新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1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

第一章第一節(jié)第1課時一、選擇題(每小題只有1個選項符合題意)1．(2024·日照高二檢測)下列說法正確的是(B)A．自然界中的全部原子都處于基態(tài)B．同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量肯定高于基態(tài)時的能量C．無論原子種類是否相同，基態(tài)原子的能量總是低于激發(fā)態(tài)原子的能量D．激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性解析：自然界中的原子有的處于基態(tài)，有的處于激發(fā)態(tài)，A項錯誤；同一種原子處于激發(fā)態(tài)時的能量肯定高于基態(tài)時的能量，若原子種類不同，則不肯定如此，B項正確，C項錯誤；激發(fā)態(tài)原子的能量較高，簡單躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)，能量降低，激發(fā)態(tài)原子若要失去電子，仍必需再汲取能量，失去電子難易程度需依據(jù)原子的詳細(xì)狀況而定，有的激發(fā)態(tài)原子易失去電子，有的激發(fā)態(tài)原子難失去電子，D項錯誤。2．下列符號不符合事實的是(D)A．4s2 B．2p3C．3d8 D．3f14解析：s能級最多排列2個電子、p能級最多排列6個電子、d能級最多排列10個電子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能級最多排列14個電子，第三能層沒有f能級，至少在第四能層才存在f能級，不行能存在3f14排布，故選D。3．下列說法正確的是(B)A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量漸漸減小B．同一原子中，2p、3p、4p能級最多容納的電子數(shù)相同C．能量高的電子在離核近的區(qū)域運動，能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運動D．各能層含有的能級數(shù)為2n(n為能層序數(shù))解析：同一原子中，1s、2s、3s電子的能量漸漸增大，A項錯誤；2p、3p、4p能級最多容納的電子數(shù)均為6，B項正確；能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運動，能量低的電子在離核近的區(qū)域運動，C項錯誤；各能層含有的能級數(shù)為n，D項錯誤。4．基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子相比較正確的是(C)A．基態(tài)原子的能量比激發(fā)態(tài)原子高B．基態(tài)原子放出能量變成激發(fā)態(tài)原子C．基態(tài)原子比激發(fā)態(tài)原子穩(wěn)定D．激發(fā)態(tài)原子比基態(tài)原子穩(wěn)定解析：基態(tài)原子汲取能量后變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子，故激發(fā)態(tài)原子不如基態(tài)原子穩(wěn)定。5．下列敘述中不正確的是(C)A．最易失去的電子能量最高B．在離核最遠(yuǎn)區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最高C．p能級電子能量肯定高于s能級電子能量D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低解析：電子能量越高，越活潑，越易失去，A項正確；在離核最遠(yuǎn)區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最高，而在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低，B、D項正確；如3s能級電子能量高于2p能級電子能量，C項錯誤。6．某元素的一種基態(tài)原子的M能層p能級上有4個電子，有關(guān)該原子的敘述錯誤的是(D)A．該原子的N層不含電子B．該原子簡單得到2個電子C．該原子的L層肯定有8個電子D．該原子的最外能層上有4個電子解析：依據(jù)基態(tài)原子的M能層p能級上有4個電子，可知該原子的L層有8個電子，N層不含電子；該原子的最外能層上有6個電子，簡單得到2個電子，故D項錯誤。7．(2024·十堰高二檢測)下列有關(guān)說法中不正確的是(B)A．只包含s和p能級的能層為L能層B．電子從低能級躍遷到較高能級時，肯定發(fā)生的是化學(xué)改變C．同一原子中，可能存在兩個能量相同的電子D．不同原子中的相同能級，能容納的電子數(shù)相同解析：每一能層所含能級數(shù)等于能層序數(shù)，因此，只含s和p能級的能層為L能層，A正確；電子從低能級躍遷到較高能級時，為物理改變，B錯誤；同一原子中，位于同一能層、同一能級的電子，能量相同，C正確；不同原子中的同一能級，能容納的電子數(shù)目相同，D正確。8．(2024·山東煙臺高二期末)下列說法不正確的是(D)A．原子光譜是測定物質(zhì)元素種類的基本方法和試驗手段B．霓虹燈能夠發(fā)出五彩繽紛的光，其發(fā)光機(jī)理與氫原子光譜形成機(jī)理基本相同C．原子線狀光譜的產(chǎn)生是原子核外電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的D．鈉原子光譜中的靠得很近的兩條黃色譜線可以利用玻爾原子結(jié)構(gòu)模型較好地說明解析：原子光譜是線狀光譜，是不連續(xù)的。原子都是由原子核和核外電子構(gòu)成的，但不同原子的光譜都有各自的特征譜線，原子光譜是不相同的。鑒別物質(zhì)可以利用汲取光譜和放射光譜，所以原子光譜可用于測定物質(zhì)中元素的種類，故A正確；霓虹燈能夠發(fā)出五彩繽紛的光，其發(fā)光機(jī)理與氫原子光譜形成機(jī)理基本相同，都是電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的，故B正確；原子線狀光譜的產(chǎn)生是原子核外電子在不同的、能量量子化的狀態(tài)之間躍遷所導(dǎo)致的，故C正確；玻爾原子結(jié)構(gòu)模型能夠勝利地說明氫原子光譜，但不能說明鈉原子光譜中的靠得很近的兩條黃色譜線，故D錯誤。9．在多電子原子里，把電子運動的能量不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層稱作電子層。電子層模型被稱為洋蔥式結(jié)構(gòu)，如圖所示。依據(jù)電子層模型，推斷下列說法不正確的是(B)A．多電子原子的核外電子是分層運動的B．全部電子在同一區(qū)域里運動C．排在K、L、M層上的電子的能量依次增大D．多電子原子里電子的能量不同解析：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A正確；因核外電子的能量不同，則依據(jù)能量的凹凸在原子核外分層運動，不在同一區(qū)域里運動，故B錯誤；排在K、L、M層上的電子的能量依次增大，故C正確；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，故D正確。二、非選擇題10．(1)多電子原子中，同一能層的電子能量可能_不同__，還可以把它們分成_不同能級__。任一能層的能級總是從_s__能級起先，而且能級數(shù)等于該_能層序數(shù)__。如N能層有_4__個能級，分別是_4s、4p、4d、4f__。(2)以s、p、d、f排序的各能級最多可容納的電子數(shù)依次為1、3、5、7的_二__倍。11．用“>”“<”或“＝”表示下列能級的能量凹凸關(guān)系：(1)①1s_<__2s_<__3s_<__4s；②2p_<__3p_<__4p_<__5p；③3d_<__4d_<__5d。(2)①2s_<__2p；②3s_<__3p_<__3d；③4s_<__4p_<__4d_<__4f。解析：在第n能層中，各能級能量依次是ns<np<nd<nf……；不同能層，能級符號相同時，n越大，能量越高。12．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(dá)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_1s、2s、2p、3s、3p__，其中占據(jù)電子的能量最高的能級符號為_3p__，該能級已經(jīng)容納了_2__個電子。(2)N原子中，有電子占據(jù)的最高能層符號為_L__，該能層已經(jīng)容納的電子數(shù)為_5__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_4__個能層，每個能層已經(jīng)容納的電子數(shù)之比為_28183__。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，每個能層有電子占據(jù)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14－2－2－6－2＝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28183。13．鈉原子的原子序數(shù)為11，試回答下列問題：(1)寫出鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖：。(2)鈉的最外層有1個電子，若該電子分別位于①3s、②3p、③3d三種能級，則鈉原子的能量最低的狀況是_①__(填序號)，若將鈉原子完成①轉(zhuǎn)化為②，則會_汲取__(填“汲取”或“釋放”)能量，若將鈉原子從③轉(zhuǎn)化為①，則會產(chǎn)生_放射__(填“汲取”或“放射”)光譜。解析：(1)依據(jù)初中所學(xué)學(xué)問，鈉原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)由于能量：3s<3p<3d，則鈉原子的能量最低的狀況是①；由于能量①<②，所以若將鈉原子完成①轉(zhuǎn)化為②，則會汲取能量；因為能量③>①，所以將鈉原子從③轉(zhuǎn)化為①，則會產(chǎn)生放射光譜。14．在真空放電管內(nèi)充入低壓氫氣，并在放電管兩端的電極間加上高壓電時，氫分子便分解為氫原子并放電發(fā)光，經(jīng)光譜儀記錄便可得到氫原子光譜(如圖所示)。氫原子光譜是線狀光譜。(1)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。(2)下列現(xiàn)象和應(yīng)用與電子躍遷無關(guān)的是_DE__。A．激光 B．焰色試驗C．原子光譜 D．燃燒放熱E．石墨導(dǎo)電解析：(1)用光譜儀器攝取各種元素的電子的汲取光譜或放射光譜總稱原子光譜，不同元素原子的汲取光譜或放射光譜不同，所以可以利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。(2)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(jìn)行，并且能用其他方式不斷補(bǔ)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)，故A錯誤；當(dāng)堿金屬及其鹽在火焰上灼燒時，