球圍繞太陽有規(guī)則的旋轉(zhuǎn)，故C錯誤；D、小黑點的疏密表示電子在核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會的多少，密則機(jī)會大，疏則機(jī)會小，故D正確；9.下列說法中正確的是A．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動B．電子云圖中的小黑點密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多C．ns能級的原子軌道圖可表示為D．3d3表示3d能級有3個軌道【答案】C【解析】A、電子云是用小黑點表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率，小黑點不代表電子，小黑點的疏密表示電子出現(xiàn)概率的大小，A錯誤；B、根據(jù)A中分析可判斷B錯誤；C、1s電子云呈球形，ns能級的原子軌道圖可表示為，C正確；D、3d3表示第三能層d能級有3個電子，d能級有5個軌道，D錯誤。10.下列說法正確的是()A．因為p軌道是“8”字形的,所以p電子是“8”字形B．能層數(shù)為3時,有3s、3p、3d、3f四個軌道C．氫原子中只有一個電子,故氫原子只有一個軌道D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運(yùn)動狀態(tài)的【答案】D【解析】A、p軌道是啞鈴形,是說的電子出現(xiàn)概率高的“區(qū)域”的形狀。B、能層數(shù)為3時,共有9個軌道。C、氫原子中有一個電子,但軌道是人們規(guī)定的,可以是空軌道。11.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法中正確的是

()。A．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s能級原子軌道呈球形，處于該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動C．p能級原子軌道呈啞鈴狀，隨著能層的增加，p能級原子軌道也在增多D．p能級原子軌道與s能級原子軌道的平均半徑都隨能層序數(shù)的增大而增大【答案】D【解析】A、電子云是指核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云，故A錯誤；B、s能級的電子云輪廓圖為球形，電子云的輪廓圖是電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率，故B錯誤；C、p能級原子軌道呈啞鈴狀，同一原子能層越高，同一能級的電子云半徑增大，但原子軌道數(shù)不增加，仍然為3個，故C錯誤；D、同一原子能層越高，同一能級的電子云半徑增大。故選：D。12.下列關(guān)于價層電子排布式為3s23p4的粒子的描述正確的是()A.它的元素符號為OB.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C.可以與H2化合生成常溫下呈液態(tài)的化合物D.其軌道表示式為:【答案】B【解析】價層電子排布式為3s23p4的原子是S,O原子的價電子排布式為2s22p4,A錯誤;S原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4,B正確;硫和氫氣化合生成的硫化氫在常溫下是氣體而不是液體,C錯誤;當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時,總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋平行,所以D項中的軌道表示式違反洪特規(guī)則,D錯誤。13.下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是()A．最外層都只有一個電子的X、Y原子B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子D．2p軌道上只有一個空軌道的X原子與3p軌道上只有一個空軌道的Y原子【答案】D【解析】D項，X原子是C原子，Y原子為Si原子，二者位于同一主族，最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)相似，D正確。14.下列各組原子中,彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是()A.電子排布式為1s2的X原子與電子排布式為1s22s2的Y原子B.原子核外M能層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N能層上僅有兩個電子的Y原子C.2p能級中有一個空軌道的X原子與3p能級中有一個空軌道的Y原子D.最外層都只有1個電子的X、Y原子【答案】C【解析】電子排布式為1s2的原子為He,電子排布式為1s22s2的原子為Be,兩者化學(xué)性質(zhì)不相似,A錯誤;原子核外M能層上僅有兩個電子的X原子為Mg,原子核外N能層上僅有兩個電子的Y原子有多種,如第四周期中Ca、Fe、Zn等,化學(xué)性質(zhì)不一定相似,B錯誤;2p能級中有一個空軌道的X原子為C,3p能級中有一個空軌道的Y原子為Si,均為第ⅣA族元素,同主族的C和Si化學(xué)性質(zhì)相似,C正確;原子最外層只有1個電子有第ⅠA族元素及部分過渡元素(如Cr、Cu),其化學(xué)性質(zhì)不一定相似,D錯誤。15．圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖1中的每個小黑點表示1個電子B．圖2表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C．圖2表明1s軌道呈球形，有無數(shù)對稱軸D．圖1中的小黑點表示電子在核外所處的位置【答案】C【解析】電子云就是用小黑點的疏密來表示空間各電子出現(xiàn)概率大小的一種圖形，小黑點表示空間各電子出現(xiàn)的幾率，A、D錯誤；在界面內(nèi)出現(xiàn)該電子的幾率大于90%，界面外也可出現(xiàn)電子，幾率不足10%,，B錯誤。16．為揭示氫原子光譜是線性光譜這一事實，玻爾提出電子在線性軌道上繞核運(yùn)行的理論。下列說法中，不符合這一理論的是()A．電子繞核運(yùn)動具有特定的半徑和能量B．電子在特定半徑的軌道上運(yùn)動時不輻射能量C．電子躍遷時，會吸收或放出特定的能量D．揭示了氫原子光譜存在多條譜線【答案】D【解析】玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型只能解釋氫原子光譜是線狀光譜。要解釋氫原子光譜的多條譜線，需用量子力學(xué)理論來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)，D項的內(nèi)容無法用玻爾理論解釋。17．下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是________(填序號，下同)，違反能量最低原理的是__________，違反洪特規(guī)則的是__________，違反泡利原理的是________________。①Ca2＋：1s22s22p63s23p6②F－：1s22s23p6③P：eq\o\ac(\s\up15(1s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up16(2p),\x(↑↓))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑↓)\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑↓)eq\o\ac(\s\up15(3s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up16(3p),\x(↑↓))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri()④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑤Mg2＋：1s22s22p6⑥C：eq\o\ac(\s\up15(1s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↑))eq\o\ac(\s\up16(2p),\x(↑))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri()【答案】①④⑤②③⑥【解析】根據(jù)核外電子排布規(guī)律知②中錯誤在于電子排滿2s軌道后應(yīng)排2p軌道，而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6；③3p電子在簡并軌道上排布時，應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋狀態(tài)相同，正確的應(yīng)為eq\o\ac(\s\up16(3p),\x(↑))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)，沒有遵循洪特規(guī)則；⑥違反泡利原理，正確的應(yīng)為eq\o\ac(\s\up15(1s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up15(2s),\x(↑↓))eq\o\ac(\s\up16(2p),\x(↑))\d\ba15()\x\to\bo\ri(↑)\d\ba15()\x\to\bo\ri()。18.根據(jù)核外電子的排布特點推斷元素。(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為;其價層電子的軌道表示式為。

(2)B元素的正三價離子的3d能級為半充滿,B的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為。

(3)C元素基態(tài)原子的M能層全充滿,N能層沒有成對電子且只有一個未成對電子,C的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為。

(4)D元素的原子最外層電子排布式為nsnn,則n=;原子中能量最高的是電子,核外電子軌道表示式為。

【答案】(1)N(2)Fe1s22s22p63s23p63d64