1、第一章 原子结构与性质课前预习课堂练习第一节 原子结构课时作业2构造原理和能量最低原理课后作业基础训练课前预习一、构造原理随着原子的递增，绝大多数元素的原子核外电子的排布将遵循以下排布顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、4p、5s、5p、6s、6p、7s人们把它称为构造原理。如图：核电荷数3d4d4f、5d二、核外电子排布式1电子排布式根据构造原理，只要知道(等于核电荷数)，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布，这样的电子排布是的。用在能级符号标明该能级上，这就是电子排布式，如 Na：。原子序数基态原子数字右上角排布的电子数1s22s22p63s1说明：以 Al 原子为例，电子排布式中各
2、符号、数字的意义分别为2原子的外围电子排布由于原子的内层电子不参与化学反应，只有电子发生变化，故描述原子核外电子排布时，省去内层电子，仅写出可能参与反应的外围电子层的排布，即得到元素原子的外围电子排布式。例如，周期表中所表示的 Fe：3d64s2；S：3s23p4。最外层3简化电子排布式为了方便，常把内层已达稀有气体电子层结构的部分用稀有气体符号加括号表示。如 K：4s1，所以原子的电子排布式可表示为：Ar4s1，又如 Na：，Fe：。Ne3s1Ar3d64s2【问题探究 1】“能层越大，能级的能量越高”对吗？提示：不对。从构造原理示意图中可以看出能级的能量高低除了符合同能层不同能级：E(ns
3、)E(np)E(nd)E(nf)和不同能层同能级 E(1s)E(2s)E(3s)E(4s)、E(4f)E(5p)、E(4f)E(6s)等。【问题探究 2】为什么 K 原子的原子结构示意图不是，而是？提示：由于出现能级交错现象：E(4s)E(3d)，K 原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满 3s 能级、3p 能级，最后一个电子进入 4s 能级而不是 3d 能级，所以它的原子结构示意图为：。【问题探究 3】从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。它们是否符合构造原理？提示：Cu：3d104s1 Ag：4d105s1 Au：5d106s1根据构造原理 Cu、Ag、Au 的外围电子排布
4、为：Cu：3d94s2 Ag：4d95s2 Au：5d96s2。所以它们电子层排布不符合构造原理。三、能量最低原理、基态与激发态、光谱1能量最低原理原子的电子排布遵循，能使整个原子的能量处于。2基态原子与激发态原子基态原子处于，当基态原子的电子能量后，电子会跃迁到，变成原子，再跃迁回较低能量的态乃至时，将能量。构造原理最低状态能量最低状态吸收较高能级激发态激发基态释放3光谱与光谱分析(1)光谱用光谱仪摄取的各种元素的电子的或。(2)光谱分析在现代化学中，利用上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。吸收光谱发射光谱原子光谱基础训练课堂练习1按能量由低到高的顺序排列，下列选项正确的是()A1s、2p、3
5、d、4s B1s、2s、3s、2pC2s、2p、3s、3p D4p、3d、4s、3pC解析：由原子核外电子排布的构造原理可知，能量由低到高的能级顺序是 1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p。分析对照四个选项，只有 C 项正确。2下列各原子或离子的核外电子排布式错误的是()ANa：1s22s22p6BF：1s22s22p6CN：1s22s22p6DO2：1s22s22p6C解析：N 原子核外有 7 个电子，其核外电子排布式为 1s22s22p3，C项错误。3已知 Na 的核外电子排布式为 1s22s22p63s1，通常可把内层已达稀有气体原子的电子层结构的部分写成“原子实”，如 Na
6、的核外电子排布式可写成Ne3s1。用“原子实”表示的 30 号元素锌的原子核外电子排布式正确的是()ANe3d104s2BAr3d104s24p2CAr3d84s24p2 DAr3d104s2D解析：根据构造原理可知，锌元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，除 3d104s2 外，锌原子内层电子的排布与稀有气体原子 Ar 的电子排布相同，因此锌的核外电子排布式可写为Ar3d104s2。4电子在一个原子的下列能级的原子轨道中排布时，最后排布的是()Ans BnpC(n1)d D(n2)fB解析：基态原子的电子在排布时先进入能量低的能级，填满后再进入能量高的能级。
7、根据原子轨道中能级的能量高低顺序：ns(n2)f(n1)dnp，可知最后排布的应是能量高的 np 能级。5对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应A解析：解答本题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化和现象。在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态
8、时，将释放能量，从而产生红色光，故 A 项正确。6核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数的多少有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是 1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是()A两粒子的 1s 能级上电子的能量相同B两粒子的 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，产生的光谱不同D两粒子都达 8 电子稳定结构，化学性质相同C解析：虽然氩原子与硫离子的核外电子排布式相同，都是1s22s22p63s23p6，但是氩原子与硫离子的核电荷数不同，对核外电子的吸引力不同，两粒子的 1s 能级上电子的能量不相同；两粒子的 3p能级上的电
9、子离核的距离不相同；两粒子都达 8 电子稳定结构，但化学性质不相同，氩原子稳定，硫离子具有还原性。7某基态原子的第五电子层上只有 2 个电子，则该原子的第四电子层的电子数可能为()A32 B08C13 D19C解析：某基态原子第五电子层上只有 2 个电子，根据构造原理可知：其 4s 和 4p 能级一定是充满的，而 4d 能级上的电子数可以是 0、1、2、5、10，所以该原子的第四电子层的电子数为 8、9、10、13 或 18。8生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是()A钢铁长期使用后生锈B节日里燃放的焰火五彩缤纷C金属可以导电D樟脑丸久置后消失B解析：钢铁长期使用后生锈是因为铁失去电
10、子被氧化，A 项错误；节日里燃放的焰火五彩缤纷是因为原子核外电子发生了跃迁，B 项正确；金属可以导电是因为自由电子在外加电场作用下发生了定向移动，C 项错误；樟脑丸久置后消失是由于分子的运动，D 项错误。9在下列各组电子构型中，()属于基态原子，()属于激发态原子，()是错误的电子排布式。A1s22s2 B1s22s23s2C1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z4s1 D1s22s22p63s23p54s1E1s22s22p63s23p1x3p2y3p1z F1s22s22p62d53s2A、EC、DB、F解析：基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理，各轨道电子排布不违背泡利不相
11、容原理和洪特规则的原子；激发态原子是指电子未按轨道能量顺序填充，但各轨道电子排布不违背泡利不相容原理和洪特规则的原子。A 项表示铍原子的基态；E 项表示硫原子的基态(还可写作 3p2x3p1y3p1z或 3p1x3p1y3p2z)；C 项中 1 个 3p 电子激发到了 4s轨道上，属于激发态原子；同理，D 项中 1 个 3p 电子激发到了 4s 能级上，属于激发态原子；B 项不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2 中 2p 电子跃迁的结果，是错误的；F 项中的“2d”能级是不存在的，也是错误的。10写出下列原子或离子的电子排布式。(1)写出下列原子的电子排布式：11Na；16S；34
12、Se；20Ca；26Fe；30Zn。1s22s22p63s11s22s22p63s23p41s22s22p63s23p63d104s24p41s22s22p63s23p64s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s2(2)X 元素的1 价阳离子的核外电子排布与氩原子相同，则 X元素的原子核外电子的电子排布式为。(3)写出下列离子的电子排布式：Mg2；Al3；O2；S2；Cl；K；Ca2；Br。1s22s22p63s23p64s1 或Ar4s11s22s22p61s22s22p61s22s22p61s22s22p63s23p61s22s22p63s2
13、3p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p61s22s22p63s23p63d104s24p6解析：(1)根据原子核外电子排布所遵循的原理书写原子的电子排布式，同时应注意从 3d 能级开始出现“能级交错”现象。(2)氩原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p6，故 X 原子一定失去 4s 轨道上的一个电子形成阳离子，则 X 应为 K。11如图是锂、氦、汞原子的吸收光谱和发射光谱。其中图是原子由基态转化为激发态时的光谱，图是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在图中用线段将同种元素原子的吸收光谱和发射光谱连接起来。答案：如图所示
14、12根据下列叙述，写出对应元素的名称及基态原子的核外电子排布式。(1)A 元素原子核外 M 层电子数是 L 层电子数的一半：。(2)B 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5 倍：。(3)C 元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：。(4)D 元素原子的次外层电子数是最外层电子数的14：。硅，1s22s22p63s23p2硼，1s22s22p1氟，1s22s22p5氖，1s22s22p6解析：(1)A 元素原子的 L 层排满有 8 个电子，故 M 层有 4 个电子，则 A 为硅。(2)B 元素原子的次外层电子数只能为 2，故最外层电子数为 3，则 B 为硼。(3)由题意知，C 为氟。(4)D 元素原子的最外层电子数为 8，次外层电子数为 2，则 D 为氖。谢谢观赏！Thanks!