第1章 01-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、构造原理与电子排布式(PPT版)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修二配套课件（人教版）

第一节 原子结构 1 学习目标 素养目标 1.知道电子运动的能量状态具有量子 化的特征,能从电子跃迁角度初步解 释原子光谱的形成,进一步强化“结构 决定性质”的观念。 2.了解原子核外电子排布的构造原理,能写出 号元素基态原子的电子排布式,进一步增强证据推理意识 ［宏观辨识与微观探析］ 通 过认识原子结构及核外电子 运动的形象化表达,辨识微观 粒子的运动状态不同于宏观 物体的运动状态 2 学习目标 素养目标 3.知道电子的运动状态可通过原子轨 道和电子云模型来描述,能说明微观 粒子运动状态与宏观物体运动特点 的差异,建立对原子结构的模型认知 ［证据推理与模型认知］ 结 合原子结构模型的演变过程 和原子核外电子排布规律及 核外电子排布的原则,建立观 点、结论和证据之间的逻辑 关系 续表 3 学习目标 素养目标 4.认识基态原子中核外电子的排布遵 循能量最低原理、泡利原理和洪特 规则,能写出 号元素基态原子 的轨道表示式,初步学会运用模型解 决实际问题 ［科学探究与创新意识］ 体 会在对物质微观结构的科学 探究中经历基于实验证据建 立、优化甚至是重构模型的 过程,既需要严谨的科学推理, 又需要大胆的科学猜想 续表 4 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 5 学习任务一 能层与能级 学习任务二 基态与激发态 原子光谱 学习任务三 构造原理与电子排布式 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 6 学习任务一 能层与能级 【课前自主预习】 1.构造原理的发展历程 (1) 1920年,丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上,提出　　　　　　, 开启了用原子结构解释　　　　　　　的篇章。 构造原理 (2) 1925年以后,玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”,厘清了核外电子 的可能状态,复杂的原子光谱得以诠释。 (3) 1936年,德国科学家马德隆发表了以　　　　　　事实为依据的完 整的　　　　　　。 元素周期律 原子光谱 构造原理 新 课 探 究 7 2.能层 (1)含义 核外电子按______不同分成能层(电子层)。 (2)表示方法 能量 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 　　　　　　 最多电子数 　　　　　　 K L M N O P Q 2 8 18 32 50 72 98 新 课 探 究 8 (3)能层间的能量关系 能层越高，电子的能量______，能量的高低顺序为 ___ ______ 。 越高 新 课 探 究 9 2.能级 (1)含义 同一能层的电子，根据______的差异，又可分成不同能级。 能量 (2)表示方法 ①任一能层的能级总是从__能级开始,能级数等于该__________，即 第一能层只有___个能级，第二能层有___个能级和 ，第三 能层有___个能级、和 ，依次类推。 能层序数 1 2 3 新 课 探 究 10 ②能级的字母代号总是按___________……排序的，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____________…的2倍。 、、、 1，3，5，7 (3)多电子原子中，同一能层各能级的能量关系：___ ___ ___ 新 课 探 究 11 ［问题思考］ (1)能层和能级的关系与生活中的大楼结构中的什么相似？ 提示：能层和能级的关系与大楼中的楼层和楼层间的台阶的关系较 为相似。 (2)以能级为例，不同能层的 能级间的能量有何关系？同一能层不 同能级间的能量有何关系？ 提示： ； 新 课 探 究 12 (3)一个能层的能级数与能层序数 间存在什么关系？一个能层最多 可容纳的电子数与能层序数 间存在什么关系？ 提示：一个能层的能级数与能层序数 相等；一个能层最多可容纳 的电子数为 。 新 课 探 究 13 【核心知识讲解】 1.能层与能级的关系 (1)任何能层总是从<m></m>能级开始，任何能层均含有<m></m>能级，但并不是任 何能层都含有<m></m>、<m></m>、<m></m>能级。 (2)能层就是电子层，各能层具有的能级数等于能层序数。如<m></m>层只 有<m></m>能级，<m></m>层有<m></m>、<m></m>两个能级，<m></m>层有<m></m>、<m></m>、<m></m>三个能级。 (3)每一能层中最多容纳的电子数为<m></m>代表能层序数<m></m>。 (4)不同能层中符号相同的能级所容纳的最多电子数相同。 新 课 探 究 14 2.能层中各能级之间能量高低关系 (1)能层与能级的关系类似楼层与阶梯之间的关 系，在每一个能层中，能级符号顺序是 、 、、 (如图所示)： (2)能层或能级的能量关系： 新 课 探 究 15 (3)原子核外电子排布与能层、能级的关系： 新 课 探 究 16 3.理清能层、能级与最多容纳的电子数、能量之间的相互关系 能层 一 二 三 四 五 六 七 … 符号 … 能级 … … … … 最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … … 2 8 18 32 50 72 98 每一能层 最多可容 纳的电子 数是 新 课 探 究 17 能层 一 二 三 四 五 六 七 … 离核远近 由近到远 不同能层 能量 逐渐升高 续表 新 课 探 究 18 【知识迁移应用】 例1 下列有关原子结构的说法不正确的是( ) A.第五能层有5个能级，最多能容纳50个电子 B.同一原子中，不同能层均含有的能级是 能级 C.不同原子中， 能级实际容纳的电子数一定为10个 D.能层和能级的划分，均以电子的能量高低为依据 √ 新 课 探 究 19 [解析] 第五能层含有5个能级，最多能容纳的电子数为 ， A正确； 同一原子中，由于层只有 能级，故不同能层均含有的能级为能级， B正确； 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。 新 课 探 究 20 例2 下列关于多电子原子核外电子排布的说法正确的是( ) A.各能层含有的能级数等于能层序数减去1 B.同是s能级,在不同的能层中最多能容纳的电子数是不相同的 C.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2 D.M能层中含有3d能级 √ 新 课 探 究 21 [解析] 各能层的能级数等于其能层序数,A错误; s能级最多容纳2个电子,与能层无关,B错误; 每个能层上最多容纳的电子数为22,C错误; 第一能层中,只含1s能级,第二能层中,只含2s、2p两个能级,第三能层 (M层)中,含有3s、3p、3d三个能级,D正确。 新 课 探 究 22 学习任务二 基态与激发态 原子光谱 【课前自主预习】 1.基态原子与激发态原子 最低能量状态 较高能量状态 较高 吸收 释放 新 课 探 究 23 2.电子跃迁的能量变化与可见光 激发态原子不稳定，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，将释放能量。_________是电子跃迁释放能量的重 要形式。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、 灯光等可见光都与原 子核外电子跃迁释放能量有关。 光(辐射) 新 课 探 究 24 3.原子光谱 不同元素原子的电子发生______时会吸收或释放不同的光，可以用光 谱仪摄取各种元素原子的______光谱或______光谱,总称原子光谱。 跃迁 吸收 发射 4.光谱分析 在现代化学中，常利用__________上的特征谱线来鉴定元素，称为 光谱分析。 原子光谱 新 课 探 究 25 ［问题思考］ (1)我们经常燃放焰火来庆祝节日，焰火产生的原因是 什么? 提示：这与原子核外电子跃迁释放能量有关。金属元素原子的核外 电子被爆炸的火药激发到较高能级后,电子再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,能量以光的形式释放出来。 新 课 探 究 26 (2)原子光谱是怎么产生的，有什么应用？ 提示：原子光谱是不同元素原子的电子发生跃迁时吸收或释放不同 的光产生的；每种元素的原子都有自己的特征谱线，在现代化学中, 常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。 新 课 探 究 27 【核心知识讲解】 1.光谱的成因与分类 新 课 探 究 28 2.焰色试验与电子跃迁 焰色试验中观察到的特殊焰色是电子跃迁的结果，故焰色试验是物理 变化而不是化学变化。发生的过程： 基态原子<m></m>激发态原子<m></m>较低能量的激发态或基态 原子。 新 课 探 究 29 (1)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子时发生的 是化学变化。 (2)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁，如基态碳原子 能级上的 一个电子可激发到 能级上，得到不稳定的激发态碳原子。 (3)可见光包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，其中紫色光的波长最短、 红光的波长最长。 新 课 探 究 30 3.可以用光谱分析法鉴定元素的原因 一种元素有一种原子光谱，一种原子光谱对应着一种元素，不同元素 的原子光谱都是特定的。可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱 或发射光谱(总称原子光谱)，所以可以用光谱分析法鉴定元素。 新 课 探 究 31 【知识迁移应用】 例3 下列关于同一种原子中基态和激发态的说法中正确的是( ) 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.电子仅在由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱 √ 新 课 探 究 32 [解析] 处于最低能量状态的原子叫作基态原子，基态时的能量比激 发态时低，故A错误； 基态时的能量低、稳定，激发态时能量高、不稳定，故B错误； 基态转化为激发态是由低能量状态转化成高能量状态，转化过程中要 吸收能量，故C正确； 电子由基态跃迁到激发态需要吸收能量，形成吸收光谱，由较高能量 的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，释放能量，形成发射 光谱，吸收光谱和发射光谱总称原子光谱，故D错误。 新 课 探 究 33 例4 下列关于原子光谱的说法不正确的是( ) A.霓虹灯光、 灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关 B.焰色试验是利用元素的吸收光谱鉴别某些元素 C.玻尔提出了核外电子的能量是量子化的，因此可以解释离散的谱线 D.利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱 √ 新 课 探 究 34 [解析] 霓虹灯光、 灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关，故 A正确； 焰色试验是利用元素的发射光谱鉴别某些元素，故B错误； 由玻尔理论知，被束缚在原子核外的电子的能量是量子化的，只能 取一定数值，称为定态，而原子光谱的谱线是不同定态的电子发生 跃迁产生的，因而是离散的而不是连续的谱线，故C正确； 利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，故 D正确。 新 课 探 究 35 学习任务三 构造原理与电子排布式 【课前自主预习】 1.构造原理 (1)以________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__________。 光谱学 构造原理 新 课 探 究 36 (2)示意图如下： 能层 能级 新 课 探 究 37 2.电子排布式 (1)含义：将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照 能层序数从小到大的顺序排列的式子，称为电子排布式。 (2)表示方法:按照构造原理,元素的核电荷数每递增一个,同时增加一 个核电荷和一个__________,就得到一个__________的电子排布。电 子填满了一个______,开始填入下一个______,由此构建了元素周期系 中各元素的基态原子的电子排布。电子排布式中,能级符号右上角的 数字表示该能级的________。 核外电子 基态原子 能级 能级 电子数 新 课 探 究 38 (3)示例：基态氮原子的电子排布式为 电子数 新 课 探 究 39 ［问题思考］ (1)为什么 原子的原子结构示意图不是 ,而 是 ? 提示：能层序数大,但能级的能量不一定高，部分能级有交错现象。 原子在排满第二能层后,先排布、能级,能级的能量高于 能 级,最后一个电子排入能级,所以 原子的原子结构示意图是 。 新 课 探 究 40 (2)从元素周期表给出的信息可知，基态原子和基态 原子的电子 排布式分别为和 ， 这样的电子排布符合构造原理吗？是根据什么确定其电子排布的？ 提示：不符合构造原理，基态原子和基态 原子的电子排布式是 依据原子光谱得到的。 新 课 探 究 41 【核心知识讲解】 1.能级交错现象 由构造原理可知，从第三能层开始，不同能层的能级出现能级交错 现象：随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填 入下一个能层的。电子是按<m></m>的顺序而不是按 <m></m>的顺序填充的。 新 课 探 究 42 2.电子排布式的书写 (1)书写方法 如先排列为 ，然后将同一能层的能级 排列到一起，即该基态原子的电子排布式为 。 新 课 探 究 43 (2)注意事项 ①在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边， 而不是按构造原理顺序写。 电子填充顺序(构造原理)、、、、、、、 、 书写顺序：、、、、、、、、、、 如:基态原子的电子排布式是 。 新 课 探 究 44 ②基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布式是能量最低的状 态；基态氦原子不存在 的状态，但氦处于激发态时可能会存 在 的状态。 3.简化电子排布式 为了避免电子排布式过于烦琐，我们可以把内层电子达到稀有气体 结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如 的 电子排布式为，其中第一、二能层与 的 电子排布式结构相同，所以其电子排布式可简化为 。 新 课 探 究 45 4.简单离子的电子排布式 对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的 原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填 充到最外层未填满的能级上。如基态<m></m>原子的简化电子排布式为 <m></m>；其原子在失去电子时，仍遵循先失去最外层电子，后 失去次外层电子的顺序，即<m></m>失去电子时先失去<m></m>能级上的2个电子， 转化为<m></m>，再失去<m></m>能级上的1个电子转化为<m></m>。基态<m></m>的简 化电子排布式为<m></m>，基态<m></m>的简化电子排布式为<m></m>。 新 课 探 究 46 5.价层电子排布 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)。该能级的电子排布式称为价层电 子排布。如<m></m>的简化电子排布式为<m></m>，则其价层电子排布 为<m></m>。对于过渡元素而言,价电子包含最外层电子和部分内层电 子，如<m></m>的价层电子排布为<m></m>，通常元素周期表只给出价层电 子排布。 新 课 探 究 47 【知识迁移应用】 例5 下列粒子基态时电子排布式错误的是( ) A. B. C. D. √ 新 课 探 究 48 [解析] 是10号元素，根据构造原理知，基态 原子的电子排布式 是，A正确； 是16号元素，是 原子得到2个电子形成的，根据构造原理知，基 态的电子排布式是 ，B正确； 是20号元素，根据构造原理知，基态 原子的电子排布式是 ，是原子失去最外层的2个 电子形成的， 则其电子排布式是，C正确； 是9号元素，根据构造原理知，基态原子的电子排布式是 ， D错误。 新 课 探 究 49 例6 下列说法中正确的是( ) A.某原子的电子排布式为 ,则该元素原子核 外有4个能级填有电子 B.原子核电荷数为33，其基态原子的简化电子排布式为 C.根据构造原理可知同一原子的各能级能量高低为 D.与 原子的核外电子数相同,因此电子排布式相同 √ 新 课 探 究 50 [解析] 电子排布式为 的原子核外有7个能级 填有电子,A错误; 原子核电荷数为33，则该元素为 元素，根据构造原理知，其基态原 子的简化电子排布式为 ,B错误; 同一原子的各能级能量高低顺序为,C正确; 与 原子的核外电子数相同,但电子排布式不同,前者为 ,后者为 ,D错误。 新 课 探 究 51 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)能层就是电子层( ) √ (2)不同能层的 能级能量高低相同( ) × (3)高能层的所有能级的能量都比低能层能级的能量高( ) × (4)的简化电子排布式为 ( ) √ (5)原子核外每一能层最多可容纳 个电子( ) × (6) 能级最多容纳5个电子( ) × (7)任一能层的 能级最多容纳的电子数均为2( ) √ (8)同一原子中，、、 电子的能量逐渐升高( ) √ 课 堂 评 价 52 2.下列关于能层和能级的说法正确的是( ) A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为2 B.能层序数较大的能级,能量不一定较高 C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D.同一原子中,3d、4d、5d能容纳的电子数逐渐增多 [解析] 原子核外每能层最多可容纳的电子数为22,故A错误; 能层序数越大的能级能量不一定越高,如4s的能量低于3d,故B正确; √ 课 堂 评 价 53 2.下列关于能层和能级的说法正确的是( ) A.原子核外每能层最多可容纳的电子数为2 B.能层序数较大的能级,能量不一定较高 C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D.同一原子中,3d、4d、5d能容纳的电子数逐渐增多 不同能层的s轨道,能层序数越大的其能量越高,即1s<2s<3s,同一原子中, 1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,故C错误; 不同能层的d能级最多能容纳的电子数相同,均为10,故D错误。 √ 课 堂 评 价 54 3.下列说法中不正确的是( ) A.处于最低能量状态的原子叫作基态原子 B.表示 能级有两个电子 C.的电子排布式为 D.同一原子中,、、 能级最多可容纳电子数依次增多 [解析] 处于最低能量状态的原子叫作基态原子,故A正确; 表示 能级有两个电子,故B正确; √ 课 堂 评 价 55 3.下列说法中不正确的是( ) A.处于最低能量状态的原子叫作基态原子 B.表示 能级有两个电子 C.的电子排布式为 D.同一原子中,、、 能级最多可容纳电子数依次增多 钾离子的核外有18个电子,依据核外电子排布规则,的电子排布式为 ,故C正确; 同一原子中,、、 能级均最多容纳6个电子,故D错误。 √ 课 堂 评 价 56 4. [2025·浙江嘉兴八校高二期中] 下列电子排布式中,原子处于激发态 的是( ) A.1s22s22p5 B.1s22s22p33s1 C.1s22s22p63s23p64s1 D.1s22s22p63s23p63d34s2 √ 课 堂 评 价 57 [解析] 原子核外电子排布中低能量能级的电子未填满就进入高能量能 级的为激发态原子。 1s22s22p5是基态氟原子的核外电子排布式,A不符合题意; 1s22s22p33s1电子总数为8,对应氧原子,基态氧原子的核外电子排布式应 为1s22s22p4(2p能级优先填满),而此排布中,2p能级仅3个电子,有1个电子 填充在3s能级(2p能级能量低于3s),故为激发态氧原子,B符合题意; 1s22s22p63s23p64s1对应基态钾原子的核外电子排布,C不符合题意; 1s22s22p63s23p63d34s2对应基态钒原子的核外电子排布,D不符合题意。 课 堂 评 价 58 5.按要求填空。 (1)基态 原子的核外电子排布式为____________________________ _______________。 (或) [解析] 是29号元素，其基态原子的核外电子排布式为 (或 )。 (2)基态 原子的电子排布式为___________。 [解析] 是8号元素，故其基态原子的电子排布式为 。 课 堂 评 价 59 (3)基态 原子中，电子占据的最高能层符号为___，该能层电子数为 ___。 4 [解析] 基态原子的电子排布式为 ,电子占据的最 高能层为第三能层，其符号为 ，该能层有4个电子。 (4)基态 的价层电子排布为_____。 [解析] 是28号元素，其基态原子价层电子排布为 ，基态 的价层电子排布为 。 课 堂 评 价 60 (5)的原子序数为____，其基态原子核外 层电子的排布式为 ____________。 35 [解析] 是35号元素，层有18个电子， 层电子的排布式为 。 课 堂 评 价 61 课后习题 62 知识点一 能层与能级 1.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排 列的是( ) A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f √ [解析] 每一能层含有的能级个数等于能层数,且每个能层中能级都是 按照s、p、d、f……顺序排列;各能级最多可容纳的电子数依次为自然 数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 63 层有1个能级，为；层有2个能级，分别为、；从层开始有 能级，即 ，且、、最多容纳的电子数依次为2、6、10，A 正确； 知识点一 能层与能级 1.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排 列的是( ) A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 64 能级最多可容纳2个电子，B错误； 层有2个能级，分别为、 ，没有 ，C错误； 层没有 能级，D错误。 知识点一 能层与能级 1.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排 列的是( ) A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 65 2.下列有关电子层和能级的叙述中正确的是( ) 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 [解析] 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; 3d能级最多容纳10个电子,4f能级最多容纳14个电子,B错误; √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 66 2.下列有关电子层和能级的叙述中正确的是( ) 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 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; 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。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 67 3.若以表示某能级的能量,下列能量大小顺序正确的是( ) A. (3s)> (2s)> (1s) B. (3s)> (3p)> (3d) C. (4f)> (4s)> (4d) D. (5s)> (4s)> (5f) √ [解析] (3s)>(2s)>(1s),能量排序正确,A正确; 应为(3d)>(3p)>(3s),B错误; 应为(4f)>(4d)>(4s),C错误; 应为(5f)>(5s)>(4s),D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 68 4.在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( ) A.一般最易失去的电子能量最高 B.离核最远的电子能量最高 C.能级电子能量一定高于 能级电子能量 D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低 [解析] 离核较近的区域内运动的电子能量较低,离核越远的区域内运动 的电子能量越高,越容易失去,A、B、D正确; 处于同一能层时,d能级电子能量一定高于s能级电子能量,处于不同能层 则不一定,C错误。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 69 5. [2025·湖南名校高二检测]下列关于能层与能级的说法中,正确的是 ( ) A.同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量一定相同 B.多电子原子中,每个能层上电子的能量一定不同 C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 D.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数一定等于该能层序数 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 70 [解析] 同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同,如同一 原子中2s能级的能量高于1s能级能量,故A错误; 多电子原子中,同一能级上电子的能量相同,故B错误; 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个,故C错误; 能层含有的能级数等于能层序数,且每一能层总是从s能级开始,故D正 确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 71 知识点二 基态与激发态 原子光谱的考查 6.下列现象或应用与基态钠原子的电子跃迁无关的是( ) A.的焰色试验 B.熔融 导电 C.钠的原子光谱 D.高压钠灯 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 72 [解析] 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 能量较低的能级跃迁到能量较高的能级,但处于能量较高能级上的电子 是不稳定的,很快跃迁回能量较低的能级,这时就将多余的能量以光的 形式放出,因此能使火焰呈现颜色,与电子跃迁有关,故A不符合题意; 熔融NaCl导电,是因为存在自由移动的离子,与电子跃迁无关,故B符合 题意; 原子光谱的产生是原子核外电子跃迁的结果,故C不符合题意; 高压钠灯发黄光与电子跃迁有关,故D不符合题意。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 73 7. [2025·四川成都高二期末] 原子光谱在化学研究中有重要意义。 下列叙述错误的是( ) A.不同元素原子的电子跃迁会吸收或释放不同的光 B.利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素 C.激光、LED灯光与原子吸收光有关 D.电子由激发态跃迁到基态将放出能量 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 74 [解析] 不同元素原子的电子跃迁时,有的吸收能量,有的释放能量,则不 同元素的原子发生跃迁时,会吸收或释放不同的光,具有特征性,A正确; 每种元素在原子光谱中都有自己的特征谱线,可用于元素鉴定,B正确; 激光和LED灯光的产生源于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,会以光的形式释放能量,C错误,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 75 8. [2025·安徽阜阳田家炳实验中学高二期中]下列原子的电子跃迁能释 放光能形成发射光谱的是( ) A.1s22s22p63s2→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1→1s22s22p4 C.1s22s2→1s22s12p1 D.1s22s2→1s22s13s1 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 76 [解析] 1s22s22p63s2→1s22s22p63p2中,电子由3s能级吸收能量跃迁到 3p能级,形成吸收光谱,A错误; 1s22s22p33s1→1s22s22p4中,电子由3s能级跃迁到2p能级,释放能量,形成 发射光谱,B正确; 1s22s2→1s22s12p1中,电子由2s能级吸收能量跃迁到2p能级,形成吸收光 谱,C错误; 1s22s2→1s22s13s1中,电子由2s能级吸收能量跃迁到3s能级,形成吸收光 谱,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 77 知识点三 构造原理与电子排布式的考查 9.下列各项中,前面的能级先填入电子的是( ) 和和和和 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ [解析] 按构造原理，电子填入能级的顺序是、、、、 、 、、、、、、、 ,B项符合题意。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 78 10. 39号元素钇的电子排布式正确的是( ) A.1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d1 B.1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2 C.1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2 D.1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 79 [解析] 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。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 80 11.下列说法或化学用语的使用正确的是( ) A.符号为 的能层最多容纳的电子数为32个 B.基态原子的价层电子排布为 C.基态原子的简化电子排布式为 D.构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实 [解析] 符号为 的能层为第三能层，最多容纳的电子数为， A项错误； 是34号元素，其基态原子价层电子排布为，B项错误； 是28号元素，其基态原子简化电子排布式为 ，C项错误。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 81 12.、、为短周期元素，基态原子最外层电子排布式为 ，基 态原子最外层电子排布式为，基态 原子的价 层电子排布可以表示为。、、 三种元素形成的化合物的 化学式不正确的是( ) A. B. C. D. [解析] 根据基态原子核外电子的排布规律,内层的轨道最多只能容纳 2个电子,因此价层电子排布可以表示为nsnnp2n的元素只能是氧,最外层 电子排布式为的元素为, √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 82 12.、、为短周期元素，基态原子最外层电子排布式为 ，基 态原子最外层电子排布式为，基态 原子的价 层电子排布可以表示为。、、 三种元素形成的化合物的 化学式不正确的是( ) A. B. C. D. 最外层电子排布式为的短周期元素为、、;以 为例，可 以形成、和 ，故A、B、C正确，D错误。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 83 13.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关, 还与核外电子数及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相 同,核外电子排布式都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( ) A.两粒子1s能级上电子的能量相同 B.两粒子3p能级上的电子离核的距离相同 C.两粒子的电子发生跃迁时,释放出的能量不同 D.两粒子都达到8电子稳定结构,化学性质相同 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 84 [解析] 根据题意可知,Ar和S的核电荷数不同,则相同能级的电子能量 不同,电子离核的距离不同,发生跃迁时产生的光谱不同,以此解答该题。 虽然电子数相同,但是核电荷数不同,所以能量不同,故A错误; 同是3p能级,氩原子的核电荷数较大,对电子的引力大,所以电子离核较 近,故B错误; 电子的能量不同,则发生跃迁时,产生的光谱不同,故C正确; 硫离子是得到电子之后变成这种结构的,有较强的失电子能力,所以具 有很强的还原性,二者化学性质不同,故D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 85 14.A、B、C、D是四种短周期元素， 是过渡元素。A、B、D同周期， C、D同主族，A的原子结构示意图为 ，B是同周期除稀有 气体外原子半径最大的元素，C的气态氢化物溶于水呈碱性，基态 原子的价层电子排布为 。回答下列问题： 基态A原子的电子排布式是_________________； 基态B原子的简化电子排布式是________； 基态D原子的价层电子排布是________； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 86 基态C原子的电子排布式是___________； 的原子结构示意图是_ _________。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [解析] 、B、C、D是四种短周期元素，A的原子结构示意图 为 ，可知，即A元素为 ； B是同周期除稀有气体外原子半径最大的元素，A、B、D同周期， 可知B元素是 ； C的气态氢化物溶于水呈碱性，可知C元素是 ； C、D同主族，可知D元素是； 是过渡元素，且基态原子的价层电子排布为 ，可知元素是 。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 88 15.下表列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价,回答下列问题: 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 89 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式: Sc　　　 　 　 　　; Ti　　　 　 　　　;  V　　　　　 　 　 ; Mn　　　 　　　 。 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2) 1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2) 1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 90 [解析] 根据构造原理: Sc原子核外电子数为21,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2); Ti原子核外电子数为22,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2); V原子核外电子数为23,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2); Mn原子核外电子数为25,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 91 (2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,并不符合构造 原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题,当你遇到这样 的问题时,你的态度是_________________________________________ _________________。 [解析] 人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题,当遇到这样的 问题时,态度应该是尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例。 尊重客观事实,注重理论适用范围,掌握特例(或其他合理答案) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 92 (3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你 发现的规律是    　　　　　 　　　　;出现这一现象的原因是 　　　　　 　　　。 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 能级交错使得d电子也参与了化学反应 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 93 [解析] 对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价 可知:钪元素的最高正价是+3价,基态原子的最高能层s电子数为2,次高 能层d电子数为1; 钛元素的最高正价是+4价,基态原子的最高能层s电子数为2,次高能层d 电子数为2; 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 94 钒元素的最高正价是+5价,基态原子的最高能层s电子数为2,次高能层d 电子数为3; 铬元素的最高正价是+6价,基态原子的最高能层s电子数为1,次高能层d 电子数为5; 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 95 锰元素的最高正价是+7价,基态原子的最高能层s电子数为2,次高能层d 电子数为5; 可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层 s电子和次外层d电子数目之和; 出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应。 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 96 $