1.1 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步练习（人教版）

第一章原子结构与性质。 N第一章 原子结构与性质 第一节原子结构 第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱 基础练)习 B.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量 知识点I能层与能级 逐渐减小 1.下列叙述正确的是（) C.4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为 A.能级就是电子层 E(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f) B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2 D.3d、4d、5d能级所能容纳的最多电 C.同一能层中，不同能级的能量相同 子数依次增加 D.不同能层中的s能级的能量相同 6.K层有 个能级，用符号表示为 2.以下能级符号正确的是（) ；L层有 个能级，用符 A.3f B.2d C.4s D.2f 号分别表示为 ;M层有 3.某一能层上d能级最多所能容纳的电子 个能级，用符号分别表示为 。由 数为() 此可推知n能层最多可能有 个 A.6B.10 C.14 D.15 能级，能量最低的两个能级其符号分别 4.下列有关能层和能级的叙述中正确的是 表示为 () 7.根据Be、N、Ne、Na、Mg五种元素的原 A.M能层有s、p共2个能级，最多能 子结构，回答下列问题： 容纳8个电子 (1)只有K层与L层的原子有 B.3d能级最多容纳5个电子，3f能级 (2)含有M层的原子有 最多容纳7个电子 (3)最外层电子数相同的原子有 C.无论哪一能层的s能级最多容纳的电 (4)每一层电子数都符合2n2的有 子数均为2 知识点2基态与激发态原子光谱。 D.任一能层都有s、p能级，但不一定 有d能级 8.下列现象和应用与电子跃迁无关的是 5.下列说法中，正确的是（) A.2d表示L层上的d能级 A.激光 B.焰色试验 练 1 高中化学选择性必修2（人教版 C. 燃烧放热 D.霓虹灯 从较高能量的激发态跃迁到较低能 9.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出 量的激发态或基态时，将能量以光 红色光。产生这一现象的主要原因是 的形式表现出来的现象 11.原子的吸收光谱是线状的而不是连续 A. 电子由激发态向基态跃迁时以光的形 的，原因主要是() 式释放能量 A.不同能级上的电子具有不同的能量 B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红 B.外界条件的影响 光以外的光线 C.原子的能级是量子化的 C.氖原子获得电子后转变成发出红光的 D.仪器设备的工作原理 物质 12.(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管 光谱。原子光谱则与之不同， 的物质发生反应 它是由不连续特征谱线组成的，称为 10.对焰色试验的描述正确的是（ 光谱。 A.焰色试验只是金属单质特有的性质 (2)吸收光谱是 的电子跃迁为 B.焰色试验是化学变化 的电子产生的，此过程中电子 C.焰色试验是金属原子的电子从基态 能量；发射光谱是 的 跃迁到激发态时，将能量以光的形 电子跃迁为 的电子产生的，此 式表现出来 过程中电子 能量。 D.焰色试验是金属原子或离子的电子 提升练)习 1.某元素原子的核外有三个能层，最外能 离子 层有4个电子，该原子核内的质子数为 3.在第n能层中，当它作为原子的最外层 时，容纳的电子数最多与第(n-1)层 A.14B.15 C.16 D.17 相同；当它作为原子的次外层时，其电 2.下列说法错误的是（) 子数比(n-1)层多10个，下列对此电 A.某原子K层上只有一个电子 子层的判断正确的是() B.某离子M层和L层上的电子数均为 A.必为K层 B.只能是L层 K层的4倍 C.只能是M层 D.可以是任意层 C.某原子M层上的电子数为L层电子4.以下现象与核外电子的跃迁有关的是 数的4倍 () D.存在核电荷数与最外层电子数相等的 ①霓虹灯发出有色光 2 练 第一章原子结构与性质。 ②棱镜分光 D. 激发态原子的能量较高，极易失去电 ③激光器产生激光 子，表现出较强的还原性 ④石油蒸馏 7.(1)已知短周期元素A、B,A元素原子 ⑤凸透镜聚光 的最外层电子数为m,次外层电子数为 ⑥燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的 n;B元素原子的M层（有电子）电子 礼花 数为m-n-1,L层电子数为m+n+2，,则 ⑦日光灯通电发光 A为 (填元素符号，下同)，B ⑧冷却结晶 为 A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧ (2)已知X元素原子的L层比Y元素原 C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦ 子的L层少3个电子，Y元素原子的核 5.原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱 外电子总数比X元素原子的多5，则X、 线组成的，这表明() Y分别为 A.原子发射的光是单色光 8.如图是锂、氦、汞原子的吸收光谱和发 B.白光可以由多种单色光组成 射光谱。其中图 是原子由基态 C.在原子中只有某些电子能够跃迁产生 转化为激发态时的光谱，图 是 光谱 原子由激发态转化为基态时的光谱。不 D.原子中的电子可以处于某些特定的能 同元素的原子光谱上的特征谱线不同， 量状态，即电子的能量是量子化的 请在图中将同种元素原子的吸收光谱和 6.下列说法正确的是（) 发射光谱连接起来。 A.自然界中的所有原子都处于基态 B.同一原子处于激发态时的能量一定高 于基态时的能量 C.无论原子种类是否相同，基态原子的 能量总是低于激发态原子的能量 第2课时 构造原理与电子排布式电子云与原子轨道 基础练)习 层结构的部分写成“原子实”，如Na的 知识点构造原理与电子排布式 核外电子排布式可写成[Ne]3s'。用“原 1.已知，Na的核外电子排布式为1s22s22p3s1, 子实”表示的基态Zn原子的核外电子 通常可把内层已达稀有气体原子的电子 排布式正确的是（) 3高中化学选择性必修2（人教版） 练习手册参考答案与解析 第一章原 第一节原子结构 第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱 基础练习 1.B【解析】能层是电子层，对于同一能层里能量 不同的电子，又将其分为不同的能级，A错误；每个能 层最多可容纳的电子数是2n2,B正确：同一能层中，不 同能级的能量按s、p、d、f…的顺序升高，C错误； 不同能层中的s能级的能量不同，能层越大，s能级的能 量越高，即E(1s)<E(2s)<E(3s)…,D错误。 2.C【解析】第三能层有3个能级(3s、3p、3d), 没有3f能级，A错误；第二能层有2个能级(2s和2p), 没有2d、2f能级，B、D错误；第四能层有4个能级 (4s、4p、4d、4),C正确。 3.B【解析】d能级最多能容纳的电子数为5x2=10。 4.C【解析】M能层有s、p、d共3个能级，最多 容纳18个电子，A错误；3d能级最多容纳10个电子， 从N能层开始有「能级，最多容纳14个电子，不存在3f 能级，B错误；每个能层都从s能级开始，且s能级最多 容纳2个电子，C正确；K能层只有s能级，不含有P能 级，D错误。 5.C【解析】L层上没有d能级，A错误；同一原 子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增加，B错误；任何 能层d能级所能容纳的最多电子数都是10，D错误。 6.11s22s、2p33s、3p、3dnns、np 7.(1)Be、N、Ne(2)Na、Mg(3)Be、Mg (4)Ne 8.C【解析】燃烧属于化学变化，有化学键的断裂 和生成，与电子跃迁无关；电子跃迁未发生电子转移， 属于物理变化。 9.A【解析】霓虹灯之所以能发光，是因为电子吸 收能量后跃迁到能量较高的能级，能量较高能级上的电 子会很快以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级 10.D【解析】焰色试验是大多数金属元素的性质， 是物理变化：焰色试验中观察到的是电子从激发态跃迁 32 子结构与性质 到基态时产生的光。 11.C【解析】基态原子吸收能量，外层电子由基 态跃迁至激发态，产生吸收光谱。由于不同能级上的电 子具有不同的能量，能量是量子化的，只能选择性吸收 特定频率的光，所以原子的吸收光谱是线状光谱。 12.(1)连续线状 (2)基态激发态吸收激发态基态释放 提升练习 1.A【解析】原子核外共有三个能层，最内层只有 1s能级，可容纳2个电子，第二层有2s、2p两个能级， 可容纳1×2+3×2=8个电子，最外层有4个电子，所以 该原子核外有14个电子，又因在原子中核外电子数等于 核内质子数，故选A。 2.C【解析】氢原子K层上只有一个电子，A正 确：C、K*等离子M层和L层上的电子数均为K层的4 倍，B正确；原子核外已有M层，则L层为全充满，即 8个电子，这样M层就有32个电子，而M层为第三层， 最多容纳的电子数为18个，故不可能，C错误；02核 电荷数为8，核外最外层电子数也为8，D正确。 3.C【解析】最外层电子数不能超过8个，则第 (n-1)层容纳的电子最多是8个，因此第（n-1)层应 该是第2层，所以n=3。若n为次外层，则(n+1)层 为最外层，其电子数最多为8个，n层电子数最多为18 个，即n=3,同样说明此电子层为M层。 4.A【解析】①霓虹灯发出有色光，因为灯管中的 稀有气体原子吸收能量，电子发生跃迁，发射出不同颜 色的光，正确；②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃 中的折射率不同引起的，与电子跃迁无关，错误；③激 光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同 时释放相位和能级相同能量，这些能量成为颜色一样的 光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更 多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与 电子跃迁有关，正确；④石油蒸馏是利用石油中各成分 的沸点不同加以分离，与电子跃迁无关，错误；⑤凸透 镜聚光是由光的折射形成的，与电子跃迁无关，错误； ⑥燃放的焰火，是因为不同金属离子吸收能量，电子发 生跃迁，形成不同颜色的光，正确：⑦日光灯通电发 光，是因为电子受到激发的时候原子就会释放出可见光 子，与电子跃迁有关，正确；⑧冷却结晶，是由于温 度降低，物质的溶解度减小，析出溶质，与电子跃迁 无关。 5.D【解析】光谱分为连续光谱和线状光谱，无论 是单色光还是白光，都是连续光谱，原子光谱是线状光 谱，也就是由具有特定频率的光形成的谱线。原子光谱 之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子 化的，电子跃迁的始态和终态的能量差也是量子化的。 6.B【解析】自然界中的原子有的处于基态，有的 处于激发态，如放射性元素的原子处于激发态，A错误； 同一种原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量， 若原子种类不同，则不一定如此，B正确，C错误；激 发态原子的能量较高，容易跃迁到能量较低的状态或基 态，能量降低。激发态原子若要失去电子，仍必须再吸 收能量，失去电子的难易程度需根据原子的具体情况而 定，有的激发态原子易失去电子，有的激发态原子难失 去电子，D错误。 7.(1)C Na (2)N Mg 【解析】(1)短周期元素的原子最多有三个能层 (K、L、M),则A元素原子的次外层只可能为K层或L 层，n只可能是2或8，又因为B元素原子的L层电子数 为m+n+2,而L层最多容纳8个电子，所以n只可能等 于2。由m+n+2=8,得m=4。故A为C,B为Na。(2) 根据题意，Y元素原子的核外电子总数比X元素原子的 多5，而Y元素原子的L层电子只比X元素原子的多3 个，则Y元素原子的M层比X元素原子的M层多2个 电子，故Y元素原子的L层有8个电子，X元素原子的 L层有5个电子，即X为N,Y为Mg。 8.①③⑤②④⑥如图所示 (6) 【解析】同种元素吸收光谱中的暗线与发射光谱中 的彩色亮线处于相同位置。 参考答案与解析⊙ 第2课时构造原理与电子排布式电子云与原子轨道 基础练习 1.D【解析】根据构造原理，锌原子的核外电子排 布式为1s22s22p3s23p3d4s2。除3d4s2外，其内层电 子排布与稀有气体A原子相同，因此锌原子的简化电子 排布式为[Ar]3d4s2。 2.B【解析】V原子核外有23个电子，根据构造原 理，其基态原子的核外电子排布式是 1s22s22p3s23p3d4s2,则其价电子排布式是3d4s2。 3.C【解析】A、B、D均符合基态原子的构造原 理；C中，2s的2个电子被激发，1个到了2p能级，1 个到了3s能级，其基态电子排布应为1s22s22p。 4.D【解析】根据构造原理，其核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d14s24p。 5.B【解析】根据构造原理，4p能级填充了一半电子 的元素，其核外电子排布式应为1s22s22p3s23p3d4s24p3, 即原子序数为33。 6.A【解析】根据构造原理可知，该元素基态原子 的核外电子排布式为1s22s22p3s23p3d4s2。由此可知该 元索基态原子中共有26个电子，为Fe元素，原子核外 有4个能层，7个能级，其中M能层上有14个电子，最 外层上有2个电子。 7.A【解析】各能层的能级数等于能层序数，每一 层的能级都是从s能级开始，依次为8、P、d、f、g …,各能级所具有的原子轨道数分别为1、3、5、7、 9…,因此，第二层不存在d能级，B、C错误；原子 核外电子排布，先排满K层再排L层，但由于能级交 错，不一定要先排满M层再排N层，如Ca原子的N层 有2个电子，M层有8个电子，M层未排满，故D错误。 8.D【解析】1s原子轨道的电子云形状为球形，而 不是圆形，A错误；核外电子运动不具有确定的运动轨 迹，B错误：小点的疏密程度表示电子在核外空间出现 的概率密度分布，C错误，D正确。 9.B【解析】同一原子中，能层越高的能级上电子 的能量越大，A错误；无论哪一能层的p轨道均为哑铃 形，B正确；3d、4d、5d能级的轨道数均为5个，与所 在的能层无关，C错误；M能层有3s、3p、3d三个能 级，共有1+3+5=9个原子轨道，D错误。 10.A【解析】s、p、d、「、g…各能级所具有的 33