1、课时训练2原子的核外电子排布基态与激发态、光谱一、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、)(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()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
3、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(建议用时:30分钟)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
4、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
5、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()A.+26B.+26C.+26D.+26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
6、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+26。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+26。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.某基态原子第四能层上只有2个电子,则该原子的M能层电子数可能为()A.8B.18C.818D.1832解析M能层为第三能层,当M能层为原子的次外层时,对应能级分别为
7、3s、3p、3d,根据构造原理,可知E(3s)E(3p)E(4s)E(3d),既然4s能级已填充电子,故3s、3p能级肯定已填满电子,3d能级可能填充电子,也可能未填充电子,该M能层电子数一定在818之间。答案C5.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
8、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C6.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D7.某元素的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
9、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D8.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A
10、9.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无最高化合价。答案B10.22Na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 +22B.原子结构示意图为 +22C.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1s
11、22s22p63s1,原子结构示意图为 +11,因此A项、B项、C项均错误,D项正确。答案D11.(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)1s22s22p63s23p
12、41s22s22p63s23p61s22s22p63s23p612.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。(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。
