第1章 第1节 第1课时 能层、能级 原子光谱 构造原理与电子排布式-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（人教版2019）

第一章　原子结构与性质 第一节　原子结构 第1课时　能层、能级　原子光谱　构造原理与电子排布式 预习作业 01 课时作业 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．(1)①根据多电子原子的核外电子的____________，将核外电子分成不同的能层(电子层)。 ②能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用符号__________________________表示。 ③能层越高，电子的能量________。 (2)同一能层的电子，还被分成不同能级，能级分别用相应能层的序数和字母_____________等表示。 答案 能量不同 K、L、M、N、O、P、Q 越高 s、p、d、f 预习作业 4 (3)①能层序数________该能层所包含的能级数，如第三能层有_____个能级。 ②s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为______________的2倍，每一能层最多可容纳的电子数是________(n为能层的序数)。 ③多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序为E(ns)____E(np)____E(nd)…… 答案 等于 3 1、3、5、7 2n2 < < 预习作业 5 2．(1)处于______________的原子叫基态原子。基态原子________能量后，它的电子会跃迁到________能级，变为激发态原子。 (2)不同元素原子的电子发生跃迁时会____________不同的光，可以用________摄取各种元素原子的________________________，总称原子光谱。 答案 最低能量状态 吸收 较高 吸收或释放 光谱仪 吸收光谱或发射光谱 预习作业 6 3．(1)随着原子____________的递增，绝大多数元素的原子核外电子将遵循以下顺序填充到各能级中：1s、2s、2p、3s、3p、4s、____、4p、5s、____、5p、6s、____、____、6p、7s……这个排列顺序被称为构造原理。 (2)将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的________角，并按照________从低到高的顺序排列的式子，称为电子排布式。 答案 核电荷数 3d 4d 4f 5d 右上 能层 预习作业 7 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)能层就是电子层。(　　) (2)s能级的能量一定比p能级的低。(　　) (3)电子跃迁只吸收能量。(　　) (4)任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2。(　　) (5)3p3表示3p能级只能填充3个电子。(　　) √ × × √ × 预习作业 8 2．下列能级符号表示错误的是(　　) A．2p B．3f C．4s D．5d 答案 预习作业 9 3．第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为(　　) A．3、18 B．4、24 C．5、32 D．4、32 解析：每一能层包含的能级数等于该能层序数，故第四能层包含s、p、d、f四个能级；每一能层最多所容纳的电子数为2n2，故第四能层最多所容纳的电子数为2×42＝32。 答案 解析 预习作业 10 4．下列各离子或原子的电子排布式错误的是(　　) A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6 B．O2－：1s22s22p4 C．K：1s22s22p63s23p64s1 D．Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5 解析：O2－的电子排布式为1s22s22p6，B错误。 答案 解析 预习作业 11 课时作业 (建议用时：40分钟) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★ ★★ ★ ★★ ★★ ★ ★★★ ★★★ 对点 电子跃迁 能层与能级 电子排布式 原子光谱 电子排布式 能层与能级、电子 排布式 电子排布式 电子排布式 原子光谱 电子排布式 电子排布式 构造原理 能层与能级、电子跃迁 电子排布式 电子排布式 能层与能级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 13 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列描述与电子跃迁无关的是(　　) A．树林中的丁达尔效应 B．节日燃放的焰火 C．闪烁的荧光棒 D．夜景LED灯光秀 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 14 2．下列有关能层(n为能层序数)的认识正确的是(　　) A．核外电子按能量不同分为能层 B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C．各能层含有的能级数为n－1 D．各能层含有的电子数为2n2 解析：各能层中的能级数等于其所处的能层序数，即当n＝1时，它只有一个s能级，当n＝2时，含有的两个能级分别为s、p能级，B、C不正确；每个能层最多能容纳2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子，D不正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 15 [重难点拨]　能层、能级中的数量关系 (1)任一能层，能级数＝能层序数，且总是从s 能级开始。 (2)以s、p、d、f……排序的各能级最多容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。 (3)每个能层最多可容纳的电子数是能层序数(n)的平方的二倍，即2n2。 (4)不同能层能级符号相同的能级中所容纳的最多电子数相同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 16 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的核外电子排布式可写成[Ne]3s1。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(　　) A．[Ne]3d104s2 B．[Ar]3d104s24p2 C．[Ar]3d84s24p2 D．[Ar]3d104s2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 17 4．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取(　　) 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：能量E(3d)<E(4p)，故电子由3d能级跃迁到4p能级时，要吸收能量，形成吸收光谱。 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 18 5．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是(　　) A．该元素原子中共有25个电子 B．该元素原子核外有4个能层 C．该元素原子最外层共有2个电子 D．该元素原子M电子层共有8个电子 解析：M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 19 6．下列说法正确的是(　　) A．各能层的能级数等于其所处的能层序数 B．任何能层的s能级上的电子能量相同 C．Ni的电子排布式为[Ar]3d10 D．K的电子排布式为1s22s22p63s23p63d1 解析：不同能层中的相同能级，能层序数越大，电子能量越高，B错误；Ni的电子排布式为[Ar]3d84s2，C错误；K为第19号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 20 7．下面是某些元素的原子最外层电子排布，各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是(　　) A．2s22p2和2s22p4 B．3s23p4和2s22p4 C．3s2和2s22p5 D．3s1和3s23p2 解析：A项为C和O，能形成CO2；B项为S和O，能形成SO2；C项为Mg和F，能形成MgF2；D项为Na和Si，不能形成AB2型化合物。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 21 8．已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下： 11X：1s22s22p6　 19Y：1s22s22p63s23p6　 20Z：1s22s22p63s23p6 若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是(　　) A. B. C. D. 解析：分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，三种微粒都是金属阳离子。分析A～D四个选项中微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 22 9．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是(　　) A．K元素在焰色试验中呈紫色，其紫色对应的辐射波长最长 B．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱 C．焰色试验是化学变化 D．原子光谱可以用于定性鉴定元素 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 23 10．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是(　　) A．它的质子数一定是18 B．它的原子和37Cl可能互为同位素 C．它的单质一定是强还原剂 D．可以确定该微粒为Ar 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 24 11．下列基态原子或离子的核外电子排布式，正确的是(　　) A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5 解析：S2－的原子核外共有18个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，A错误；书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，能层高的能级要写在右边，因此基态21Sc原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，B错误；2s22p5是基态F原子的价层电子排布式，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 25 12．下列有关构造原理的说法错误的是(　　) A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2 C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理 D．电子并不总是填满一个能层再填入下一能层 解析：根据构造原理可知，3s与4s能级之间还有3p能级，故B错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 26 13．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。下列说法中不正确的是(　　) A．基态硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p B．基态钠原子3s能级的电子跃迁至3p能级时，释放能量 C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的 D．基态砷原子的最高能级为4p 解析：基态硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，A正确；基态钠原子3s能级的电子跃迁至3p能级，吸收能量，B错误；灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，C正确；基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，D正确。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 27 二、非选择题 14．请根据构造原理，写出下列原子的电子排布式： (1)Co：_____________________________________。 (2)Ge：_____________________________________。 (3)Ni：______________________________________。 (4)As：______________________________________。 (5)Cu：______________________________________。 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 答案 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 28 [重难点拨]　电子排布式的书写 (1)简单原子的核外电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如 6C：1s22s22p2， 10Ne：1s22s22p6， 17Cl：1s22s22p63s23p5， 19K：1s22s22p63s23p64s1。 (2)复杂原子的核外电子排布式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 29 特别提醒　电子排布式的书写顺序与电子排布顺序有所不同，电子进入能层的顺序是按构造原理中能级的顺序，而电子排布式的书写则按能层的顺序，能层中的能级按s、p、d、f能量递增的顺序排布。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 30 15．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中： (1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。 (2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。 (3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，这种微粒的符号是________。 (4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是________。 Ar 答案 S2－ K＋ Cl－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 31 解析：符合题述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2－，发生反应：S2－＋Br2===S↓＋2Br－；氧化性很弱，得电子后还原性很强，且这种原子有一个单电子，应为K＋；原子得一个电子即达稳定结构，故该微粒应为Cl－。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 32 16．给出了四种短周期主族元素的相关信息。 元素 相关信息 A 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料 B 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障 C 植物生长的三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂 D 室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 33 根据上述信息填空： (1)B元素的基态原子含有________个能层，其中第二能层中有哪几个能级： __________；画出D的原子结构示意图：______________。 (2)C元素的元素符号是________，该元素的基态原子含有________个能层，其中能量最高的能级符号是________。 (3)C与A形成的某种化合物能和C与B形成的另一种无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：__________________________________。 2 答案 2s和2p N 2 2p 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 34 解析：(1)氢气是一种清洁燃料，所以A为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以B为氧元素，其基态原子含有K层与L层2个能层，L层为第二能层，有2s、2p两个能级；氮、磷、钾是植物生长的三要素，N2O俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以C为氮元素；单质硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以D为硫元素。 (3)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时作业 16 35 　　　　　　　　　　　　　 R 2N2H4＋N2O4eq \o(=====,\s\up17(点燃))3N2＋4H2O $$