2025版新教材高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第1課時能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜課時作業(yè)新人教版選擇性必修2

第1課時能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜必備學(xué)問基礎(chǔ)練進階訓(xùn)練第一層1．下列能級符號不正確的是()A.2dB．3pC．3dD．4s2．總共含有6個能級的能層符號為()A.MB．NC．PD．Q3．下列能級符號正確且可容納電子數(shù)最多的是()A.6sB．5pC．4dD．3f4．下列各能層中不包含p能級的是()A.KB．LC．MD．N5．下面關(guān)于多電子原子的核外電子的運動規(guī)律的敘述正確的是()①核外電子是分層運動的②全部電子在同一區(qū)域里運動③能量高的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運動④能量低的電子在離核近的區(qū)域內(nèi)運動A.①④B．②③C．①③D．②④6．對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要緣由是()A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時汲取除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D.在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)7．原子中的某一能層，最多能容納的電子數(shù)目大于32，該能層可能會是()A.L能層B．M能層C．N能層D．P能層8．以下能級符號表示正確的是()①5s②1d③2f④1p⑤2d⑥3f⑦4f⑧5d⑨3p⑩6sA.③⑤⑦⑧⑨⑩B．①⑦⑧⑨⑩C.①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩9．下列現(xiàn)象或應(yīng)用與電子躍遷無關(guān)的是()A.激光B．焰色試驗C.丁達爾效應(yīng)D．原子光譜10．元素Na的焰色試驗呈黃色，從能量改變的角度其光譜類型屬于()A.放射光譜B．汲取光譜C.連續(xù)光譜D．線狀光譜11．下列關(guān)于能層與能級的說法中不正確的是()A.原子核外電子的每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2B.能層的能級總是從s能級起先，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)C.同是s能級，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是相同的D.同一能層中的不同能級的能量凹凸相同12．下列有關(guān)光譜的說法中不正確的是()A.原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的改變，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)B.霓虹燈光、激光、焰火都與電子躍遷釋放能量有關(guān)C.通過原子光譜可以發(fā)覺新的元素，也可以鑒定某些元素D.原子只有放射光譜13．對焰色試驗的描述正確的是()A.焰色試驗只是金屬單質(zhì)特有的性質(zhì)B.焰色試驗是化學(xué)改變C.焰色試驗是金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象D.焰色試驗是金屬原子或離子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象

關(guān)鍵實力綜合練進階訓(xùn)練其次層一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意1．下列能級符號表示正確且最多容納的電子數(shù)依據(jù)從少到多的依次排列的是()A．1s、2p、3dB．1s、2s、3sC．2s、2p、2dD．3p、3d、3f2．下列能級符號表示錯誤的是()A．1sB．3pC．2dD．4f3．第三能層所含的能級數(shù)為()A．18B．3C．8D．24．元素“氦、銣、銫”等是用下列哪種科學(xué)方法發(fā)覺的()A．紅外光譜B．質(zhì)譜C．原子光譜D．核磁共振譜5．在同一個原子中，M能層上的電子與Q能層上的電子的能量()A．前者大于后者B．后者大于前者C．前者等于后者D．無法確定6．以下現(xiàn)象與核外電子的躍遷有關(guān)的是()①霓虹燈發(fā)出有色光②棱鏡分光③激光器產(chǎn)生激光④石油蒸餾⑤凸透鏡聚光⑥焰火呈現(xiàn)各種顏色⑦LED燈通電發(fā)光⑧冷卻結(jié)晶A．①③⑥⑦B．②④⑤⑧C．①③⑤⑥⑦D．①②③⑤⑥⑦7．下列有關(guān)電子層和能級的敘述中正確的是()A．M電子層有s、p共2個能級，最多能容納8個電子B．3d能級最多容納5個電子，3f能級最多容納7個電子C．無論哪一電子層的s能級最多容納的電子數(shù)均為2D．任一電子層都有s、p能級，但不肯定有d能級8．由中國工程物理探討院應(yīng)用電子學(xué)探討所牽頭負責(zé)的高平均功率太赫茲自由電子激光裝置(簡稱CTFEL裝置)首次飽和出光并實現(xiàn)穩(wěn)定運行。這標記著我國太赫茲源正式進入自由電子激光時代。下列有關(guān)原子核外電子躍遷說法正確的是()A．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜B．元素鉀的焰色呈紫色，紫色對應(yīng)的輻射波長在可見光中是最長的C．激光、煙火、霓虹燈光的產(chǎn)生都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)D．對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出的紅色光是電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時汲取除紅光以外的光線而產(chǎn)生9．有關(guān)光譜的說法中不正確的是()A．原子中的電子在躍遷時能量的表現(xiàn)形式之一是光，這也是原子光譜產(chǎn)生的緣由B．電子由低能級躍遷至較高能級時，可通過光譜儀干脆攝取原子的放射光譜C．燃放的焰火在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花與原子核外電子的躍遷有關(guān)D．通過光譜分析可以鑒定某些元素二、非選擇題10．第三代半導(dǎo)體材料的優(yōu)異性能和對新興產(chǎn)業(yè)的巨大推動作用，使得發(fā)達國家都把發(fā)展第三代半導(dǎo)體材料及其相關(guān)器件等列為半導(dǎo)體重要新興技術(shù)領(lǐng)域，投入巨資支持發(fā)展。第三代半導(dǎo)體材料有氮化鎵、碳化硅等。請回答下列問題：(1)硅原子占據(jù)電子的能級符號有________，其中占據(jù)電子的能量最高的能級符號為________，該能級已經(jīng)容納了________個電子。(2)N原子中，有電子占據(jù)的最高能層符號為________，該能層已經(jīng)容納的電子數(shù)為________個。(3)鎵為元素周期表中第31號元素，位于元素周期表第四周期。鎵原子具有________個能層，每個能層已經(jīng)容納的電子數(shù)之比為________。學(xué)科素養(yǎng)升級練進階訓(xùn)練第三層1．下列關(guān)于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說法中，正確的是()A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過程中汲取能量D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜2．某元素原子的核外電子由4p能級躍遷到3d能級時，可通過光譜儀干脆攝取()A．電子的運動軌跡圖像B．原子的汲取光譜C．電子體積大小的圖像D．原子的放射光譜3．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的敘述中正確的是()A．首先提出原子內(nèi)有原子核的科學(xué)家是盧瑟福B．Mg原子核外共有6種不同的能級C．原子的M能層都有18個電子D．一個電子從3p能級躍遷到3s能級，產(chǎn)生的原子光譜為汲取光譜4．下表給出了五種元素的相關(guān)信息，其中X、Y、Z、W為短周期元素。元素相關(guān)信息X在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，隨著人類對環(huán)境的相識和要求的提高，它將成為備受青睞的清潔燃料Y工業(yè)上通過分別液態(tài)空氣獲得它的一種單質(zhì)，含它的另一種單質(zhì)的濃度相對較高的平流層是愛護地球地表環(huán)境的重要屏障Z植物生長所需的主要元素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中運用的麻醉劑W室溫下其單質(zhì)為粉末狀固體，加熱易熔化。該單質(zhì)在氧氣中燃燒發(fā)出光明的藍紫色火焰M它是人體不行缺少的微量元素，含該元素的合金是工業(yè)生產(chǎn)中不行缺少的金屬材料，常用于建立橋梁樓房等依據(jù)上述信息填空：(1)Y元素的原子含有________個能層，其中其次能層中的能級包括________；畫出W元素原子的結(jié)構(gòu)示意圖：________________________；M元素是________(填元素符號)。(2)Z與X形成的某種化合物能和Z與Y形成的另一種無色化合物(這兩種化合物分子中Z與另一元素原子的個數(shù)比均為1∶2)一起用作火箭推動劑，寫出二者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________

第1課時能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜必備學(xué)問基礎(chǔ)練1．答案：A解析：由構(gòu)造原理可知，L能層只有2s、2p能級，不存在2d能級，故選A。2．答案：C解析：每一能層所含的能級數(shù)目＝能層序數(shù)，所以總共含有6個能級的能層是第6能層，第6能層符號為P，故選C。3．答案：C解析：能級所能容納的電子數(shù)為該能級軌道數(shù)的2倍，即s能級最多容納2個電子，p能級最多容納6個電子，d能級最多容納10個電子，f能級最多容納14個電子，但是沒有3f能級，故答案為C。4．答案：A解析：各能層中含有能級數(shù)等于能層序數(shù)，據(jù)此分析答題。K能層中含有1s能級，無p能級，故A正確；L能層中含有2s2p能級，故B錯誤；M能層中含有3s3p3d能級，故C錯誤；N能層含有4s4p4d4f能級，故D錯誤；答案為A。5．答案：A解析：多電子的原子，其核外電子在原子核外依據(jù)能量的凹凸不同在原子核外分層運動，故①正確，②錯誤；多電子原子中，核外電子的能量是不同的，能量低的通常在離核較近的區(qū)域運動，能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動，故③錯誤，④正確；由上分析①④正確；答案為A。6．答案：A解析：霓虹燈發(fā)紅光是因為電子汲取能量后躍遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會躍遷回能量較低的軌道而以光的形式釋放能量。綜上所述故選A。7．答案：D解析：每一能層最多能容納的電子數(shù)目為2n2，所以最多能容納的電子數(shù)目大于32的能層，至少是第五能層，只有選項D符合。答案選D。8．答案：B解析：第一層(K層)上只有1s能級，其次電子層(L層)只有2s和2p能級，第三電子層(M層)只有3s、3p和3d能級，第四電子層(N層)只有4s、4p、4d和4f能級，第五電子層(O層)、第六電子層(P層)能級也是依據(jù)s、p、d、f……的依次排布，能級數(shù)更多。①s能級在每一層上都有，因此存在5s能級，故①正確；②d能級至少在第三層及以上，第一能層只有1s能級，故②錯誤；③f能級至少在第四層及以上，其次能層只有2s、2p能級，故③錯誤；④p能級至少在其次層及以上，第一層(K層)上只有1s能級，故④錯誤；⑤d能級至少在第三層及以上，其次能層只有2s、2p能級，故⑤錯誤；⑥f能級至少在第四層及以上，第三能層只有3s、3p、3d能級，故⑥錯誤；⑦f能級至少在第四層及以上，第四能層只有4s、4p、4d、4f能級，故⑦正確；⑧d能級至少在第三層及以上，第五能層有5d能級，故⑧正確；⑨p能級至少在其次層及以上，第三層(M層)上有3p能級，故⑨正確；⑩s能級在每一層上都有，因此存在6s能級，故⑩正確；故答案選B。9．答案：C解析：電子躍遷產(chǎn)生光子與入射光子具有相關(guān)性，即入射光與輻射光的相位相同，假如這一過程能夠在物質(zhì)中反復(fù)進行，并且能用其他方式不斷補充因物質(zhì)產(chǎn)生光子而損失的能量，那么產(chǎn)生的光就是激光，與電子躍遷有關(guān)，A項不選；當堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，原子中的電子汲取了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色，與電子躍遷有關(guān)，B項不選；丁達爾效應(yīng)是當一束光線透過膠體，從垂直入射光方向可以視察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，與電子躍遷無關(guān)，C項選；原子光譜的產(chǎn)生是原子核電子發(fā)生能級躍遷的結(jié)果，與電子躍遷有關(guān)，D項不選；答案選C。10．答案：A解析：焰色反應(yīng)是待測物的金屬元素汲取能量后，原子中的電子發(fā)生躍遷變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，而激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，釋放能量變?yōu)檩^低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)，產(chǎn)生放射光譜；答案選A。11．答案：D解析：各電子層最多容納電子數(shù)2n2(n為電子層數(shù))，A正確；能層的能級總是從s能級起先，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù)，B正確；同是s能級，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是相同的，C正確；同一能層的不同能級能量不同，且按s、p、d……規(guī)律依次增大，D錯誤；故選D。12．答案：D解析：原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的改變，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)，不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會汲取或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的汲取光譜或放射光譜，故A正確；電子由高能級躍遷至較低能級時，要釋放能量，霓虹燈光、激光、焰火都與電子躍遷釋放能量有關(guān)，故B正確；不同元素的原子發(fā)生躍遷時會汲取或釋放不同的光，在歷史上，很多元素是通過原子光譜發(fā)覺的，如銫和銣。在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析，故C正確；原子既有放射光譜，也有汲取光譜，故D錯誤；故選D。13．答案：D解析：焰色試驗是大多數(shù)金屬元素的性質(zhì)，A項錯誤；焰色試驗是物理改變，B項錯誤；金屬原子從基態(tài)→激發(fā)態(tài)時要汲取能量，C項錯誤；焰色試驗是金屬原子或離子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，D項正確；答案選D。關(guān)鍵實力綜合練1．答案：A解析：每一能層含有的能級個數(shù)等于能層數(shù)，且每個能層都是依據(jù)s、p、d、f排列；能級容納電子數(shù)為能級數(shù)的2倍；例如K層有1個能級，為1s；L層有2個能級，分別為2s、2p；K層有1個能級，為1s；L層有2個能級，分別為2s、2p；從M層起先有d能級，即3d，A正確；s能級只容納2個電子，B錯誤；L層有2個能級，分別為2s、2p，沒有2d，C錯誤；N層起先有f能級，即4f，D錯誤；答案為A。2．答案：C解析：K層只有1s，故A正確；M層有3s、3p、3d三個能級，故B正確；L層有2s、2p，而沒有2d能級，故C錯誤；N層有4s、4p、4d、4f四個能級，故D正確。綜上所述，答案為C。3．答案：B解析：能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù)，第三能層含有3個能級，分別是3s、3p、3d能級，故答案選B。4．答案：C解析：紅外光譜可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息，故A錯誤；質(zhì)譜是用電場和磁場將運動的離子按它們的質(zhì)荷比分別后進行檢測的方法，常用確定試驗式，故B錯誤；原子光譜是由原子中的電子在能量改變時所放射或汲取的一系列波長的光所組成的光譜，每一種原子的光譜都不同，用原子光譜可以探討原子結(jié)構(gòu)，故C正確；核磁共振氫譜可確定分子中不同位置的H的數(shù)目，故D錯誤；故選C。5．答案：B解析：在同一個原子中，能層的能量由低到高的依次是：K、L、M、N、O、P、Q，故在同一個原子中，M能層上的電子與Q能層上的電子的能量，后者大于前者，故答案選B。6．答案：A解析：①霓虹燈發(fā)出有色光，因為燈泡中的稀有氣體原子汲取能量，電子發(fā)生躍遷，放射出不同的光，正確；②棱鏡分光是由于不同色調(diào)的光在玻璃中的折射率不同，與電子躍遷無關(guān)，錯誤；③激光的產(chǎn)生就是在外部刺激的狀況下，很多高能的電子同時釋放相位和能級相同的能量，這些能量成為顏色一樣的光子，有的在激光器內(nèi)反射，接著與電子碰撞，釋放更多的與它相同的光子，有的離開激光器，形成激光，與電子躍遷有關(guān)，正確；④石油蒸餾是利用物質(zhì)的沸點不同分別物質(zhì)的方法，與電子躍遷無關(guān)，錯誤；⑤凸透鏡聚光是由光的折射形成的，與電子躍遷無關(guān)，錯誤；⑥燃放的焰火，是因為不同金屬離子汲取能量，電子發(fā)生躍遷，形成不同顏色的光，正確；⑦LED燈通電發(fā)光，是因為電子受到激發(fā)的時候原子就會釋放出可見光子，與電子躍遷有關(guān)，正確；⑧冷卻結(jié)晶，是由于溫度降低，溶液的溶解度減小，析出溶質(zhì)，與電子躍遷無關(guān)，錯誤；答案選A。7．答案：C解析：M電子層有3s、3p、3d共3個能級，最多能容納18個電子，故A錯誤；3d能級最多容納10個電子，3f能級是不存在的，故B錯誤；s能級容納電子數(shù)最多為2，無論哪一電子層的s能級最多容納的電子數(shù)均為2，故C正確；K電子層只有s能級，不含p能級，故D錯誤。綜上所述，答案為C。8．答案：C解析：電子在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會產(chǎn)生放射光譜，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)會產(chǎn)生汲取光譜，汲取光譜和放射光譜總稱原子光譜，故A錯誤；紫色波長介于400nm～435nm之間，紫色對應(yīng)的輻射波長在可見光中不是最長的，故B錯誤；電子躍遷本質(zhì)上是組成物質(zhì)的粒子中電子的一種能量改變，激光、煙火、霓虹燈光產(chǎn)生時原子中的電子汲取了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處于能量較高軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色，與電子躍遷有關(guān)，故C正確；電子由基態(tài)獲得能量躍遷到激發(fā)態(tài)，從激發(fā)態(tài)躍遷到較低的能級，多余的能量以光的形式釋放出來，光的波長對應(yīng)肯定的顏色，故D錯誤；故選C。9．答案：B解析：不同元素的原子發(fā)生躍遷時會汲取或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的汲取光譜或放射光譜，A正確；電子由低能級躍遷至較高能級時，要汲取能量，攝取到的是汲取光譜，B錯誤；燃放的焰火在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花與原子核外電子的躍遷有關(guān)，C正確；不同元素的原子發(fā)生躍遷時會汲取或釋放不同的光。在歷史上，很多元素是通過原子光譜發(fā)覺的，如銫和銣。在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析，D正確；故選B。10．答案：(1)1s、2s、2p、3s、3p3p2(2)L5(3)42∶8∶18∶3解析：(1)硅位于元素周期表第三周期第ⅣA族，14號元素，有3個能層，分別為K、L、M，每個能層的能級數(shù)分別為1、2、2，其能級符號為1s、2s、2p、3s、3p，其中占據(jù)電子的最高能級為3p，該能級容納的電子數(shù)為2。(2)N原子位于元素周期表其次周期第ⅤA族，7號元素，共2個能層，符號分別為K、L，L為最高能層，該能層包括2s能級的2個電子和2p能級的3個電子，共5個電子。(3)鎵為元素周期表中第31號元素，位于元素周期表第四周期，能層數(shù)與元素原子所在的周期數(shù)相等，故Ga有4個能層，每層的電子數(shù)為2、8、18、3，已經(jīng)容納的電子數(shù)之比為2∶8∶18∶3。學(xué)科素養(yǎng)升級練1．答案：C解析：處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子，基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時低，故A錯誤；基態(tài)時的能量低、穩(wěn)定，激發(fā)態(tài)時能量高、不穩(wěn)定，故B錯誤；基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)是由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)成高能量狀態(tài)，轉(zhuǎn)化過程中要汲取能量，故C正確；電子