2024-2025学年新教材高中化学第一章原子结构与性质1.2原子光谱构造原理与电子排布式学案新人教版选择性必修2

PAGE7-原子光谱构造原理与电子排布式【学法指导】1、了解原子核外电子在肯定条件下会发生激发与跃迁，了解其简洁应用。2、了解原子核外电子排布的构造原理。3、能应用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。【基础梳理】一、基态与激发态原子光谱1、基态原子与激发态原子基态原子：处于的原子叫做基态原子。激发态原子：基态原子的电子能量后，电子会跃迁到能级，变为激发态原子。2、原子光谱与光谱分析(1)光谱的类型及形成不同元素的原子发生时会汲取或释放不同的光，利用光谱仪摄取各种元素的电子的或，总称原子光谱，见下图。(2)光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的来鉴定元素的分析方法。思索与探讨1：金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的缘由是什么？微点拨：①日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，形成放射光谱。②焰色反应并不是全部金属都具有，是因为元素的原子从激发态到基态要放出能量，发出的电磁波的频率各不相同，只有在可见光范围的才会有焰色反应现象。二、构造原理与电子排布式1、构造原理(1)含义：以光谱学事实为基础，从氢起先，随核电荷数递增，新增电子填入能级的依次。(2)构造原理示意图(3)构造原理中的“能级交织”现象从原子核外电子排布的轨道能量依次看出从第三电子层就会出现能级交织现象，这是因为3d能级的能量好像低于4s能级，而事实上E(3d)>E(4s)。按能量最低原理，电子在进入核外电子层时，不是排完3p就排3d，而是先排4s，排完4s才排3d。由于能级交织，在次外层未达最大容量之前，已出现了最外层，而且最外层未达最大容量时，又进行次外层电子的填充，所以原子最外层和次外层电子数一般达不到最大容量。构造原理中排布依次的实质——各能级的能量凹凸依次(1)相同能层的不同能级的能量凹凸依次：(2)英文字母相同的不同能级的能量凹凸依次：(3)不同层不同能级可由下面的公式得出(n为能层序数):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的角，并根据从左到右的依次排列的式子。(2)表示形式及各符号含义☂名师点拨电子排布式的书写1．简洁原子的电子排布式(1)根据构造原理将电子依次填充到能量渐渐上升的能级中。如微粒电子排布式微粒电子排布式C1s22s22p2Ne1s22s22p6Cl1s22s22p63s23p5K1s22s22p63s23p64s1(2)简化电子排布式：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Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1；K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。2．困难原子的电子排布式对于较困难的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。如26Fe：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，简化为[Ar]3d64s2。3．特别原子的核外电子排布式当p、d、f能级处于全空、全充溢或半充溢状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。(1)24Cr的电子排布式的书写(2)29Cu的电子排布式的书写【课后练习】1.下列所发生的现象与电子的跃迁无关的是（）A.燃放烟花 B.霓虹灯广告 C.燃烧蜡烛 D.平面镜成像2.下列现象与原子核外电子跃迁无关的是（）A.激光 B.焰火 C.核辐射 D.霓虹灯光3.下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A.： B.F：C.： D.Ar：4.下列各组中的X和Y两种原子,化学性质肯定相像的是(

)A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子

B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2

C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子

D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子5.下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是(

)A.N:1s22s22p3

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

D.Si:1s22s22p63s23p26.某元素基态原子4s轨道上有2个电子，则该基态原子价电子排布不行能是()A. B. C. D.7.下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,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汲取能量

D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱8．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下说法正确的是()A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中汲取能量B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C．转化后镁原子的性质更稳定D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相像9．对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要缘由是()A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量，形成放射光谱B．电子由基态向激发态跃迁时汲取除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应10．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪干脆摄取()A．电子的运动轨迹图像B．原子的汲取光谱C．电子体积大小的图像D．原子的放射光谱11．下列原子的电子排布式正确的是()A．9F：1s22s22p6B．15P：1s22s22p63s33p2C．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1D．35Br：1s22s22p63s23p63d104s24p5

答案及解析1.答案：D解析：平面镜成像则是光线反射的结果，与电子跃迁无关，霓虹灯广告、燃烧蜡烛、节日里燃放的焰火是原子的放射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，

故选D．2.答案：C解析：核辐射是原子核从一种一种能量状态结构或转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观离子流,与电子跃迁无关,激光、霓虹灯广告、节日里燃放的焰火是原子的放射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关,故选:C;3.答案：C解析：由构造原理知,s能级只有1个轨道,最多可容纳2个电子,p能级有3个轨道,最多可容纳6个电子,电子总是从能量低的能级起先填充,填满一个能级再填一个新能级,应是Cl原子得到1个电子形成的稳定结构,所以的电子排布式应为。4.答案：C解析：A．如H和Na性质不同，故A错误；

B．X为He，Y为Be，两者性质不同，故B错误；

C．X为N，Y为P，同主族元素性质相像，故C正确；

D．X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类许多，故D错误．

故选C．5.答案：C解析：A、N原子核外有7个电子，核外电子基态排布式为

，故A正确；B、S

2﹣

核外电子数为18，核外电子基态排布式为，故B正确；C、选项中2p能级未填充溢电子就填充3s能级，Na原子核外电子数为11，核外电子基态排布式为，故C错误；D、Si原子核外电子数为14，核外电子基态排布式为，故D正确．故选：C．6.答案：B解析：某元素基态原子4s轨道上有2个电子，若为，则为Ni；若为，则为Ga；若为，则为Ge；由电子排布规律和能量最低原理可知，价电子排布不行能为，应为。7.答案：C解析：同一原子处于激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确;电子从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。8.A解析：镁原子3s能级上的电子被激发到3p能级上，要汲取能量变为激发态原子，其性质比基态更不稳定，所以A项正确，B、C项错误；变成激发态后，Mg与Si电子层结构不同，化学性质也不相像，所以D项错误。9.A解析：在电流作用下，基态氖原子的电子汲取能量跃迁到较高能级，变为激发态