原子結(jié)構(gòu)(第1課時(shí)-能級(jí)與能層-原子光譜)(習(xí)題精煉)-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)課時(shí)1能級(jí)與能層原子光譜單選題Ⅰ.夯實(shí)基礎(chǔ)篇1．（2022·湖北十堰·高三期中）在一個(gè)基態(tài)多電子原子中，下列說(shuō)法正確的是A．K層上的電子能量比L層上的電子能量低B．激發(fā)態(tài)原子釋放能量一定變成基態(tài)原子C．不可能有2個(gè)能量完全相同的電子D．若3d能級(jí)上只有2個(gè)電子，其能量不相同【答案】A【詳解】A．根據(jù)構(gòu)造原理可知，離核越遠(yuǎn)的電子能量越高，則K層上的電子能量比L層上的電子能量低，A正確；B．激發(fā)態(tài)原子釋放能量不一定變成基態(tài)原子，可能變?yōu)檩^低能量的激發(fā)態(tài)，B錯(cuò)誤；C．每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子，自旋相反，這兩個(gè)電子的能量完全相同，另外在等價(jià)軌道上填充的電子能量也相同，可能有2個(gè)能量完全相同的電子，C錯(cuò)誤；D．在等價(jià)軌道上填充的電子能量相同，則2個(gè)電子均在3d能級(jí)上，其能量相同，D錯(cuò)誤；故選A。2．（2022·四川·鹽亭中學(xué)高二階段練習(xí)）下列能級(jí)符號(hào)表示錯(cuò)誤的是A．? B．?C．? D．?【答案】B【詳解】A．L能層是第二能層，含有2個(gè)能級(jí)，分別是2s、2p能級(jí)，含2p能級(jí)，故A不選；B．M能層是第三能層，含有3個(gè)能級(jí)，分別是3s、3p、3d能級(jí)，無(wú)3f能級(jí)，故B選；C．第四能層，含有4個(gè)能級(jí)，分別是4s、4p、4d、4f能級(jí)，4s能級(jí)屬于第四能層，故C不選；D．第五能層，含有4個(gè)能級(jí)，分別是5s、5p、5d、5f能級(jí)，5d能級(jí)屬于第五能層，故D不選。故選B。3．（2022·河北·石家莊一中高二開(kāi)學(xué)考試）下列關(guān)于能層和能級(jí)的說(shuō)法正確的是A．原子核外每能層最多可容納的電子數(shù)為n2B．能層序數(shù)較大的能級(jí)，能量不一定較高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能容納的電子數(shù)逐漸增多【答案】B【詳解】A．原子核外每能層最多可容納的電子數(shù)為2n2，故A錯(cuò)誤；B．能層序數(shù)越大的能級(jí)能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正確；C．不同能層的s軌道，能層序數(shù)越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C錯(cuò)誤；D．p能級(jí)上有3個(gè)原子軌道，軌道數(shù)相同，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2022·吉林油田第十一中學(xué)高二期末）在M能層中，能級(jí)數(shù)目為A．1 B．3 C．9 D．18【答案】B【詳解】M能層是第三能層，含有3個(gè)能級(jí)，分別是3s、3p、3d，答案選B。5．（2022·甘肅·民勤縣第一中學(xué)高二期中）下列能級(jí)符號(hào)正確的是①1s

②2d

③3f

④4pA．①④ B．②③ C．③④ D．①②【答案】A【詳解】①s亞層在每一層上都有，因此存在1s能級(jí)，故①正確；②d亞層至少在第三層及以上，第二能層只有2s、2p能級(jí)，故②錯(cuò)誤；③f亞層至少在第四層及以上，第三能層只有3s、3p、3d能級(jí)，故③錯(cuò)誤；④p亞層至少在第二層及以上，因此存在4p能級(jí)，故④正確；故選：A。6．（2022·黑龍江·哈爾濱市第三十二中學(xué)校高二期末）下列說(shuō)法中正確的是A．焰火、霓虹燈光與原子核外電子躍遷有關(guān)B．基態(tài)氫原子核外電子云形狀為啞鈴型C．元素周期表的d區(qū)包含所有的過(guò)渡元素D．同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多【答案】A【詳解】A．焰火、霓虹燈光與原子核外電子躍遷有關(guān)，是物理變化，故A正確；B．基態(tài)氫原子核外電子云形狀為球形，故B錯(cuò)誤；C．元素周期表中過(guò)渡元素在d區(qū)和ds區(qū)，故C錯(cuò)誤；D．同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)相同，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為A。7．（2022·河南宋基信陽(yáng)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二階段練習(xí)）以下現(xiàn)象與核外電子躍遷有關(guān)的是①棱鏡分光

②石油蒸餾

③凸透鏡聚光

④日光燈通電發(fā)光

⑤冷卻結(jié)晶A．③④ B．①②③⑤ C．④ D．①②③④【答案】C【詳解】①棱鏡分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的，與電子躍遷無(wú)關(guān)，故①不符題意；②石油蒸餾是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同加以分離，與電子躍遷無(wú)關(guān)，故②不符題意；③凸透鏡聚光是由光的折射形成的，與電子躍遷無(wú)關(guān)，故③不符題意；④日光燈通電發(fā)光，是因?yàn)殡娮影l(fā)生能級(jí)躍遷時(shí)將多余的能量以光的形式放出，與電子躍遷有關(guān)，故④符合題意；⑤冷卻結(jié)晶，是由于溫度降低，溶液的溶解度減小析出溶質(zhì)，與電子躍遷無(wú)關(guān)，故⑤不符題意；④符合題意；答案選C。8．（2022·陜西·周至縣第四中學(xué)高二階段練習(xí)）氮原子核外能量最高的電子處于能級(jí)A．1s B．2s C．2p D．3s【答案】C【詳解】基態(tài)氮原子核外電子所處的軌道能量由高到低的順序是2p＞2s＞1s，所以氮原子核外能量最高的電子所處的能級(jí)是2p，故選：C。Ⅱ.能力提升篇9．（2022·四川·遂寧中學(xué)高二階段練習(xí)）下列說(shuō)法正確的是A．第二能層含有2s、2p和2d三個(gè)能級(jí) B．處于同一能層的電子能量一定相同C．原子中3d2表示3d能級(jí)有兩個(gè)軌道 D．F原子中s軌道的電子云輪廓都為球形【答案】D【詳解】A．第二能層含有2s、2p兩個(gè)能級(jí)，所以不存在2d能級(jí)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．處于同一能層的電子可能有s電子、p電子或d電子，d電子能量>p電子能量>s電子能量，所以處于同一能層的電子能量不一定相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．d能級(jí)的軌道數(shù)為5，即3d能級(jí)有5個(gè)軌道，3d2表示3d能級(jí)有兩個(gè)電子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．s軌道的電子云輪廓為球形，即1s、2s、3s等電子云輪廓都為球形，所以F原子中s軌道的電子云輪廓都為球形，選項(xiàng)D正確；答案選D。10．（2022·陜西·西安市閻良區(qū)關(guān)山中學(xué)高二期末）第N能層所含能級(jí)數(shù)、原子軌道數(shù)和最多容納電子數(shù)分別為A．3、32、2×32 B．4、42、2×32 C．5、42、5×32 D．4、42、2×42【答案】D【詳解】第N能級(jí)為第4層，含有的軌道能級(jí)分別為s、p、d、f的順序依次為1、3,5、7，共有16個(gè)軌道，每一個(gè)軌道可容納2個(gè)電子，可以最多容納32個(gè)電子；故選D。11．（2022·海南·儋州川綿中學(xué)高二階段練習(xí)）下列關(guān)于一定原子軌道上運(yùn)動(dòng)的電子的判斷正確的是A．一個(gè)原子軌道上只有一個(gè)電子B．處在同一原子軌道上的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同C．處在同一能級(jí)中的電子(基態(tài))能量一定相同D．處于同一能層上的電子(基態(tài))能量一定不同【答案】C【詳解】A．一個(gè)原子軌道上可以容納兩個(gè)電子，并且自旋方向相反，A不正確；B．處在同一原子軌道上的電子，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不完全相同，若處于同一能級(jí)的不同軌道上，自旋狀態(tài)可以相同，若處于同一軌道上，自旋方向必須相反，B不正確；C．處在同一能級(jí)中的電子(基態(tài))，不管是處于不同軌道還是同一軌道，電子的能量都相同，C正確；D．處于同一能層上的電子(基態(tài))，若在同一能級(jí)中，電子的能量相同，D不正確；故選C。12．（2021·福建·上杭縣才溪中學(xué)高二期中）下列軌道按能量由高到低排列正確的是A．3d>3p>3s B．2px>2py>2pzC．1s>2s>3s D．5s>4f>4d【答案】A【分析】相同能層上，不同原子軌道能量的高低順序：ns＜np＜nd＜nf；不同能層上形狀相同的原子軌道能量的高低順序：1s＜2s＜3s＜4s…；能層、能級(jí)均相同的原子軌道能量相等如3px=3py=3pz；能層、能級(jí)均不同，原子軌道能量的高低順序：1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s＜4d＜5p＜6s＜4f…【詳解】A．由分析可知3s＜3p＜3d，故A正確；B．由分析可知2px=2py=2pz，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知1s＜2s＜3s，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知4f＞4d＞5s，故D錯(cuò)誤；故選：A。13．（2022·山東濰坊·高二期末）下列說(shuō)法正確的是A．軌道的電子能量比ns的高B．氫原子只有一個(gè)電子，其特征光譜只有一條譜線(xiàn)C．防曬霜中的有效成分的分子中含鍵，可以吸收部分紫外線(xiàn)D．通常以?xún)r(jià)電子所占據(jù)的軌道能級(jí)作為元素周期表分區(qū)的符號(hào)【答案】C【詳解】A．(n-1)d軌道的電子能量不一定比ns的高，比如4s上的電子能量有時(shí)就會(huì)比3d軌道上的電子能量高，A錯(cuò)誤；B．氫原子核外只有一個(gè)電子，但是它的激發(fā)態(tài)有多種，當(dāng)電子躍遷回較低狀態(tài)時(shí)釋放能量，發(fā)出多條不同波長(zhǎng)的光，B錯(cuò)誤；C．防曬霜中的有效成分的分子中含有π鍵，其中的π電子可在吸收紫外線(xiàn)后被激發(fā)，從而阻擋部分紫外線(xiàn)對(duì)皮膚的傷害，C正確；D．元素周期表以最后填入電子的軌道能級(jí)符號(hào)作為該區(qū)的符號(hào)，D錯(cuò)誤；故答案選C。14．（2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于電子層與原子軌道的說(shuō)法中，正確的是A．不同的電子層中的s原子軌道的能量相同B．原子核外每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為C．每種類(lèi)型的原子軌道里最多容納的電子數(shù)與原子軌道數(shù)目相等D．任一電子層中所含有的原子軌道類(lèi)型數(shù)等于該電子層序數(shù)【答案】D【詳解】A．不同電子層中的s原子軌道的能量不同，電子層序數(shù)越大，能量越高，A錯(cuò)誤；B．每一個(gè)電子層最多可容納的電子數(shù)為2n2，B錯(cuò)誤；C．每種類(lèi)型的原子軌道里最多容納的電子數(shù)是原子軌道數(shù)目的2倍，C錯(cuò)誤；D．任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)，即原子軌道類(lèi)型數(shù)目等于該電子層序數(shù)，D正確；故選：D。15．（2022·山西·太原市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二階段練習(xí)）下列能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是A．2s B．2p C．3d D．3f【答案】D【詳解】當(dāng)n=2時(shí)，有2s、2p兩個(gè)能級(jí)；當(dāng)n=3時(shí)，有3s、3p、3d三個(gè)能級(jí)，沒(méi)有3f能級(jí)；D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。16．（2022·山西運(yùn)城·高二階段練習(xí)）下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別是有無(wú)固定的熔點(diǎn)B．氫原子光譜在任何情況下都只有一條譜線(xiàn)C．含有非極性鍵的物質(zhì)不一定是共價(jià)化合物D．不同能層中s電子的原子軌道半徑相同【答案】C【詳解】A．晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是內(nèi)部粒子排列的有序性，從而使晶體在宏觀(guān)上具有自范性，而晶體的自范性導(dǎo)致晶體和非晶體物理性質(zhì)的差異，A錯(cuò)誤；B．氫原子核外只有一個(gè)電子，但它的激發(fā)態(tài)存在多種情況，當(dāng)電子躍遷回較低狀態(tài)時(shí)釋放能量，發(fā)出光線(xiàn)，故它產(chǎn)生的原子光譜中會(huì)有多條線(xiàn)，B錯(cuò)誤；C．、等物質(zhì)中都含有非極性鍵，是單質(zhì)，是離子化合物，C正確；D．能層序數(shù)越大，s原子軌道的能量越高，軌道的半徑越大，D錯(cuò)誤。故選C。填空題Ⅰ.夯實(shí)基礎(chǔ)篇17．（2022·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）基態(tài)磷原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)__________；該能層中具有的能量最高的電子所在能級(jí)有___________個(gè)伸展方向，原子軌道呈___________形?！敬鸢浮?/p>

M

3

啞鈴【詳解】磷是15號(hào)元素，其基態(tài)磷原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p3，則其能層最高層是三層，符號(hào)為M，該能層中具有的能量最高的電子所在能級(jí)為3p，有3個(gè)伸展方向，原子軌道呈啞鈴形。18．（2022·全國(guó)·高二專(zhuān)題練習(xí)）第五能層最多可容納多少個(gè)電子______？他們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中________？各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子_______？【答案】

50

5s、5p、5d、5f、5g

2、6、10、14、18【解析】略19．（2022·全國(guó)·高二專(zhuān)題練習(xí)）3d、4d、5d能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)是否相同？___________【答案】相同【解析】略Ⅱ.能力提升篇20．（2022·河南·平頂山市龍河實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高二期中）能層(1)含義：多電子原子核外電子的能量是不同的，核外電子按___________分成能層。(2)原子核外電子的排布規(guī)律①電子層數(shù)一二三四五六七符號(hào)______________每層最多容納電子數(shù)______________②能量規(guī)律：原子核外電子總是可能先排布在能量___________的電子層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量___________的電子層。即：能層的高低順序?yàn)開(kāi)__________。③數(shù)量規(guī)律：每層容納的電子數(shù)不超過(guò)___________。最外層電子數(shù)不超過(guò)___________(K層為最外層時(shí)，電子數(shù)不超過(guò)___________)次外層電子數(shù)不超過(guò)18倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過(guò)32【答案】(1)能量不同(2)

K

L

M

N

O

P

Q

2

8

18

32

50

72

98

較低

較高

E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)

2n2

8

2【解析】略21．（2022·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）回答下列問(wèn)題：(1)電子躍遷是如何完成的_____？是物理變化還是化學(xué)變化_____？(2)許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色試驗(yàn)，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋其原因？_____【答案】(1)

電子躍遷是通過(guò)吸收能量或者釋放能量而完成的

物理變化(2)金屬原子吸收能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，電子從高能級(jí)軌道躍遷回到低能級(jí)軌道時(shí)，將能量以光能的形式釋放出來(lái)【解析】(1)電子躍遷是通過(guò)吸收能量或者釋放能量而完成的；電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)，而原子得失電子時(shí)發(fā)生的是化學(xué)變化。一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p6(基態(tài))1s22s22p53s1(激發(fā)態(tài))。(2)金屬原子吸收能量從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，電子從高能級(jí)軌道躍遷回到低能級(jí)軌道時(shí)，將能量以光能的形式釋放出來(lái)。22．（2021·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）回答下列問(wèn)題：(1)1861年德國(guó)人基爾霍夫(r.Kirchhoff)和本生(R.w.Bunsen)研究鋰云母的某譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)在深紅區(qū)有一新線(xiàn)，從而發(fā)現(xiàn)了銣元素，他們研究的是_