2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第一章第一节 原子结构 第1课时 能层与能级 基态与激发态 课时练（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第一章第一节 原子结构 第1课时 能层与能级 基态与激发态 课时练（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 151.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-29 18:16:00 | ||
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文档简介
第一节 原子结构
第1课时 能层与能级 基态与激发态
题组一 能层的理解与应用
1．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A．最易失去的电子能量最高
B．离核最远的电子能量最高
C．p能级电子的能量一定高于s能级电子的能量
D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低
2．在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )
A．前者大于后者 B．后者大于前者
C．前者等于后者 D．无法确定
3．下列说法中错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍
C．某原子M层上的电子数为L层电子数的4倍
D．存在核电荷数与最外层电子数相等的离子
题组二 能层和能级
4．下列有关能层和能级的叙述正确的是( )
A．M能层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子
B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子
C．无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2
D．任一能层都有s、p能级，但不一定有d能级
5．某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A．6 B．10 C．14 D．15
6．总共含有6个能级的能层符号为( )
A．M B．N C．P D．Q
7．下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( )
A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s
C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f
题组三 原子的基态、激发态与原子光谱
8．下列关于同一种原子的基态和激发态的说法正确的是( )
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的过程中吸收能量
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
9．(2022·成都高二期中)吸收光谱和发射光谱统称为原子光谱。下列说法错误的是( )
A．同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同
B．霓虹灯光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C．光谱仪可以摄取元素的吸收光谱和发射光谱
D．目前发现的元素都是通过原子光谱发现的
10．元素Na的焰色试验呈黄色，从能量变化的角度其光谱类型属于( )
A．发射光谱 B．吸收光谱
C．连续光谱 D．线状光谱
11．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原因是( )
A．电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态或基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
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
12．下列关于能层和能级的说法正确的是( )
A．原子核外每一能层最多可容纳的电子数为n2
B．能层序数较大的能级，能量不一定较高
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多
13．对焰色试验的描述正确的是( )
A．焰色试验只是金属单质特有的性质
B．焰色试验是化学变化
C．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来
D．焰色试验是金属原子或离子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式表现出来的现象
14．填空。
(1)用符号填写能层所含能级种类：
K层：________；L层：________；
M层：________；N层：________。
(2)用数字填写能级所能容纳的最多电子数目：
s：________；p：________；d：________；f：________。
(3)比较下列能级的能量高低(填“<”“＝”或“>”)。
①4s________3s________2s________1s；
②4f________4d________4p________4s；
③1s________2p________3d________4f。
15．(1)1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的是________________________。
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为________色。许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。
元素 相关信息
A 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
B 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C 植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D 室温下其单质是呈黄色的粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
E 它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是日常生产和生活中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、楼房等
根据上述信息填空：
(1)B元素的基态原子含有________个能层，其中第二能层中含有的能级：________；画出D的原子结构示意图：________________。
(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中的原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物，它在空气中高温条件下生成一种有刺激性气味的气体和一种红色氧化物。试写出该反应的化学方程式：____________________。
第1课时 能层与能级 基态与激发态
1．C 2.B
3．C [氢原子K层上只有一个电子，A正确；Cl－、K＋等离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍，B正确；原子核外已有M层，则L层电子全排满，即8个电子，这样M层就有32个电子，而M层为第三层，最多容纳的电子数为18个，C错误；O2－的核电荷数为8，核外最外层电子数也为8，D正确。]
4．C [A项，M能层有s、p、d共3个能级，最多能容纳 18个电子；B项，3d能级最多容纳10个电子，从N能层开始有f能级，最多容纳14个电子，不存在3f能级；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多容纳2个电子；D项，K能层只有s能级，没有p能级。]
5．B 6.C 7.A 8.C
9．D [同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同，故A正确；电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化，霓虹灯光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，故B正确；吸收光谱和发射光谱都是线谱，区别在于前者显示黑色线条，而发射光谱显示彩色线条，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，故C正确；每种元素都有特征谱线，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，但目前发现的元素并非都是通过原子光谱发现的，故D错误。]
10．A 11.A
12．B [原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误；能层序数较大的能级，能量不一定较高，如4s的能量低于3d，故B正确；不同能层的s能级，能层序数越大，其能量越高，即能量：1s＜2s＜3s，故C错误；同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数一样多，都为6个，故D错误。]
13．D [焰色试验是大多数金属元素的性质，是物理变化，从基态→激发态要吸收能量，从激发态→基态会释放能量。]
14．(1)1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f
(2)2 6 10 14
(3)①> > > ②> > > ③< < <
15．(1)原子光谱
(2)紫 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
16．(1)2 2s、2p (2)2N2H4＋N2O43N2＋4H2O (3)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
解析 (1)氢气是一种清洁燃料，所以A为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以B为氧元素，其基态原子含有K层与L层2个能层，L层为第二能层，有s、p两个能级(即2s和2p)；氮、磷、钾是植物生长三要素，N2O俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以C为氮元素；单质硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以D为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝，其中只有铁是人体不可缺少的微量元素，所以E为铁元素。
(2)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。
第1课时 能层与能级 基态与激发态
题组一 能层的理解与应用
1．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A．最易失去的电子能量最高
B．离核最远的电子能量最高
C．p能级电子的能量一定高于s能级电子的能量
D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低
2．在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )
A．前者大于后者 B．后者大于前者
C．前者等于后者 D．无法确定
3．下列说法中错误的是( )
A．某原子K层上只有一个电子
B．某离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍
C．某原子M层上的电子数为L层电子数的4倍
D．存在核电荷数与最外层电子数相等的离子
题组二 能层和能级
4．下列有关能层和能级的叙述正确的是( )
A．M能层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子
B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子
C．无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2
D．任一能层都有s、p能级，但不一定有d能级
5．某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A．6 B．10 C．14 D．15
6．总共含有6个能级的能层符号为( )
A．M B．N C．P D．Q
7．下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( )
A．1s、2p、3d B．1s、2s、3s
C．2s、2p、2d D．3p、3d、3f
题组三 原子的基态、激发态与原子光谱
8．下列关于同一种原子的基态和激发态的说法正确的是( )
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的过程中吸收能量
D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
9．(2022·成都高二期中)吸收光谱和发射光谱统称为原子光谱。下列说法错误的是( )
A．同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同
B．霓虹灯光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C．光谱仪可以摄取元素的吸收光谱和发射光谱
D．目前发现的元素都是通过原子光谱发现的
10．元素Na的焰色试验呈黄色，从能量变化的角度其光谱类型属于( )
A．发射光谱 B．吸收光谱
C．连续光谱 D．线状光谱
11．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原因是( )
A．电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态或基态跃迁时以光的形式释放能量
B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
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
12．下列关于能层和能级的说法正确的是( )
A．原子核外每一能层最多可容纳的电子数为n2
B．能层序数较大的能级，能量不一定较高
C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多
13．对焰色试验的描述正确的是( )
A．焰色试验只是金属单质特有的性质
B．焰色试验是化学变化
C．焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来
D．焰色试验是金属原子或离子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将能量以光的形式表现出来的现象
14．填空。
(1)用符号填写能层所含能级种类：
K层：________；L层：________；
M层：________；N层：________。
(2)用数字填写能级所能容纳的最多电子数目：
s：________；p：________；d：________；f：________。
(3)比较下列能级的能量高低(填“<”“＝”或“>”)。
①4s________3s________2s________1s；
②4f________4d________4p________4s；
③1s________2p________3d________4f。
15．(1)1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时，发现在深红区有一新线，从而发现了铷元素，他们研究的是________________________。
(2)含有钾元素的盐的焰色试验为________色。许多金属盐都可以发生焰色试验，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。
元素 相关信息
A 在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料
B 工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
C 植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂
D 室温下其单质是呈黄色的粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
E 它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是日常生产和生活中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、楼房等
根据上述信息填空：
(1)B元素的基态原子含有________个能层，其中第二能层中含有的能级：________；画出D的原子结构示意图：________________。
(2)C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中的原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)某矿藏主要含D、E两种元素组成的化合物，它在空气中高温条件下生成一种有刺激性气味的气体和一种红色氧化物。试写出该反应的化学方程式：____________________。
第1课时 能层与能级 基态与激发态
1．C 2.B
3．C [氢原子K层上只有一个电子，A正确；Cl－、K＋等离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍，B正确；原子核外已有M层，则L层电子全排满，即8个电子，这样M层就有32个电子，而M层为第三层，最多容纳的电子数为18个，C错误；O2－的核电荷数为8，核外最外层电子数也为8，D正确。]
4．C [A项，M能层有s、p、d共3个能级，最多能容纳 18个电子；B项，3d能级最多容纳10个电子，从N能层开始有f能级，最多容纳14个电子，不存在3f能级；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多容纳2个电子；D项，K能层只有s能级，没有p能级。]
5．B 6.C 7.A 8.C
9．D [同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同，故A正确；电子跃迁本质上是组成物质的粒子中电子的一种能量变化，霓虹灯光与原子核外电子发生跃迁释放能量有关，故B正确；吸收光谱和发射光谱都是线谱，区别在于前者显示黑色线条，而发射光谱显示彩色线条，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，故C正确；每种元素都有特征谱线，在历史上，许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，但目前发现的元素并非都是通过原子光谱发现的，故D错误。]
10．A 11.A
12．B [原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误；能层序数较大的能级，能量不一定较高，如4s的能量低于3d，故B正确；不同能层的s能级，能层序数越大，其能量越高，即能量：1s＜2s＜3s，故C错误；同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数一样多，都为6个，故D错误。]
13．D [焰色试验是大多数金属元素的性质，是物理变化，从基态→激发态要吸收能量，从激发态→基态会释放能量。]
14．(1)1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4f
(2)2 6 10 14
(3)①> > > ②> > > ③< < <
15．(1)原子光谱
(2)紫 电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
16．(1)2 2s、2p (2)2N2H4＋N2O43N2＋4H2O (3)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2
解析 (1)氢气是一种清洁燃料，所以A为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以B为氧元素，其基态原子含有K层与L层2个能层，L层为第二能层，有s、p两个能级(即2s和2p)；氮、磷、钾是植物生长三要素，N2O俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以C为氮元素；单质硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以D为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝，其中只有铁是人体不可缺少的微量元素，所以E为铁元素。
(2)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。