2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.2原子光譜構(gòu)造原理與電子排布式學(xué)案新人教版選擇性必修2

PAGE7-原子光譜構(gòu)造原理與電子排布式【學(xué)法指導(dǎo)】1、了解原子核外電子在肯定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷，了解其簡(jiǎn)潔應(yīng)用。2、了解原子核外電子排布的構(gòu)造原理。3、能應(yīng)用電子排布式表示常見元素(1～36號(hào))原子核外電子的排布?！净A(chǔ)梳理】一、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子基態(tài)原子：處于的原子叫做基態(tài)原子。激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子能量后，電子會(huì)躍遷到能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子。2、原子光譜與光譜分析(1)光譜的類型及形成不同元素的原子發(fā)生時(shí)會(huì)汲取或釋放不同的光，利用光譜儀攝取各種元素的電子的或，總稱原子光譜，見下圖。(2)光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中，利用原子光譜上的來(lái)鑒定元素的分析方法。思索與探討1：金屬的焰色試驗(yàn)中，一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的緣由是什么？微點(diǎn)撥：①日常生活中看到的燈光、激光、焰火等可見光，都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)，形成放射光譜。②焰色反應(yīng)并不是全部金屬都具有，是因?yàn)樵氐脑訌募ぐl(fā)態(tài)到基態(tài)要放出能量，發(fā)出的電磁波的頻率各不相同，只有在可見光范圍的才會(huì)有焰色反應(yīng)現(xiàn)象。二、構(gòu)造原理與電子排布式1、構(gòu)造原理(1)含義：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫起先，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級(jí)的依次。(2)構(gòu)造原理示意圖(3)構(gòu)造原理中的“能級(jí)交織”現(xiàn)象從原子核外電子排布的軌道能量依次看出從第三電子層就會(huì)出現(xiàn)能級(jí)交織現(xiàn)象，這是因?yàn)?d能級(jí)的能量好像低于4s能級(jí)，而事實(shí)上E(3d)>E(4s)。按能量最低原理，電子在進(jìn)入核外電子層時(shí)，不是排完3p就排3d，而是先排4s，排完4s才排3d。由于能級(jí)交織，在次外層未達(dá)最大容量之前，已出現(xiàn)了最外層，而且最外層未達(dá)最大容量時(shí)，又進(jìn)行次外層電子的填充，所以原子最外層和次外層電子數(shù)一般達(dá)不到最大容量。構(gòu)造原理中排布依次的實(shí)質(zhì)——各能級(jí)的能量凹凸依次(1)相同能層的不同能級(jí)的能量凹凸依次：(2)英文字母相同的不同能級(jí)的能量凹凸依次：(3)不同層不同能級(jí)可由下面的公式得出(n為能層序數(shù)):2、電子排布式(1)含義將能級(jí)上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)的角，并根據(jù)從左到右的依次排列的式子。(2)表示形式及各符號(hào)含義?名師點(diǎn)撥電子排布式的書寫1．簡(jiǎn)潔原子的電子排布式(1)根據(jù)構(gòu)造原理將電子依次填充到能量漸漸上升的能級(jí)中。如微粒電子排布式微粒電子排布式C1s22s22p2Ne1s22s22p6Cl1s22s22p63s23p5K1s22s22p63s23p64s1(2)簡(jiǎn)化電子排布式：把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分，以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)來(lái)表示。如Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，其中第一、二電子層與Ne(1s22s22p6)的結(jié)構(gòu)相同，所以其電子排布式可簡(jiǎn)化為[Ne]3s1；K的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。2．困難原子的電子排布式對(duì)于較困難的電子排布式，應(yīng)先按能量從低到高排列，然后將同一層的電子移到一起。如26Fe：先按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的移到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，簡(jiǎn)化為[Ar]3d64s2。3．特別原子的核外電子排布式當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充溢或半充溢狀態(tài)時(shí)，能量相對(duì)較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。(1)24Cr的電子排布式的書寫(2)29Cu的電子排布式的書寫【課后練習(xí)】1.下列所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無(wú)關(guān)的是（）A.燃放煙花 B.霓虹燈廣告 C.燃燒蠟燭 D.平面鏡成像2.下列現(xiàn)象與原子核外電子躍遷無(wú)關(guān)的是（）A.激光 B.焰火 C.核輻射 D.霓虹燈光3.下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()A.： B.F：C.： D.Ar：4.下列各組中的X和Y兩種原子,化學(xué)性質(zhì)肯定相像的是(

)A.X原子和Y原子最外層都只有一個(gè)電子

B.X原子的核外電子排布為1s2,Y原子的核外電子排布為1s22s2

C.X原子2p能級(jí)上有三個(gè)電子,Y原子的3p能級(jí)上有三個(gè)電子

D.X原子核外M層上僅有兩個(gè)電子,Y原子核外N層上僅有兩個(gè)電子5.下列原子或離子原子核外電子排布不屬于基態(tài)排布的是(

)A.N:1s22s22p3

B.S2-:1s22s22p63s23p6C.Na:1s22s22p53s2

D.Si:1s22s22p63s23p26.某元素基態(tài)原子4s軌道上有2個(gè)電子，則該基態(tài)原子價(jià)電子排布不行能是()A. B. C. D.7.下列關(guān)于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說(shuō)法中,正確的是(

)A.基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)高

B.激發(fā)態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定

C.由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過(guò)程中汲取能量

D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜8．當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，以下說(shuō)法正確的是()A．鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過(guò)程中汲取能量B．鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)，這一過(guò)程中釋放能量C．轉(zhuǎn)化后鎂原子的性質(zhì)更穩(wěn)定D．轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同，化學(xué)性質(zhì)相像9．對(duì)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(shí)以光的形式釋放能量，形成放射光譜B．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)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)10．電子由3d能級(jí)躍遷至4p能級(jí)時(shí)，可通過(guò)光譜儀干脆攝取()A．電子的運(yùn)動(dòng)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11．下列原子的電子排布式正確的是()A．9F：1s22s22p6B．15P：1s22s22p63s33p2C．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1D．35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5

答案及解析1.答案：D解析：平面鏡成像則是光線反射的結(jié)果，與電子躍遷無(wú)關(guān)，霓虹燈廣告、燃燒蠟燭、節(jié)日里燃放的焰火是原子的放射光譜，與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)，

故選D．2.答案：C解析：核輻射是原子核從一種一種能量狀態(tài)結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過(guò)程中所釋放出來(lái)的微觀離子流,與電子躍遷無(wú)關(guān),激光、霓虹燈廣告、節(jié)日里燃放的焰火是原子的放射光譜,與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān),故選:C;3.答案：C解析：由構(gòu)造原理知,s能級(jí)只有1個(gè)軌道,最多可容納2個(gè)電子,p能級(jí)有3個(gè)軌道,最多可容納6個(gè)電子,電子總是從能量低的能級(jí)起先填充,填滿一個(gè)能級(jí)再填一個(gè)新能級(jí),應(yīng)是Cl原子得到1個(gè)電子形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以的電子排布式應(yīng)為。4.答案：C解析：A．如H和Na性質(zhì)不同，故A錯(cuò)誤；

B．X為He，Y為Be，兩者性質(zhì)不同，故B錯(cuò)誤；

C．X為N，Y為P，同主族元素性質(zhì)相像，故C正確；

D．X為Mg，Y的M層電子數(shù)不確定，元素種類許多，故D錯(cuò)誤．

故選C．5.答案：C解析：A、N原子核外有7個(gè)電子，核外電子基態(tài)排布式為

，故A正確；B、S

2﹣

核外電子數(shù)為18，核外電子基態(tài)排布式為，故B正確；C、選項(xiàng)中2p能級(jí)未填充溢電子就填充3s能級(jí)，Na原子核外電子數(shù)為11，核外電子基態(tài)排布式為，故C錯(cuò)誤；D、Si原子核外電子數(shù)為14，核外電子基態(tài)排布式為，故D正確．故選：C．6.答案：B解析：某元素基態(tài)原子4s軌道上有2個(gè)電子，若為，則為Ni；若為，則為Ga；若為，則為Ge；由電子排布規(guī)律和能量最低原理可知，價(jià)電子排布不行能為，應(yīng)為。7.答案：C解析：同一原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)能量較高,較不穩(wěn)定,A、B不正確;電子從能量較低的基態(tài)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài)時(shí),也會(huì)產(chǎn)生原子光譜,D不正確。8.A解析：鎂原子3s能級(jí)上的電子被激發(fā)到3p能級(jí)上，要汲取能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子，其性質(zhì)比基態(tài)更不穩(wěn)定，所以A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；變成激發(fā)態(tài)后，Mg與Si電子層結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)也不相像，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.A解析：在電流作用下，基態(tài)氖原子的電子汲取能量躍遷到較高能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)