内容正文:
第一单元 原子核外电子的运动
题型1 原子结构模型发展史
题型2 能层与能级
题型3 构造原理
题型4 电子排布式和轨道表示式
题型5 电子跃迁与原子光谱
题型01 原子结构模型发展史
原子结构模型的演变
时间或年代
原子结构模型
科学家及模型
1803年
道尔顿_______
1904年
_______“葡萄干布丁”模型
1911年
卢瑟福_______
1913年
_______核外电子分层排布的原子结构模型
20世纪20
年代中期
______________
【典例1】人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是
A.波尔的“洋葱模型”认为,核外电子在不同壳层区域运动
B.构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律
C.2s轨道的电子云轮廓图为圆形
D.量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内
【变式1-1】玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,下列叙述中正确的是
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
C.不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
【变式1-2】原子结构奥秘的探索史漫长而曲折。下列有关表述正确的是
A.图1可表示原子的电子云轮廓图
B.图2可表示基态原子价层电子轨道表示式
C.图3是灼烧食盐的焰色呈黄色,与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.基态原子的核外电子排布式可表示为:
【变式1-3】下列说法正确的是 ( )
A.氢原子光谱是元素的所有光谱中最复杂的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱,而且还推广到其他原子光谱
D.所有原子中都含有质子、中子、电子三种微粒
题型02 能层与能级
能层与能级的有关规律
①能级的个数=所在能层的能层序数
②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序,字母前的数字是它们所处的能层序数,它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳_______个电子,p级最多容纳_______个电子,d级最多容纳_______个电子,f级最多容纳_______个电子
③英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数_______。例如,1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。
④每一能层最多容纳电子数为_______(n为能层序数)
⑤各能级所在能层的取值:ns(n≥1);np(n≥2);nd(n≥3);nf(n≥4)。
⑥能级能量大小的比较:先看_______,一般情况下,能层序数越大,能量越高;再看同一能层各能级的能量顺序为:______________……
⑦不同能层中同一能级,能层序数_______,能量_______。例如:E(1s)< E(2s)<E(3s)
⑧不同原子同一能层,同一能级的能量大小_______。例如:Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量
【典例2】人类对核外电子运动的认识是不断进步的。下列说法正确的是
A.基态原子核外电子先填满M层,再填N层
B.2p、3p、4p所能容纳的电子数逐渐增多
C.2s轨道的电子云轮廓图为球形
D.p能级的能量一定比s能级高
【变式2-1】人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是
A.电子在线性轨道上绕核运行
B.p能级的能量一定比s能级的能量低
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形
【变式2-2】下列有关原子结构与性质的叙述中正确的是
A.同一能层中,p能级的能量一定比s能级的能量高
B.电子从基态跃迁到激发态时能产生发射光谱
C.用表示基态P原子最外层电子排布违反能量最低原理
D.2s、3s、4s能级的轨道数目依次增多
【变式2-3】以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
题型03 构造原理
1.基态原子的核外电子排布规律
(1)能量最低原理
在不违背泡利不相容原理的前提下,基态原子核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量_______。
(2)泡利不相容原理
一个原子轨道中最多只能容纳_______个电子,且这_______个电子的自旋状态_______。由此可知,每个电子层最多能容纳_______(n表示电子层数)个电子,每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的_______倍;同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。
(3)洪特规则
对于基态原子,核外电子在能量相同的原子轨道上排布时,将尽可能分占______________并且自旋状态_______。
2.构造原理
随着原子序数的递增,基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为______________
【典例3】下列说法错误的是
A.电子的能量不一定高于电子的能量
B.的电子排布式为,违背了洪特规则
C.电子排布式违背了能量最低原则
D.电子排布式违背了泡利原理
【变式3-1】下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【变式3-2】磷酸铁锂()超快充电池研发备受关注。下列说法正确的是
A.基态的3p轨道与3d轨道电子数相同
B.激发态Li原子2s轨道不可能存在2个电子
C.基态O的电子轨道表示式违反了泡利原理
D.P原子s电子的电子云轮廓图依次为()
【变式3-3】制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有、、和,还含有少量的、、和P等元素。下列说法正确的是 ( )
A.若将基态原子的核外电子排布式写为,则未违背能量最低原理
B.若将基态原子的核外电子排布图写为,则违反了泡利原理
C.若将基态原子的核外电子排布式写为,则违反了构造原理
D.若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为,则违背了洪特规则
题型04 电子排布式和轨道表示式
原子核外电子排布的表示方法
(1)电子排布式
书写格式:在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的_______数目。
以镁原子为例,电子排布式中各符号、数字的意义为
(2)轨道表示式
①用______________表示一个原子轨道,用箭头_______来区别自旋状态不同的电子。
②以铝原子为例,轨道表示式中各符号、数字的意义为
(3)简化电子排布式
为避免电子排布式书写烦琐,可把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加“_______”表示。如S:[Ne]3s23p4。
【典例4】食品安全国家标准规定,允许作为食盐的抗结剂。下列化学用语表示错误的是
A.基态的价层电子排布式:
B.基态原子的简化电子排布式:
C.基态碳原子核外电子的轨道表示式:
D.基态氮原子核外能量最高电子的电子云的形状:
【变式4-1】下列化学用语表达正确的是:
A.氮原子的L层电子轨道表示式:
B.Fe2+的价层电子排布式:3d54s1
C.K+的结构示意图:
D.HClO的电子式:
【变式4-2】下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【变式4-3】化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A.和核内中子数之比为1:2
B.基态铬原子的简化电子排布式:
C.基态H原子的轨道表示式:
D.可表示原子、阳离子以及阴离子
【变式4-3】下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
题型05 电子跃迁与原子光谱
【典例5】下列说法正确的是
A.周期表s区元素全部是金属元素
B.通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素
C.s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量
D.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
【变式5-1】原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明 ( )
A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的
C.原子发射的光是单色光
D.白光可以由多种单色光组成
【变式5-2】节日里燃放的烟花,一般用黑火药(主要成分为、C、S等)作起爆药剂,烟花颜色则是各种金属(如Na等)的焰色。下列说法不正确的是
A.S原子的最高能层有4个电子
B.C的基态原子价层电子轨道表示式为:
C.Na的基态原子的核外电子排布式为:
D.金属的焰色试验利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理
【变式5-3】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.电子由激发态向较低能量的激发态或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
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第一单元 原子核外电子的运动
题型1 原子结构模型发展史
题型2 能层与能级
题型3 构造原理
题型4 电子排布式和轨道表示式
题型5 电子跃迁与原子光谱
题型01 原子结构模型发展史
原子结构模型的演变
时间或年代
原子结构模型
科学家及模型
1803年
道尔顿原子论
1904年
汤姆孙“葡萄干布丁”模型
1911年
卢瑟福核式模型
1913年
玻尔核外电子分层排布的原子结构模型
20世纪20
年代中期
量子力学模型
【典例1】人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是
A.波尔的“洋葱模型”认为,核外电子在不同壳层区域运动
B.构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律
C.2s轨道的电子云轮廓图为圆形
D.量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内
【答案】C
【解析】A.波尔模型认为电子在分层的固定轨道(壳层)运动,A正确;
B.构造原理的能级填充顺序由光谱实验归纳得出,B正确;
C.s轨道电子云为三维球形,而非二维圆形,C错误;
D.量子力学用概率描述电子位置,符合“可能随机出现”的表述,D正确;
故选C。
【变式1-1】玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,下列叙述中正确的是
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
C.不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
【答案】D
【解析】A.s轨道的形状是球形的,表示电子出现在原子核外各个区域概率大小相同,而不表示电子运动轨迹,A错误;B.能层序数与该能层具有的能级数目相等,K能层只有s能级,L能层有s、p两个能级,M能层有3个能级等等,可见不同能层具有的能级数目是不同的,B错误;C.原子核外电子的能量不同,围绕原子核作高速运动时离核的远近不同,故不同能层中s电子的原子轨道半径不相同,C错误;D.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹的,D正确;故合理选项是D。
【变式1-2】原子结构奥秘的探索史漫长而曲折。下列有关表述正确的是
A.图1可表示原子的电子云轮廓图
B.图2可表示基态原子价层电子轨道表示式
C.图3是灼烧食盐的焰色呈黄色,与原子核外电子跃迁释放能量有关
D.基态原子的核外电子排布式可表示为:
【答案】C
【解析】A.H原子核外只有一个电子,其电子云轮廓图为:,A错误;
B.基态O原子价层电子轨道表示式为:,B错误;
C.金属产生焰色的原因是激发态金属原子的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,从而产生焰色,所以灼烧食盐的焰色呈黄色,与原子核外电子跃迁释放能量有关,C正确;
D.基态Cu原子的核外电子排布式可表示为:[Ar]3d104s1,D错误;
故选C。
【变式1-3】下列说法正确的是 ( )
A.氢原子光谱是元素的所有光谱中最复杂的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱,而且还推广到其他原子光谱
D.所有原子中都含有质子、中子、电子三种微粒
【答案】B
【解析】氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱,故A错误;玻尔理论具有局限性,只是解释了氢原子光谱,但对解释多电子原子的光谱却遇到困难,故C错误。
题型02 能层与能级
能层与能级的有关规律
①能级的个数=所在能层的能层序数
②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序,字母前的数字是它们所处的能层序数,它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子,p级最多容纳6个电子,d级最多容纳10个电子,f级最多容纳14个电子
③英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如,1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。
④每一能层最多容纳电子数为2n2(n为能层序数)
⑤各能级所在能层的取值:ns(n≥1);np(n≥2);nd(n≥3);nf(n≥4)。
⑥能级能量大小的比较:先看能层,一般情况下,能层序数越大,能量越高;再看同一能层各能级的能量顺序为:E(ns)< E(np)<E(nd)< E(nf) ……
⑦不同能层中同一能级,能层序数越大,能量越高。例如:E(1s)< E(2s)<E(3s)
⑧不同原子同一能层,同一能级的能量大小不同。例如:Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量
【典例2】人类对核外电子运动的认识是不断进步的。下列说法正确的是
A.基态原子核外电子先填满M层,再填N层
B.2p、3p、4p所能容纳的电子数逐渐增多
C.2s轨道的电子云轮廓图为球形
D.p能级的能量一定比s能级高
【答案】C
【解析】A.基态原子核外电子先填满K层,再填L层,M层不填满也能填N层,如三周期的钾和钙,故A错误;
B.2p、3p、4p所能容纳的电子数一样多,均为6个,故B错误;
C.所有s轨道电子云轮廓图均为球形,所以2s轨道的电子云轮廓图也为球形,故C正确;
D.p能级的能量不一定比s能级高,如4p能级的能量比5s能级低,故D错误;
故答案为:C。
【变式2-1】人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是
A.电子在线性轨道上绕核运行
B.p能级的能量一定比s能级的能量低
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形
【答案】D
【解析】A.电子在原子核外一定的空间内绕核运动,还有自旋运动,不能准确测定位置和速度,A错误;
B.p能级的能量不一定比s能级的能量低,如2p的能量大于1s,B错误;
C.2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等,C错误;
D.基态Li原子电子排布1s22s1,最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形,D正确;
故选D。
【变式2-2】下列有关原子结构与性质的叙述中正确的是
A.同一能层中,p能级的能量一定比s能级的能量高
B.电子从基态跃迁到激发态时能产生发射光谱
C.用表示基态P原子最外层电子排布违反能量最低原理
D.2s、3s、4s能级的轨道数目依次增多
【答案】A
【解析】A.同一能层中能级的能量按照s、p、d……依次升高,故A正确;B.激发态能量高于基态,需要吸收能量才能从基态跃迁到激发态,应该产生吸收光谱,故B错误;C.根据洪特规则,P原子3p轨道上的3个电子优先以相同自旋方向占据三个轨道,即图示违反了洪特规则,故C错误;D.只要是s能级,都是一个原子轨道,故D错误;本题选A。
【变式2-3】以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
【答案】A
【解析】A.从空间角度看,2s轨道空间包含了1s轨道,比1s轨道大,A正确;
B.p能级能量不一定比s能级的能量高,如2p的能量小于3s,B错误;
C.同一原子中,各p能级的轨道数都为3,C错误;
D.轨道相互垂直,能量相等,D错误;
故选A。
题型03 构造原理
1.基态原子的核外电子排布规律
(1)能量最低原理
在不违背泡利不相容原理的前提下,基态原子核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。
(2)泡利不相容原理
一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,且这两个电子的自旋状态不同。由此可知,每个电子层最多能容纳2n2(n表示电子层数)个电子,每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的2倍;同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。
(3)洪特规则
对于基态原子,核外电子在能量相同的原子轨道上排布时,将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同。
2.构造原理
随着原子序数的递增,基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为构造原理。
【典例3】下列说法错误的是
A.电子的能量不一定高于电子的能量
B.的电子排布式为,违背了洪特规则
C.电子排布式违背了能量最低原则
D.电子排布式违背了泡利原理
【答案】A
【解析】A.ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A错误;
B.对于6C 原子来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则,B正确;
C.根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d,对于21Sc原子来说,最后3个电子应先排满4s轨道,再排3d轨道,应为1s22s22p63s23p63d14s2,故违反了能量最低原则,C正确;
D.对于22Ti原子来说,3p能级共有3个轨道,最多可以排6个电子,如果排10 个电子,则违反了泡利原理,D正确;
故选A。
【变式3-1】下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在原子轨道中,能量关系为1s<2s<2px=2py =2pz。
【解析】A.表达式中,2s电子有2个,最高能量电子所在的轨道为2px,但只有1个电子;
B.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量;
C.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量,原子处于基态,能量最低;
D.表达式中,2s电子有1个,最高能量电子所在的轨道为2px,且有2个电子;
综合以上分析,表达式中,电子的能量最高,故选D。
【变式3-2】磷酸铁锂()超快充电池研发备受关注。下列说法正确的是
A.基态的3p轨道与3d轨道电子数相同
B.激发态Li原子2s轨道不可能存在2个电子
C.基态O的电子轨道表示式违反了泡利原理
D.P原子s电子的电子云轮廓图依次为()
【答案】A
【解析】A.基态的价层电子排布式为,3p轨道全充满,A项正确;
B.根据核外电子排布规律可知Li的基态原子核外电子排布式为,激发态时,电子发生跃迁,2s轨道可能存在2个电子,B项错误;
C.图中基态O的轨道表示式违反了洪特规则,C项错误;
D.P原子s电子的电子云轮廓图都为球形,但大小不同,D项错误;
故答案选A。
【变式3-3】制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有、、和,还含有少量的、、和P等元素。下列说法正确的是 ( )
A.若将基态原子的核外电子排布式写为,则未违背能量最低原理
B.若将基态原子的核外电子排布图写为,则违反了泡利原理
C.若将基态原子的核外电子排布式写为,则违反了构造原理
D.若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为,则违背了洪特规则
【答案】C
【解析】A.的原子序数为26,依据基态原子核外电子排布规律和能量最低原理,基态原子的核外电子排布式为,违背了能量最低原理,A错误;
B.泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子,且自旋方向相反,故若将基态原子核外电子排布图写为,违背了洪特规则,B错误;
C.若将基态原子的核外电子排布式写为,则违背了构造原理,应先排轨道,再排轨道,C正确;
D.同一轨道自旋方向相同,违反泡利原理,基态O原子的价层电子的轨道表示式为,D错误;
故选C。
题型04 电子排布式和轨道表示式
原子核外电子排布的表示方法
(1)电子排布式
书写格式:在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目。
以镁原子为例,电子排布式中各符号、数字的意义为
(2)轨道表示式
①用方框(或小圆圈、短线)表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。
②以铝原子为例,轨道表示式中各符号、数字的意义为
(3)简化电子排布式
为避免电子排布式书写烦琐,可把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加“[ ]”表示。如S:[Ne]3s23p4。
【典例4】食品安全国家标准规定,允许作为食盐的抗结剂。下列化学用语表示错误的是
A.基态的价层电子排布式:
B.基态原子的简化电子排布式:
C.基态碳原子核外电子的轨道表示式:
D.基态氮原子核外能量最高电子的电子云的形状:
【答案】A
【解析】A.Fe的原子序数为26,基态Fe的价层电子排布式为3d64s2,则基态的价层电子排布式:,A错误;B.K的原子序数为19,基态原子的简化电子排布式:,B正确;C.C的原子序数为6,基态碳原子的轨道表示式:,C正确;D.基态氮原子核外能量最高的电子为电子,因此其电子云的形状为,D正确;故答案为:A。
【变式4-1】下列化学用语表达正确的是:
A.氮原子的L层电子轨道表示式:
B.Fe2+的价层电子排布式:3d54s1
C.K+的结构示意图:
D.HClO的电子式:
【答案】A
【解析】A.N元素为7号元素,原子核外有7个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p3,L层电子轨道表示式:,故A正确;B.基态Fe2+的价层电子排布式:3d6,故B错误;C.K+核外共有18个电子,则结构示意图为:,故C错误;D.HClO分子中H形成1个共价键、O形成2个共价键、Cl形成1个共价键,电子式为:,故D错误。答案选A。
【变式4-2】下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】B项中电子处于基态,能量最低,C、D项中电子由激发至,A项中电子由激发至,所以A项中能量最高;答案选A。
【变式4-3】化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A.和核内中子数之比为1:2
B.基态铬原子的简化电子排布式:
C.基态H原子的轨道表示式:
D.可表示原子、阳离子以及阴离子
【答案】C
【解析】A.原子核内中子数为1,原子核内中子数为2,A正确;
B.基态铬原子电子数是24,价层电子排布为半充满稳定结构,故其简化电子排布式为,B正确;
C.K能层只有1个能级1s,不存在1p能级,C错误;
D.当时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等,D正确;
故选C。
【变式4-3】下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.和分别为钠原子和镁原子的电子排布式,钠元素和镁元素都是金属元素,故A不符合题意;
B.、分别为钾原子和硫原子的电子排布式,钾元素为金属元素、硫元素为非金属元素,故B符合题意;
C.、分别为钠原子和钾原子的电子排布式,钠元素和钾元素都是金属元素,故C不符合题意;
D.、分别为氧原子和氯原子的电子排布式,氧元素和氯元素都是非金属元素,故D不符合题意;
故选B。
题型05 电子跃迁与原子光谱
【典例5】下列说法正确的是
A.周期表s区元素全部是金属元素
B.通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素
C.s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量
D.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
【答案】B
【解析】A.周期表s区元素不一定是金属元素,还有非金属元素氢,A错误;
B.不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,在历史上,许多元素是通过原子光谱发现的,如铯和铷,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,B正确;
C.同一能层上,s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量,不同能层上,s能级上电子的能量不一定小于p能级上电子的能量,C错误;
D.钠原子由时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,D错误;
故选B。
【变式5-1】原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明 ( )
A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱
B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的
C.原子发射的光是单色光
D.白光可以由多种单色光组成
【答案】B
【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。
【变式5-2】节日里燃放的烟花,一般用黑火药(主要成分为、C、S等)作起爆药剂,烟花颜色则是各种金属(如Na等)的焰色。下列说法不正确的是
A.S原子的最高能层有4个电子
B.C的基态原子价层电子轨道表示式为:
C.Na的基态原子的核外电子排布式为:
D.金属的焰色试验利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理
【答案】A
【解析】A.S的原子序数为16,位于周期表第三周期第VIA族,其最高能层为第三能层,有6个电子,故A错误;
B.C的原子序数为6,基态原子价层电子轨道表示式为,故B正确;
C.Na的原子序数为11,基态原子的核外电子排布式为:,故C正确;
D.金属的焰色试验是电子的跃迁释放能量产生发射光谱形成的,即利用了原子核外电子跃迁释放能量的原理,故D正确;
答案选A。
【变式5-3】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.电子由激发态向较低能量的激发态或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能级,能量较高能级上的电子会跃迁回能量较低的能级而以光的形式释放能量。
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