第一章 原子结构与性质【过知识】-2022-2023学年高二化学单元复习过过过（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质

考点01 能层与能级

1．能层与能级

(1)能层：按照电子能量的差异，将核外电子分成不同的能层(即电子层)。

(2)能级：同一能层中能量不同的电子，分成不同的能级。

2．能层与能级中的数量关系

(1)一至七能层的符号分别为K、L、M、N、O、P、Q，各能层容纳的最多电子数为2n2。

(2)s、p、d、f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。

(3)能级数等于能层序数，不同能层的能级中所能容纳的最多电子数不同。

【典例1】下列关于能层与能级的说法中不正确的是(　　)

A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2

B．能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数

C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的

D．同一能层中的不同能级的能量高低相同

答案：D

解析：各电子层最多容纳电子数2n2(n为电子层数)，故A正确；能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故B正确；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的，故C正确；同一能层的不同能级能量不同，且按s、p、d…规律依次增大，故D错误。

【特别提示】

(1)每一个能层最多可容纳的电子数＝2n2(其中n为能层序数)。

(2)不同的能层的能级数＝能层序数n。

(3)各能级(s、p、d、f……)上所能容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。

 

考点02 基态与激发态　电子跃迁

1．基态与激发态

(1)基态原子：处于最低能量的原子(稳定)。

(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级，变为激发态原子(不稳定)。

基态原子激发态原子

2．光(辐射)是电子释放能量的重要形式

电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。

3．原子光谱

(1)光谱的成因与分类：

(2)光谱分析：

在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。

(3)光谱分析的应用：鉴定元素。

【典例2】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

答案：A

解析：霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以光的形式释放能量。

【特别提示】

(1)发光是释放能量；

(2)原子的能量：基态<激发态。

 

考点03 构造原理

1．构造原理

随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个能级。

其中，每一行对应一个能层，每个小圈表示一个能级

各圆圈间的连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。

2．能量与能层、能级的关系

(1)决定电子能量高低的因素：

①能层：能级符号相同时，能层序数越大，电子能量越高；

②能级：在同一能层的不同能级中，s、p、d、f能级的能量依次升高；

③在多电子原子中会发生能级交错现象。

(2)多电子原子中，相同能层上不同能级能量的高低为ns＜np＜nd＜nf；不同能层上符号相同的能级能量的高低为1s＜2s＜3s＜4s。1s＜3d；3s＜3d。

【典例3】比较下列能级的能量大小关系(填“＞”“＝”或“＜”)：

(1)2s________4s；(2)3p________3d；

(3)3d________4s；(4)4d________5d；

(5)2p________3s；(6)4d________5f。

答案：(1)＜　(2)＜　(3)＞　(4)＜　(5)＜　(6)＜

解析：由构造原理可知：①同一能层的能级能量高低顺序为ns＜np＜nd＜nf；②不同能层之间，能量会产生能级交错现象，即能层序数大的能级，其能量不一定高，如3d能级具有的能量就高于4s能级所具有的能