新教材适用2024-2025学年高中化学第1章原子结构与性质第1节原子结构第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱课时作业新人教版选择性必修2

第一章第一节第1课时一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．(2024·日照高二检测)下列说法正确的是(B)A．自然界中的全部原子都处于基态B．同一原子处于激发态时的能量肯定高于基态时的能量C．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性解析：自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，A项错误；同一种原子处于激发态时的能量肯定高于基态时的能量，若原子种类不同，则不肯定如此，B项正确，C项错误；激发态原子的能量较高，简单跃迁到能量较低的激发态或基态，能量降低，激发态原子若要失去电子，仍必需再汲取能量，失去电子难易程度需依据原子的详细状况而定，有的激发态原子易失去电子，有的激发态原子难失去电子，D项错误。2．下列符号不符合事实的是(D)A．4s2 B．2p3C．3d8 D．3f14解析：s能级最多排列2个电子、p能级最多排列6个电子、d能级最多排列10个电子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能级最多排列14个电子，第三能层没有f能级，至少在第四能层才存在f能级，不行能存在3f14排布，故选D。3．下列说法正确的是(B)A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量渐渐减小B．同一原子中，2p、3p、4p能级最多容纳的电子数相同C．能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D．各能层含有的能级数为2n(n为能层序数)解析：同一原子中，1s、2s、3s电子的能量渐渐增大，A项错误；2p、3p、4p能级最多容纳的电子数均为6，B项正确；能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动，C项错误；各能层含有的能级数为n，D项错误。4．基态原子和激发态原子相比较正确的是(C)A．基态原子的能量比激发态原子高B．基态原子放出能量变成激发态原子C．基态原子比激发态原子稳定D．激发态原子比基态原子稳定解析：基态原子汲取能量后变为激发态原子，故激发态原子不如基态原子稳定。5．下列叙述中不正确的是(C)A．最易失去的电子能量最高B．在离核最远区域内运动的电子能量最高C．p能级电子能量肯定高于s能级电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：电子能量越高，越活泼，越易失去，A项正确；在离核最远区域内运动的电子能量最高，而在离核最近区域内运动的电子能量最低，B、D项正确；如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，C项错误。6．某元素的一种基态原子的M能层p能级上有4个电子，有关该原子的叙述错误的是(D)A．该原子的N层不含电子B．该原子简单得到2个电子C．该原子的L层肯定有8个电子D．该原子的最外能层上有4个电子解析：依据基态原子的M能层p能级上有4个电子，可知该原子的L层有8个电子，N层不含电子；该原子的最外能层上有6个电子，简单得到2个电子，故D项错误。7．(2024·十堰高二检测)下列有关说法中不正确的是(B)A．只包含s和p能级的能层为L能层B．电子从低能级跃迁到较高能级时，肯定发生的是化学改变C．同一原子中，可能存在两个能量相同的电子D．不同原子中的相同能级，能容纳的电子数相同解析：每一能层所含能级数等于能层序数，因此，只含s和p能级的能层为L能层，A正确；电子从低能级跃迁到较高能级时，为物理改变，B错误；同一原子中，位于同一能层、同一能级的电子，能量相同，C正确；不同原子中的同一能级，能容纳的电子数目相同，D正确。8．(2024·山东烟台高二期末)下列说法不正确的是(D)A．原子光谱是测定物质元素种类的基本方法和试验手段B．霓虹灯能够发出五彩缤纷的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同C．原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的D．钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线可以利用玻尔原子结构模型较好地说明解析：原子光谱是线状光谱，是不连续的。原子都是由原子核和核外电子构成的，但不同原子的光谱都有各自的特征谱线，原子光谱是不相同的。鉴别物质可以利用汲取光谱和放射光谱，所以原子光谱可用于测定物质中元素的种类，故A正确；霓虹灯能够发出五彩缤纷的光，其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同，都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，故B正确；原子线状光谱的产生是原子核外电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的，故C正确；玻尔原子结构模型能够胜利地说明氢原子光谱，但不能说明钠原子光谱中的靠得很近的两条黄色谱线，故D错误。9．在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层称作电子层。电子层模型被称为洋葱式结构，如图所示。依据电子层模型，推断下列说法不正确的是(B)A．多电子原子的核外电子是分层运动的B．全部电子在同一区域里运动C．排在K、L、M层上的电子的能量依次增大D．多电子原子里电子的能量不同解析：多电子的原子其核外电子在原子核外依据能量的凹凸不同在原子核外分层运动，故A正确；因核外电子的能量不同，则依据能量的凹凸在原子核外分层运动，不在同一区域里运动，故B错误；排在K、L、M层上的电子的能量依次增大，故C正确；多电子原子中核外电子的能量是不同的，能量低的通常在离核较近的区域运动，故D正确。二、非选择题10．(1)多电子原子中，同一能层的电子能量可能_不同__，还可以把它们分成_不同能级__。任一能层的能级总是从_s__能级起先，而且能级数等于该_能层序数__。如N能层有_4__个能级，分别是_4s、4p、4d、4f__。(2)以s、p、d、f排序的各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7的_二__倍。11．用“>”“<”或“＝”表示下列能级的能量凹凸关系：(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能层中，各能级能量依次是ns<np<nd<nf……；不同能层，能级符号相同时，n越大，能量越高。12．第三代半导体材料的优异性能和对新兴产业的巨大推动作用，使得发达国家都把发展第三代半导体材料及其相关器件等列为半导体重要新兴技术领域，投入巨资支持发展。第三代半导体材料有氮化镓、碳化硅等。请回答下列问题：(1)硅原子占据电子的能级符号有_1s、2s、2p、3s、3p__，其中占据电子的能量最高的能级符号为_3p__，该能级已经容纳了_2__个电子。(2)N原子中，有电子占据的最高能层符号为_L__，该能层已经容纳的电子数为_5__个。(3)镓为元素周期表中第31号元素，位于元素周期表第四周期。镓原子具有_4__个能层，每个能层已经容纳的电子数之比为_28183__。解析：(1)硅位于元素周期表第三周期，第ⅣA族，14号元素，有3个能层，分别为K、L、M，每个能层有电子占据的能级数分别为1、2、2，其能级符号为1s、2s、2p、3s、3p，其中占据电子的最高能级为3p，该能级容纳的电子数为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号元素，共2个能层，符号分别为K、L，L为最高能层，该能层包括2s能级的2个电子和2p能级的3个电子，共5个电子。(3)镓为元素周期表中第31号元素，位于元素周期表第四周期，能层数与元素原子所在的周期数相等，故Ga有4个能层，每层的电子数为2、8、18、3，已经容纳的电子数之比为28183。13．钠原子的原子序数为11，试回答下列问题：(1)写出钠的原子结构示意图：。(2)钠的最外层有1个电子，若该电子分别位于①3s、②3p、③3d三种能级，则钠原子的能量最低的状况是_①__(填序号)，若将钠原子完成①转化为②，则会_汲取__(填“汲取”或“释放”)能量，若将钠原子从③转化为①，则会产生_放射__(填“汲取”或“放射”)光谱。解析：(1)依据初中所学学问，钠原子结构示意图为。(2)由于能量：3s<3p<3d，则钠原子的能量最低的状况是①；由于能量①<②，所以若将钠原子完成①转化为②，则会汲取能量；因为能量③>①，所以将钠原子从③转化为①，则会产生放射光谱。14．在真空放电管内充入低压氢气，并在放电管两端的电极间加上高压电时，氢分子便分解为氢原子并放电发光，经光谱仪记录便可得到氢原子光谱(如图所示)。氢原子光谱是线状光谱。(1)在现代化学中，常利用_原子光谱__上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。(2)下列现象和应用与电子跃迁无关的是_DE__。A．激光 B．焰色试验C．原子光谱 D．燃烧放热E．石墨导电解析：(1)用光谱仪器摄取各种元素的电子的汲取光谱或放射光谱总称原子光谱，不同元素原子的汲取光谱或放射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。(2)电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，假如这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，故A错误；当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，