1.1.1 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 构造原理与电子排布式 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修2）

本高中化学讲义聚焦原子结构核心知识，系统梳理能层与能级的符号、数量及能量规律，基态与激发态的电子排布特征，原子光谱的成因与应用，以及构造原理指导下的电子排布式（含简化和价层形式），形成从概念认知到应用实践的学习支架。 资料以思维导图构建系统化认知，通过对比表格（如能层与能级、基态与激发态）培养科学思维，结合典例与变式训练提升证据推理能力（如电子排布式书写）。课中辅助教师分层教学，课后通过基础与能力检测帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第1章 原子结构与性质 第1节 原子结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 构造原理与电子排布式 课程学习目标 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理。 2.知道电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。 3.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。 【新知学习】 知识点01能层与能级 1．能层 (1)含义：根据核外电子的 不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。 (2)序号及符号 能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用 、 、 、 、 、 、 ……表示，其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。 (3)能量关系 能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为 。 2．能级 (1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的 也可能不同，将它们分为不同能级。 (2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母 等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为 等。 3．能层、能级与最多容纳的电子数 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 …… 符号 K L M N O P Q …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… …… 2 8 18 32 …… …… …… 2n2 由上表可知： (1)能层序数 该能层所包含的能级数，如第三能层有 个能级。 (2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 、 、 、 的2倍。 (3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是 (n为能层的序数)。 知识点02基态与激发态 1．基态原子：处于 状态的原子。 2．激发态原子：基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变成激发态原子。 3．基态、激发态相互间转化的能量变化 基态原子激发态原子 知识点03原子光谱 1．光谱的成因及分类 2．光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元素，称为光谱分析。 知识点04构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)含义 以 事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入 的顺序称为构造原理。 (2)示意图 2．电子排布式 将 上所容纳的电子数标在该能级符号 ，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 如氮原子的电子排布式为 试写出O、Si、K、Sc、Fe的电子排布式 O: 　 Si: 　 K: 　 Sc: 　 Fe: 3．简化电子排布式 电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，其中[Ne]表示Na的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同。 试写出O、Si、K、Sc、Fe的简化电子排布式 O: 　 Si: K: Sc: 　 Fe: 4．价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 如：Ni的简化电子排布式为_ ，价层电子排布为 ，试写出下列原子的价层电子排布式 ①13Al： ；②32Ge： ；③34Se： 。 【拓展培优】 【归纳提升1】 能层与能级 对比维度 能层 能级 核心定义 电子按能量高低分层排布的 “电子层”，是电子运动的宏观区域 同一能层中电子能量仍有差异，进一步细分的 “亚层”，是电子运动的微观区域 符号表示 用主量子数 n 表示，对应符号：K（n=1）、L（n=2）、M（n=3）、N（n=4）… 用角量子数 l 表示，对应符号：s（l=0）、p（l=1）、d（l=2）、f（l=3）… 层级关系 1 个能层包含多个能级（n 越大，含有的能级数越多） 能级从属于能层，同一能层的能级能量依次升高 数量规律 能层序数 n=1、2、3、4…（理论上可无限，高中阶段重点 n≤4） 第 n 能层包含 n 个能级（如 n=1 仅 1 个 s 能级；n=2 含 s、p 2 个能级；n=3 含 s、p、d 3 个能级） 能量规律 不同能层：n 越大，能层整体能量越高（如 K＜L＜M＜N…） 同能层内：s＜p＜d＜f（如 3s＜3p＜3d）；不同能层同能级：n 越大，能量越高（如 1s＜2s＜3s） 容纳电子总数 第 n 能层最多容纳 2n² 个电子（如 n=1 最多 2 个；n=2 最多 8 个；n=3 最多 18 个） 单个能级最多容纳电子数：s=2、p=6、d=10、f=14（均为 2 (2l+1) 个） 对应轨道类型 包含该能层所有能级对应的轨道（如 M 层含 3s、3p、3d 轨道） 1 个能级对应特定类型的轨道（s→1 个轨道；p→3 个轨道；d→5 个轨道；f→7 个轨道） 核心作用 描述电子运动的 “宏观分层”，决定电子能量的大致范围 描述电子运动的 “微观细分”，解释同能层电子的能量差异和空间分布差异 【典例1】下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 （变式训练1-1）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) （变式训练1-2）下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【归纳提升2】 基态与激发态 对比维度 基态 激发态 定义本质 原子或离子的电子处于能量最低的稳定状态（能量最低原理） 原子或离子吸收能量后，电子跃迁到更高能级的不稳定状态 电子排布特征 严格遵循泡利不相容原理、洪德规则、能量最低原理（如 1s²2s²2p⁴为氧原子基态） 电子突破能级限制，存在 “高能级电子”（如 1s²2s¹2p⁵为氧原子激发态） 能量状态 能量最低，体系最稳定 能量高于基态，体系不稳定，易释放能量回归基态 光谱关联 不主动发光，可吸收特定频率光子（形成吸收光谱） 跃迁回基态时释放光子（形成发射光谱），如焰色反应、霓虹灯发光、原子荧光光谱 化学性质 性质稳定，是化学反应中电子转移的起始状态 性质活泼，易发生电子跃迁相关反应（如光合作用中叶绿素激发态参与电子传递） 常考应用场景 1. 书写基态原子或离子的电子排布式（电子排布图）；2. 判断电子排布的合理性；3. 结合周期表推断元素（基态电子构型为依据） 1. 识别激发态电子排布式（如判断 “1s²2s¹3s¹” 是否为基态）；2. 解释光谱现象（如焰色反应的本质是激发态金属离子跃迁发光）；3. 分析化学反应中的能量吸收过程 易错点区分 基态电子排布无 “跨能级填充”（如 n=2 未填满时，电子会进入 n=3） 激发态电子排布一定存在 “高能级电子”（如 3d 轨道未填满时，4s 电子跃迁到 3d 不算激发态，需跨能级如 2s→3p） 【典例2】 下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,正确的是( ) A．基态时的能量比激发态时高 B．激发态时比较稳定 C．由基态转化为激发态过程中吸收能量 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 （变式训练2-1）下列说法正确的是 A．各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数) B．电子的“自旋”类似于地球的“自转” C．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．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 （变式训练2-2）回答下列问题： (1)基态原子 ，电子跃迁到 ，变为激发态原子。 (2)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 。 (3) 是电子跃迁释放能量的重要形式之一。 (4)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。 (5)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量；发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量。 (6)1861年德国人基尔霍夫(G．R Kirchhoff)和本生(R．W．Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是 。 (7)含有钾元素的盐的焰色试验为 色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是 。 【典例3】 写出C、N、O原子的价电子排布式。 C ；N ；O 。 （变式训练3-1）39号元素钇的电子排布式正确的是 A．1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d1 B．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2 C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2 D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1 （变式训练3-2）完成下列各题： (1)①基态N原子的价层电子排布式是 。 ②判断正误：能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s12p33s1 。 (2)基态S原子价层电子排布式是 。 (3)锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 。 【典例4】 用铂丝蘸取溶液，在酒精灯上灼烧会发出黄色火焰，这是一种 (填“发射”或者“吸收”)光谱。 （变式训练4-1）钛原子在下列不同电子运动状态时，光谱仪不能获取到原子发射光谱的是 。 A．    B．    C．    D． （变式训练4-2）太阳能电池材料的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因： 。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二上·广东江门·期中）人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A．小羊苏西 B．小狗丹尼 C．小猪佩奇 D．小猪乔治 2．（24-25高二上·上海浦东新·期中）Cr2O3在火焰上灼烧产生的红光是一种 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．连续光谱 D．带状光谱 3．（23-24高二下·浙江金华·阶段练习）下列现象和应用与电子跃迁无关的是 A．激光 B．焰色试验 C．缓慢氧化放热 D．霓虹灯 4．（24-25高二上·浙江衢州·期中）下列能级中，具有5个原子轨道的是 A．5f B．4d C．2p D．1s 5．（24-25高二上·山东德州·阶段练习）下列能级符号不正确的是 A． B． C． D． 6．（23-24高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是 A．基态原子吸收能量只能变成一种激发态 B．某原子的电子排布式为，其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，是因为原子核外电子发生跃迁吸收能量导致的 D．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 7．（24-25高二上·辽宁锦州·期末）下列说法正确的是 A．激发态硼原子核外电子运动状态有3种 B．光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 C．基态原子的2s电子的能量较高，其一定在比1s电子离核更远的区域运动 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 8．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列化学用语表述正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．p能级能量一定比s能级的能量高 C．电子从较低能级跃迁到较高能级将释放能量 D．镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态 9．（24-25高二上·河北·期中）下列叙述不符合原子核外电子排布基本规律的是 A．K层是能量最低的电子层 B．原子达到稳定结构时，最外层电子数为8(K层为最外层时，电子数为2) C．N电子层为次外层时，最多能容纳的电子数为18 D．核外电子总是优先从原子最外电子层排起 10．（24-25高二上·河北·期中）下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为 B．三个轨道相互垂直 C．表示能级有3个轨道 D．原子核外电子占据的最高能级的轨道形状为哑铃形 11．（23-24高二下·安徽合肥·期中）下列叙述正确的是 A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的 B．钠的焰色反应呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的 C．各能层的电子云轮廓图都是圆形，但圆的半径大小不同 D．同一原子中，能级的轨道数依次增多 12．（24-25高二上·上海·阶段练习）Na+能量最高的电子所在的能级符号为 ，该能级的电子有 种伸展方向。 13．（25-26高二上·上海·阶段练习）当铁原子核外电子排布由[Ar]3d64s2变为[Ar]3d64s14p1时，体系 能量，能形成原子 光谱。 14．按要求解答下列问题。 (1)基态硫原子的价电子排布式为 。 (2)Si的价电子层的电子排布式为 。 15．按要求填空。 (1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： 。 ③基态、的电子排布式分别为 、 。 (2)某元素基态原子的最外层电子排布式是，则其元素符号为 。 (3)基态中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层有 个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式： 。 【能力提升】 1．下列能层中，不包含d能级的是 A．K B．Q C．M D．N 2．（24-25高二下·贵州贵阳·期中）以下说法正确的是 A．核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子能量一定相同 B．金刚石和石墨的性质不同是由于金刚石和石墨的化学键类型不同 C．光(辐射)是电子跃迁吸收能量的重要形式 D．日常生活中如焰火、凸透镜聚光、激光、LED 灯光……都与原子核外电子跃迁释放能量有关 3．（24-25高二下·福建三明·期中）下列说法正确的是 A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关 D．“嫦娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物，该矿物中的Ca位于周期表中的d区 4．（24-25高二下·云南昭通·阶段练习）下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是 A．节日燃放的烟花 B．广州塔的霓虹灯光 C．树林中的光柱 D．舞台LED灯光 A．A B．B C．C D．D 5．（24-25高二下·河南南阳·阶段练习）20世纪20年代中期建立的量子力学理论不仅能够较圆满的解释原子光谱的实验事实，而且为解释和预测物质结构和性质提供了全新的理论支持，已经成为现代化学理论的基础。依据该理论，下列各项叙述中正确的是 A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，电子绕核运动，其轨道为球面 B．钠的焰色试验呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的 C．4s轨道电子能量较高，总是在比3s轨道电子离核更远的地方运动 D．s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量 6．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 7．下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 8．（24-25高二上·上海宝山·期中）基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 9．（24-25高二下·北京·期中）根据题给信息，回答下列问题。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)钒在元素周期表中的位置为 。 (3)基态原子的电子排布式为 ，该元素位于元素周期表中的第 族。 (5)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，和具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。C原子的核外电子排布式为 。 10．（24-25高二上·山东青岛·期末）上海交通大学课题组近期合成一种光催化剂G，其结构简式如图。 回答下列问题： (2)表示F原子激发态的电子排布式有 (填标号，下同)，其中能量最高的是 。 A．    B．    C．    D． 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 原子结构与性质 第1节 原子结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 构造原理与电子排布式 课程学习目标 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理。 2.知道电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。 3.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。 【新知学习】 知识点01能层与能级 1．能层 (1)含义：根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。 (2)序号及符号 能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。 (3)能量关系 能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。 2．能级 (1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。 (2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。 3．能层、能级与最多容纳的电子数 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 …… 符号 K L M N O P Q …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… …… 2 8 18 32 …… …… …… 2n2 由上表可知： (1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。 (2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。 (3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。 知识点02基态与激发态 1．基态原子：处于最低能量状态的原子。 2．激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 3．基态、激发态相互间转化的能量变化 基态原子激发态原子 知识点03原子光谱 1．光谱的成因及分类 2．光谱分析：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。 知识点04构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)含义 以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 (2)示意图 2．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 如氮原子的电子排布式为 试写出O、Si、K、Sc、Fe的电子排布式 O:1s22s22p4　 Si:1s22s22p63s23p2　 K:1s22s22p63s23p64s1　 Sc:1s22s22p63s23p63d14s2　 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 3．简化电子排布式 电子排布式可以简化，如Na的电子排布式可简化为[Ne]3s1，其中[Ne]表示Na的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同。 试写出O、Si、K、Sc、Fe的简化电子排布式 O:[He]2s22p4　 Si:[Ne]3s23p2　 K:[Ar]4s1　 Sc:[Ar]3d14s2　 Fe:[Ar]3d64s2 4．价层电子排布式 为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 如：Ni的简化电子排布式为_[Ar]3d84s2，价层电子排布为3d84s2，试写出下列原子的价层电子排布式 ①13Al：3s23p1 ；②32Ge：4s24p2 ；③34Se：4s24p4 。 【拓展培优】 【归纳提升1】 能层与能级 对比维度 能层 能级 核心定义 电子按能量高低分层排布的 “电子层”，是电子运动的宏观区域 同一能层中电子能量仍有差异，进一步细分的 “亚层”，是电子运动的微观区域 符号表示 用主量子数 n 表示，对应符号：K（n=1）、L（n=2）、M（n=3）、N（n=4）… 用角量子数 l 表示，对应符号：s（l=0）、p（l=1）、d（l=2）、f（l=3）… 层级关系 1 个能层包含多个能级（n 越大，含有的能级数越多） 能级从属于能层，同一能层的能级能量依次升高 数量规律 能层序数 n=1、2、3、4…（理论上可无限，高中阶段重点 n≤4） 第 n 能层包含 n 个能级（如 n=1 仅 1 个 s 能级；n=2 含 s、p 2 个能级；n=3 含 s、p、d 3 个能级） 能量规律 不同能层：n 越大，能层整体能量越高（如 K＜L＜M＜N…） 同能层内：s＜p＜d＜f（如 3s＜3p＜3d）；不同能层同能级：n 越大，能量越高（如 1s＜2s＜3s） 容纳电子总数 第 n 能层最多容纳 2n² 个电子（如 n=1 最多 2 个；n=2 最多 8 个；n=3 最多 18 个） 单个能级最多容纳电子数：s=2、p=6、d=10、f=14（均为 2 (2l+1) 个） 对应轨道类型 包含该能层所有能级对应的轨道（如 M 层含 3s、3p、3d 轨道） 1 个能级对应特定类型的轨道（s→1 个轨道；p→3 个轨道；d→5 个轨道；f→7 个轨道） 核心作用 描述电子运动的 “宏观分层”，决定电子能量的大致范围 描述电子运动的 “微观细分”，解释同能层电子的能量差异和空间分布差异 【典例1】下列关于电子层与能级的说法中正确的是 A．同一原子中，符号相同的能级，其电子能量不一定相同 B．任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该电子层序数 C．钠原子的3s、3p、3d原子轨道均填满电子 D．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子 【答案】A 【详解】A．同一原子中，符号相同的能级（如2s和3s）因处于不同电子层，能量不同，因此电子能量不一定相同，A正确； B．每个电子层的能级数等于该电子层序数（如第三层有s、p、d三个能级），B错误； C．钠原子基态电子排布为1s22s22p63s1，3p和3d轨道均未填充电子，3s也未填满电子，C错误； D．3d能级最多容纳10个电子，且3f能级不存在，D错误； 故选A。 （变式训练1-1）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 【答案】A 【详解】根据构造原理可知各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…，则： A．E(3s)>E(2s)>E(1s)，符合构造原理，A正确； B．应为E(3d)>E(3p)>E(3s)，B错误； C．应为E(4f)>E(4d)>E(4s)，C错误； D．应为E(5f)>E(5s)>E(4s)，D错误； 故答案选A。 （变式训练1-2）下列有关电子层和能级的有关叙述中正确的是 A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子 B．3d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳16个电子 C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2 D．任何电子层都有s、p能级，但不一定有d能级 【答案】C 【详解】A．M电子层包含3s、3p、3d三个能级，最多容纳2+6+10=18个电子，A错误； B．3d能级最多容纳10个电子正确，但4f能级最多容纳14个电子，B错误； C．s能级无论处于哪一电子层（如1s、2s、3s等），最多均容纳2个电子，C正确； D．K电子层（第一层）只有s能级，没有p能级，因此“任何电子层都有s、p能级”的说法错误，D错误； 故选C。 【归纳提升2】 基态与激发态 对比维度 基态 激发态 定义本质 原子或离子的电子处于能量最低的稳定状态（能量最低原理） 原子或离子吸收能量后，电子跃迁到更高能级的不稳定状态 电子排布特征 严格遵循泡利不相容原理、洪德规则、能量最低原理（如 1s²2s²2p⁴为氧原子基态） 电子突破能级限制，存在 “高能级电子”（如 1s²2s¹2p⁵为氧原子激发态） 能量状态 能量最低，体系最稳定 能量高于基态，体系不稳定，易释放能量回归基态 光谱关联 不主动发光，可吸收特定频率光子（形成吸收光谱） 跃迁回基态时释放光子（形成发射光谱），如焰色反应、霓虹灯发光、原子荧光光谱 化学性质 性质稳定，是化学反应中电子转移的起始状态 性质活泼，易发生电子跃迁相关反应（如光合作用中叶绿素激发态参与电子传递） 常考应用场景 1. 书写基态原子或离子的电子排布式（电子排布图）；2. 判断电子排布的合理性；3. 结合周期表推断元素（基态电子构型为依据） 1. 识别激发态电子排布式（如判断 “1s²2s¹3s¹” 是否为基态）；2. 解释光谱现象（如焰色反应的本质是激发态金属离子跃迁发光）；3. 分析化学反应中的能量吸收过程 易错点区分 基态电子排布无 “跨能级填充”（如 n=2 未填满时，电子会进入 n=3） 激发态电子排布一定存在 “高能级电子”（如 3d 轨道未填满时，4s 电子跃迁到 3d 不算激发态，需跨能级如 2s→3p） 【典例2】 下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,正确的是( ) A．基态时的能量比激发态时高 B．激发态时比较稳定 C．由基态转化为激发态过程中吸收能量 D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【答案】C 【分析】A、处于最低能量状态的原子叫做基态原子； B、基态时的能量低，稳定； C、基态转化为激发态是由低能量状态转成高能量状态； D、电子由基态跃迁到激发态需要吸收能量，从由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量。 【详解】A. 处于最低能量状态的原子叫做基态原子，基态时的能量比激发态时低，故A错误； B. 基态时的能量低、稳定，激发态时能量高、不稳定，故B错误； C. 基态转化为激发态是由低能量状态转成高能量状态，转化过程中要吸收能量，故C正确； D. 电子由基态跃迁到激发态需要吸收能量，从由激发态跃迁到基态辐射光子，放出能量。电子在激发态跃迁到基态时会产生原子发射光谱，电子由基态跃迁到激发态吸收光子，获得能量，产生吸收光谱，故D错误； 故选C。 （变式训练2-1）下列说法正确的是 A．各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数) B．电子的“自旋”类似于地球的“自转” C．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 D．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 【答案】D 【详解】A．各电子层含有的原子轨道数为(n为电子层序数)，A项错误； B．电子在原子核外高速、无规则运动，电子的“自旋”并不意味着电子像地球那样绕轴“自转”，B项错误； C．电子在能量较高的激发态跃迁到较低激发态或基态时，会产生发射光谱，电子由能量较低的基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，C项错误； D．霓虹灯光、节日焰火等是原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，即与电子跃迁释放能量有关，D项正确； 故答案为：D。 （变式训练2-2）回答下列问题： (1)基态原子 ，电子跃迁到 ，变为激发态原子。 (2)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 。 (3) 是电子跃迁释放能量的重要形式之一。 (4)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。 (5)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量；发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量。 (6)1861年德国人基尔霍夫(G．R Kirchhoff)和本生(R．W．Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是 。 (7)含有钾元素的盐的焰色试验为 色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是 。 【答案】(1) 吸收能量 较高能级 (2)释放能量 (3)光(辐射) (4) 连续 线状 (5) 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 (6)原子光谱 (7) 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量 【详解】（1）基态原子就是处于最低能量状态的原子，吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子； （2）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，能量降低，会以电磁波的形式释放能量； （3）电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，以电磁波的形式释放能量，光是特殊波长的电磁波； （4）日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱； （5）吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的，该过程电子吸收能量，能量升高；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，该过程电子释放能量，能量降低； （6）1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷； （7）金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放。 【典例3】 写出C、N、O原子的价电子排布式。 C ；N ；O 。 【答案】 【解析】【小题1】C为6号元素，电子排布式为，价电子排布式为； 【小题2】N为7号元素，电子排布式为，价电子排布式为； 【小题3】O为8号元素，电子排布式为，价电子排布式为 （变式训练3-1）39号元素钇的电子排布式正确的是 A．1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d1 B．1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2 C．1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2 D．1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1 【答案】B 【详解】根据构造原理，电子填入能级的先后顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2，故B项正确。 （变式训练3-2）完成下列各题： (1)①基态N原子的价层电子排布式是 。 ②判断正误：能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s22s12p33s1 。 (2)基态S原子价层电子排布式是 。 (3)锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 。 【答案】(1) 2s22p3 错误 (2)3s23p4 (4)5s25p3 【详解】（1）N核电荷数为7，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3；能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级，其电子排布式：，故错误； （2）S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为； （3）锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3。 【典例4】 用铂丝蘸取溶液，在酒精灯上灼烧会发出黄色火焰，这是一种 (填“发射”或者“吸收”)光谱。 【答案】发射 【详解】放到酒精灯上灼烧后可观察到发出黄色火焰，这在化学上叫做焰色反应，利用金属元素在高温下激发电子跃迁释放特定波长的光，这是属于一种发射光谱。 （变式训练4-1）钛原子在下列不同电子运动状态时，光谱仪不能获取到原子发射光谱的是 。 A．    B．    C．    D． 【答案】 A 【详解】元素的原子序数为22，电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2；激发态钛原子的简化电子排布式为、、，电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱，则光谱仪不能获取到原子发射光谱的是A。 （变式训练4-2）太阳能电池材料的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因： 。 【答案】当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色 【详解】当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子从基态变成激发态，电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二上·广东江门·期中）人类对核外电子运动的认知不断进步。下列是小猪佩奇在学校课堂上羚羊夫人让他们讨论核外电子运动的说法，其中说法正确的是 A．小羊苏西 B．小狗丹尼 C．小猪佩奇 D．小猪乔治 【答案】D 【详解】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，故A错误； B．电子从能量高的激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时能产生发射光谱，故B错误； C．2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，故C错误； D．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道，故D正确； 故选D。 2．（24-25高二上·上海浦东新·期中）Cr2O3在火焰上灼烧产生的红光是一种 A．原子吸收光谱 B．原子发射光谱 C．连续光谱 D．带状光谱 【答案】B 【详解】Cr2O3在火焰上灼烧产生的红光是电子从较高能级跃迁到较低能级时以光的形式释放能量产生的，是一种原子发射光谱，故选B。 3．（23-24高二下·浙江金华·阶段练习）下列现象和应用与电子跃迁无关的是 A．激光 B．焰色试验 C．缓慢氧化放热 D．霓虹灯 【答案】C 【详解】A．电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化，如激光、焰色试验、霓虹灯都与电子跃迁有关。激光与电子跃迁有关，故A不符合题意； B．当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，故B不符合题意， C．缓慢氧化放热是化学能转化为热能，与电子跃迁无关，故C符合题意； D．霓虹灯的各色的光是原子核外电子发生能级跃迁的结果，与电子跃迁有关，故D不符合题意； 故选C。 4．（24-25高二上·浙江衢州·期中）下列能级中，具有5个原子轨道的是 A．5f B．4d C．2p D．1s 【答案】B 【详解】A．nf能级均有7个原子轨道，5f能级有7个原子轨道，A不符合题意； B．nd能级均有5个原子轨道，4d能级有5个原子轨道，B符合题意； C．np能级均有3个原子轨道，2p能级有3个原子轨道，C不符合题意； D．ns能级均有1个原子轨道，1s能级有1个原子轨道，D不符合题意； 故选B。 5．（24-25高二上·山东德州·阶段练习）下列能级符号不正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．K层有s能级，1s能级符号正确，A正确； B．L层只有两个能级，即2s和2p能级，不存在2d能级，B错误； C．M层有3个能级，即3s、3p、3d，C正确； D．N层有4个能级，即4s、4p、4d、4f，D正确； 答案选B。 6．（23-24高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是 A．基态原子吸收能量只能变成一种激发态 B．某原子的电子排布式为，其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，是因为原子核外电子发生跃迁吸收能量导致的 D．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 【答案】B 【详解】A．基态原子吸收不同的能量能变成不同的激发态，A错误； B．根据构造原理，原子的电子排布式为，其表示的是基态K原子的电子排布，B正确； C．光是电子跃迁释放能量的重要形式，不同元素的原子中电子发生跃迁时吸收或放出的能量是不同的，霓虹灯光、节日焰火等都与原子核外电子跃迁释放能量有关，而不是吸收能量导致的，C错误； D．原子光谱有两种，电子从基态跃迁到激发态时产生吸收光谱，电子从较高能级跃迁到较低能级时产生发射光谱，D错误； 故选B。 7．（24-25高二上·辽宁锦州·期末）下列说法正确的是 A．激发态硼原子核外电子运动状态有3种 B．光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 C．基态原子的2s电子的能量较高，其一定在比1s电子离核更远的区域运动 D．日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】B 【详解】A．硼为5号元素，原子核外有5个电子，激发态硼原子核外电子运动状态有5种，A错误； B．‌光谱分析是利用原子光谱上的特征谱线来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法，B正确； C．能级和能层只是表示电子在该处出现的概率大小，并不代表电子运动的位置，故基态原子的2s电子的能量较高，不一定在比1s电子离核更远的区域运动，C错误； D．日常生活中我们看到的许多可见光，如焰火、LED灯、激光都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，D错误； 故选B。 8．（24-25高二上·江苏无锡·阶段练习）下列化学用语表述正确的是 A．在电子云图中，用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子 B．p能级能量一定比s能级的能量高 C．电子从较低能级跃迁到较高能级将释放能量 D．镁原子由时，原子释放能量，由激发态转化成基态 【答案】D 【详解】A．在电子云图中，用小黑点表示电子在核外空间中出现的几率，小黑点越密，表示电子出现的几率越高，故A错误； B．p能级能量不一定比s能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级，故B错误； C．电子从较低能级吸收能量跃迁到较高能级，故C错误； D．镁原子由时，由能量较高的激发态转化成能量较低的基态，原子会释放能量，故D正确； 故选D。 9．（24-25高二上·河北·期中）下列叙述不符合原子核外电子排布基本规律的是 A．K层是能量最低的电子层 B．原子达到稳定结构时，最外层电子数为8(K层为最外层时，电子数为2) C．N电子层为次外层时，最多能容纳的电子数为18 D．核外电子总是优先从原子最外电子层排起 【答案】D 【详解】A．K层离核最近，能量最低，A正确； B．原子达到稳定结构时，最外层电子数为8(K层为最外层时，电子数为2)，此时原子不容易得失电子，B正确； C．N层最多可以排布2×42个电子，为最外层时最多排8个，为次外层时最多排18个，C正确；   D．核外电子总是首先排布在能量低的电子层上，而不是总是优先从原子最外电子层排起，D错误；    故选D。 10．（24-25高二上·河北·期中）下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为 B．三个轨道相互垂直 C．表示能级有3个轨道 D．原子核外电子占据的最高能级的轨道形状为哑铃形 【答案】B 【详解】A．各能层中能级数等于该能层序数，A错误； B．为三个相互垂直的p轨道，B正确； C．3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个轨道，C错误；   D．Mg原子核外电子占据的最高能级为3s能级，轨道形状为球形，D错误；   故选B。 11．（23-24高二下·安徽合肥·期中）下列叙述正确的是 A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的 B．钠的焰色反应呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的 C．各能层的电子云轮廓图都是圆形，但圆的半径大小不同 D．同一原子中，能级的轨道数依次增多 【答案】A 【详解】A．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，故A正确； B．钠的焰色反应是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，故B错误； C．各能层的s电子云轮廓图都是球形，而不是圆形，故C错误； D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都是3个，故D错误； 故选A。 12．（24-25高二上·上海·阶段练习）Na+能量最高的电子所在的能级符号为 ，该能级的电子有 种伸展方向。 【答案】 2p 3 【详解】Na+的电子排布式为1s22s22p6，能量最高的电子所在的能级符号为2p，该能级的电子有3种伸展方向。 13．（25-26高二上·上海·阶段练习）当铁原子核外电子排布由[Ar]3d64s2变为[Ar]3d64s14p1时，体系 能量，能形成原子 光谱。 【答案】 吸收 吸收 【详解】铁原子基态电子排布为[Ar]3d64s2，当变为[Ar]3d64s14p1时，电子从4s跃迁至4p轨道（更高能级），需吸收外界能量。吸收光子，形成吸收光谱。 14．按要求解答下列问题。 (1)基态硫原子的价电子排布式为 。 (2)Si的价电子层的电子排布式为 。 【答案】(1)3s23p4 (2)3s23p2 【详解】（1）硫为16号元素，基态硫原子的价电子排布式为3s23p4； （2）硅为14号元素，基态Si的价电子层的电子排布式为3s23p2； 15．按要求填空。 (1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： 。 ③基态、的电子排布式分别为 、 。 (2)某元素基态原子的最外层电子排布式是，则其元素符号为 。 (3)基态中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层有 个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式： 。 【答案】(1) 或 或 或 或 (2)Br (3) M 3 (4) 【详解】（1）①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半，则A的核外电子排布为2、8、4，A为Si，基态Si原子的核外电子排布式为：或； ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，B的核外电子排布为2、3，B为硼，基态B原子的核外电子排布式为：或； ③Ni为28号元素，基态核外电子排布式为：或；S为16号元素，基态S2-核外电子排布式为：或； （2）若基态原子的最外层电子排布式是，则其电子排布式为：，该元素为35号元素Br； （3）基态的电子排布式为：；电子占据的最高的能层符号为M；M能层有3s、3p、3d三个能级； （4）As为33号元素，基态砷原子的电子排布式：； 【能力提升】 1．下列能层中，不包含d能级的是 A．K B．Q C．M D．N 【答案】A 【详解】能层（主量子数n）对应的能级数目为n个，能级类型由角量子数l决定（l=0到n-1）。d能级对应l=2，因此当n≥3时，能层才包含d能级。 K能层（n=1）仅有s能级（l=0），无d能级； Q能层（n=7）包含l=0到6的能级，必然包含d能级（l=2）； M能层（n=3）和N能层（n=4）均满足n≥3，均含d能级； 答案选A。 2．（24-25高二下·贵州贵阳·期中）以下说法正确的是 A．核外电子按能量不同分成能层，同一能层的电子能量一定相同 B．金刚石和石墨的性质不同是由于金刚石和石墨的化学键类型不同 C．光(辐射)是电子跃迁吸收能量的重要形式 D．日常生活中如焰火、凸透镜聚光、激光、LED 灯光……都与原子核外电子跃迁释放能量有关 【答案】C 【详解】A．同一能层包含不同能级（如s、p、d），不同能级的电子能量不同，A错误； B．金刚石和石墨的性质不同是由于它们的晶体结构（或碳原子排列方式）不同，B错误； C．电子吸收光子能量跃迁至高能级是光化学的基本原理，如吸收光谱，C正确； D．凸透镜聚光属于光学折射，与电子跃迁无关，D错误； 故选C。 3．（24-25高二下·福建三明·期中）下列说法正确的是 A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关 D．“嫦娥石”是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物，该矿物中的Ca位于周期表中的d区 【答案】C 【详解】A．同一能层中p轨道能量高于s轨道（如2p＞2s），但不同能层时，如3s能量高于2p，因此p轨道电子能量不一定高于s轨道，A错误； B．s轨道呈球形，但电子并非“只能在球壳内运动”，而是以概率分布在核外空间，B错误； C．焰火颜色源于电子跃迁释放能量（特定波长光），激光由电子跃迁释放能量产生，均与电子跃迁释放能量有关，C正确； D．钙（Ca）位于周期表第4周期IIA族，属于s区，而非d区，D错误； 故选C。 4．（24-25高二下·云南昭通·阶段练习）下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是 A．节日燃放的烟花 B．广州塔的霓虹灯光 C．树林中的光柱 D．舞台LED灯光 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．节日燃放的焰火与金属元素的焰色试验有关，焰色试验与原子核外电子跃迁释放能量有关，故A不符合题意； B．广州塔的霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关，以光的形式释放出来，故B不符合题意； C．大气为胶体，故当阳光照射时会有一道光亮的通路，故C符合题意； D．舞台LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关，故D不符合题意； 故选C。 5．（24-25高二下·河南南阳·阶段练习）20世纪20年代中期建立的量子力学理论不仅能够较圆满的解释原子光谱的实验事实，而且为解释和预测物质结构和性质提供了全新的理论支持，已经成为现代化学理论的基础。依据该理论，下列各项叙述中正确的是 A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，电子绕核运动，其轨道为球面 B．钠的焰色试验呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时吸收能量产生的 C．4s轨道电子能量较高，总是在比3s轨道电子离核更远的地方运动 D．s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量 【答案】D 【详解】A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但电子绕核运动没有固定的轨道，只是在核外空间一定范围内出现(概率不同)，所以其轨道不是球面，A不正确； B．钠的焰色试验呈现黄色，是电子由激发态转化成基态时释放能量，将能量以光的形式呈现，不是吸收能量，B不正确； C．4s轨道电子能量比3s高，在离核更远的地方出现的概率大，但并不是总在比3s轨道电子离核更远的地方运动，C不正确； D．s轨道电子能量可能高于p轨道电子能量，比如3s轨道电子的能量就比2p轨道电子的能量高，D正确； 故选D。 6．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 【详解】A．电子由激发态（原子中的电子处于较高能级）向基态（原子处于最低能量状态）跃迁时以光的形式释放能量，这一过程释放的能量对应特定波长的光（如红光），A正确； B．电子由基态向激发态跃迁时吸收能量，此时对应吸收光谱而非发光现象，B错误； C．霓虹灯发光是物理过程，未发生化学反应，氖原子未获得电子形成新物质，C错误； D．霓虹灯发光不涉及化学反应，氖原子与灯管物质未发生反应，D错误； 故选A。 7．下列叙述正确的是 A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．在一个原子中可以出现运动状态相同的2个电子 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 【答案】A 【详解】A．原子核外各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，A正确； B．当n=1时，只有1s能级，n=2时只有两个能级2s、2p能级，n=3时只有3s、3p、3d，均没有f能级，B错误； C．在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C错误； D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以各能层含有的原子轨道数为n2(n为能层序数)，D错误； 故答案为：A。 8．（24-25高二上·上海宝山·期中）基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 【答案】 3s 【详解】钠元素的原子序数为11，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则原子核外电子占据能量最高的能级为3s能级； 9．（24-25高二下·北京·期中）根据题给信息，回答下列问题。 (1)基态核外电子排布式为 。 (2)钒在元素周期表中的位置为 。 (3)基态原子的电子排布式为 ，该元素位于元素周期表中的第 族。 (5)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，和具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。C原子的核外电子排布式为 。 【答案】(1)或 （2）第四周期、第VB族 (3) 或 Ⅷ (5) 或 【详解】（1）铬原子序数为24，基态电子排布式为，表示铬原子失去3个电子。失去电子时，先失去4s轨道上的1个电子，再失去3d轨道上的2个电子，因此，的电子排布式为或； （2） 钒原子序数为23，位于第四周期、第VB族。钒的基态电子排布式为 （3）镍原子序数为28，基态电子排布式为或；镍位于第四周期第10列，属于第Ⅷ族； （5）C原子序数为最外层电子数的3倍，且C、D同周期，常见元素中，磷原子序数15，最外层电子数5，15=3×5，符合条件，C为P，位于第三周期，D原子序数大于15，且与C同周期（第三周期），最外层有一个未成对电子。第三周期元素中：氯最外层，有1个未成对电子，符合条件，则D为Cl，和具有相同的电子构型，则二者均为核外电子排布均为型结构，则A为O，B为Na，综上所述：A=O（8）、B=Na（11）、C=P（15）、D=Cl（17），原子序数依次增大，符合要求； C为P，电子排布式为或。 10．（24-25高二上·山东青岛·期末）上海交通大学课题组近期合成一种光催化剂G，其结构简式如图。 回答下列问题： (2)表示F原子激发态的电子排布式有 (填标号，下同)，其中能量最高的是 。 A．    B．    C．    D． 【答案】(2) BD B 【详解】（2）F原子核外有9个电子，因此表示F原子激发态的电子排布式有B．、D．，高能级电子越多，激发态能量越高，其中能量最高的是B．； 1 学科网（北京）股份有限公司 $