第1章 第1节 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

练案[1]第一章第一节[第1课时 能层与能级基态与激发态原子光谱] 基础达标练 B.3d、4d能级容纳的电子数依次增多 题组一能层与能级 C.2p和3p能级中的轨道数一样多 1.(2024·河东高二期末)下列各能级中，轨道数 D.电子从较低能级跃迁到较高能级将释放能量 为1的是 )7.(2025·安徽高二期未)对充有氩气的霓虹灯管 A.s B.p C.d D.f 通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主 2.(2025·浙江省绍兴会稽联盟高二期末)在基态 要原因是 () 多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误 A.电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃 的是 迁时以光的形式辐射能量 A.最易失去的电子能量最高 B.电子由能量较低的轨道向能量较高的轨道跃 B.同一个能层上的不同能级上的电子，能量大 迁时吸收除蓝紫色光以外的光 小不同 C.氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的 C.L层电子的能量比K层电子的能量低 物质 D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低 D.在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质 3.(2025·山东青岛高二期末)下列有关能级或原 发生反应 子轨道说法错误的是 ( 8.(2025·山东威海高二期未)以下现象与原子核 A.2p、3p、4p能量逐渐升高，能级的轨道数逐渐 外电子的跃迁有关的是 () 增多 ①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器 B.3d能级最多容纳10个电子 产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃 C.p能级能量不一定大于s能级能量 放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日 D.从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间 光灯通电发光⑧冷却结晶 包围了1s轨道 A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧ 4.(2024·北京石景山高二期末)下列不包含f能 级的能层是 C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦ ( A.L B.Q C.N D.0 9.(2025·成都十八中期末)电子跃迁伴随着能量 5.下列能级符号错误的是 ( 的释放或吸收。下列与电子跃迁无关的是 A.3s B.3p C.3d D.2d 题组二基态与激发态原子光谱 A.燃放的焰火 6.(2025·湖北荆门高二期末)下列关于原子结构 B.铜丝可以导电 说法中，正确的是 ( C.装饰建筑夜景的LED灯光 A.p能级能量一定比s能级的能量高 D.从太阳光谱中发现氦 109 素能培优练 元素 相关信息 10.（2025·山东济南高二期未)对于第n能层，若 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环 它作为原子的最外层，则其最多容纳的电子数 境保护的认识和要求的提高，它将成为备受青 与n-1层最多容纳的电子数相同，当它作为 睐的清洁燃料 次外层时，其最多容纳的电子数比+1层最 工业上通过分离液态空气获得它的一种单质， 多容纳的电子数多10个，则第n能层符号为 Y 含它的另一种单质的浓度相对较高的平流层 ) 是保护地球地表环境的重要屏障 A.K B.L C.M D.N 它是植物生长所需的三种主要元素之一，它能 11.(2024·重庆高二期末)下列有关原子结构的 形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用 说法不正确的是 () 的麻醉剂 A.第五能层有5个能级，最多能容纳50个 室温下其单质为粉末状固体，加热易熔化。该 电子 单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 B.同一原子中，不同能层均含有的能级是s 它是人体不可缺少的微量元素，含该元素的合 能级 金也是工业生产中不可缺少的金属材料，常用 C.同一原子中，3d能级实际容纳的电子数一定 于建造桥梁、楼房等 为10个 根据上述信息填空： D.能层和能级的划分，均以电子的能量高低为 (1)Y元素的原子含有 个能层，其中 依据 第二能层中的能级分别是 ;画 12.W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依 出W的原子结构示意图： 次增大，且原子核外L能层的电子数分别为0、 (2)Z与X形成的某种化合物能和Z与Y形成 5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列 的一种无色化合物（这两种化合物分子中 说法正确的是 Z元素原子与另一元素原子的个数比均为 A.X和Y元素原子核外均有3个能级 1:2)一起用作火箭推进剂，写出二者发生 B.W元素原子核外只有1个电子 反应生成无毒物质的化学方程式： C.Z元素原子的M层上有3个能级，有6个 电子 (3)某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合 D.X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电 物，它是我国生产某强酸的主要原料。试 子层结构 写出生产该强酸过程中第一阶段主要反应 13.(2025·湖北荆门高二期末)下表给出了五种 的化学方程式： 元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期 元素。 110[练案 练案[1] 基础达标练 1.As能级只有1个轨道，A正确；p能级有3个轨道，B错误； d能级有5个轨道，C错误：f能级有7个轨道，D错误。 2.C能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失 去，故A不符合题意：在第层中不同能级的能量大小顺序为 E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…,同一个能层上的不同 能级上的电子，能量大小不同，故B不符合题意。 3.Ap能级中原子轨道数目为3，即2p、3p、4p能级的轨道数相 同，均为3，故A错误；3d能级共有5个轨道，最多容纳10个 电子，故B正确：同一能层不同能级之间能量关系是p能级的 能量一定比s能级的高：但若能层序数不同，就不符合该关 系，如3s能级的能量比2p能级的能量高，故C正确；s轨道的 空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s,因此从空间上看，2s 轨道包围了1s轨道，故D正确。 4.A从第四能层开始出现f能级，L能层只有s、p能级，不包含 f能级。 5.D根据第一能层(K层)上只有1s,第二能层(L层)只有2s 和2p,第三能层(M层)只有3s、3p和3d,s能级在每一层上都 有，p能级至少在第二能层及以上，d能级至少在第三能层及 以上，故选D 6.C同一能层中，p能级能量高于s能级，不同能层p能级能量 不一定比s能级的能量高，例如5s能级高于2p能级，A错误； 3d、4d能级容纳的电子数最多均为10，B错误；2p和3p能级 中均有3个轨道，C正确；电子从较低能级跃迁到较高能级将 吸收能量，D错误。 7.A在电流作用下，基态氩原子的电子吸收能量跃迁到较高的 能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出蓝紫 色光：而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，将释放能量，从而产生蓝紫色光。 8.A霓虹灯、激光器、日光灯等工作过程中产生的光及焰火燃 放时产生的光，都是基态原子吸收能量后核外电子跃迁到较 高能级，然后电子从较高能级跃迁到较低能级的过程中释放 出的光能。石油蒸馏、冷却结晶的过程都是物质发生物理变 化的过程，其中伴随的能量变化是热能的变化。棱镜分光、凸 透镜聚光都是光的折射现象，而不是光的产生。 9.B燃放的焰火是焰色试验的体现，焰色试验与电子跃迁有 关，A项不选；铜丝可以导电是因为自由电子的定向移动，与 电子跃迁无关，B项选：装饰建筑夜景的LED灯光是因为电子 受到外加电压的影响，由较高能量激发态向较低能量激发态 或基态跃迁，从而发出光，与电子跃迁有关，C项不选；从太阳 光谱中发现氦是因为原子中的电子发生跃迁，形成原子光谱， 与电子跃迁有关，D项不选。 素能培优练 10.CM层作为原子的最外层时，最多容纳的电子数为8个，与 L层相同，当它作为次外层时，其最多容纳的电子数为18 个，比最外层N层最多容纳的电子数多10个，故选C: 11.C第五能层含有5个能级，最多能容纳的电子数为2×52= 50,A正确；同一原子中，由于K层只有s能级，故不同能层 均含有的能级为s能级，B正确；3d能级最多可容纳10个电 子，但实际容纳的电子数不一定为10个，C错误：核外电子 分成不同能层和能级，其依据为电子的能量高低，D正确。 12.B由题给信息分析可知W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、CI 元素。X(N)元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级，Y(P)元 -17 部分] 素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级，A错误 W(H)元素原子核外只有1个电子，B正确：Z(C)元素原子 的M层有3s、3p、3d共3个能级，其中3s能级有2个电子，3p 能级有5个电子，C错误：X(N)、Y(P)、Z(Cl)元素形成的简 单离子分别为N3-、P3-和C1,其中P-和C1具有相同的电 子层结构，D错误。 13.(1)22s和2p (2)2N,H+N,0,点槛3N,↑+4H,0 (3)4FeS,+110,商里2Fe,0,+8S0, 【解析】(1)氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素：臭氧 对紫外线有吸收作用，其浓度相对较高的平流层是保护地球 地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其原子含有K层与 L层两个能层，L层为第二能层，有两个能级，分别是2s和 2p;氮、磷、钾是植物生长所需的三种主要元素，N20俗称“笑 气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以乙为复元素；单质硫 在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；钢 铁常用于建造桥梁、楼房等，铁也是人体不可缺少的微量元 素，所以M为铁元素。(2)复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,其中常温下N2O4是无色气体，NO2是红 棕色气体，N2H4和N,O4反应生成无毒的N2和HO。(3)我 国主要以黄铁矿（主要成分是FeS,)为原料制备硫酸，该过 程第一阶段是燃烧黄铁矿制备SO2。 练案[2] 基础达标练 1.DMg的原子序数为12，Mg2+的核外电子排布式为 1s22s22p,故A正确：Br的原子序数为35，核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d4s24p,故B正确；0的原子序数为8,02 的核外电子排布式为1s22s22p°，故C正确；Cu的3d能级处于 全充满状态时较稳定，因此核外电子排布式为 1s22s22p3s23p3d4s,故D错误 2.B相同能层不同能级能量：E(3d)>E(3p)>E(3s),A错 误；不同能层相同能级能量：E(3s)>E(2s)>E(1s),B正确； 不同能层不同能级能量：ns<(n-2)f<(n-1)d<p,所以 E(4f)>E(3d)>E(4s),C错误；不同能层不同能级能量： ns <(n-2)f<(n-1)d<np,E(4f)E(5s)>E(4s),D 错误。 3.C氢原子和锂原子的核外全部都是s电子，但氢元素和锂元 素不在同一周期，故A错误；最外层电子排布式为3s23p°的 原子为氩原子，最外层电子排布式为3s23p的离子可能为钾 离子，钾元素和氩元素不在同一周期，故B错误；3p能级上只 有一个空轨道的原子为硅原子，3p能级上只有一个未成对电 子的原子为氯原子，硅元素和氯元素都位于元素周期表第三 周期，故C正确；原子核外M层上的s、P能级都充满电子，而 3d能级上没有电子的原子为氩原子、离子可能为钾离子或钙 离子，氩元素与钾元素或钙元素不在同一周期，故D错误。 4.B电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 的概率密度分布的形象化描述，而不是电子的实际运动轨迹。 5.D在绘制电子云轮廓图时，把电子在核外出现概率P=90% 的空间圈出来，即电子还有10%的概率出现在电子云轮廓图 9