1.1.1能层与能级 基态与激发态 随堂训练（含解析） 高中化学人教版2019选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.1.1能层与能级 基态与激发态 随堂训练（含解析） 高中化学人教版2019选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 136.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-23 12:51:46 | ||
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文档简介
1.1.1能层与能级 基态与激发态 随堂训练
知识点一 能层和能级
1．下列各能层不包含d能级的是 ( )
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
2．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
3．下列说法正确的是
A．同一原子中，、、电子的能量逐渐减小
B．同一原子中，上的电子较上的电子离核远
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（为能层序数）
4．下列有关认识正确的是( )
A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为n-1
D．各能层含有的电子数为2n2
5．下列各微粒中，各能层电子数均达到2n2的是( )
A．Ne，Ar B．F－，Mg2＋
C．Al，O2－ D．Cl－，Ar
知识点二 基态与激发态
6．下列变化需要吸收能量的是
A． B．
C．电子由 D．
7．下列图象中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
8．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能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低
9．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是
A．硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时，最多出现5条谱线
C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D．基态砷原子的最高能级为4p
10．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．电子由激发态向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
知识点三 原子光谱
11．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是
A．元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长约为
B．以上实验装置测得的是氢元素的吸收光谱
C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
D．原子光谱可以用于定性鉴定元素
12．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是
A．霓虹灯能发出五颜六色的光，发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
B．铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光
C．夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
D．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
13．回答下列问题：
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。
(2)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量；发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量。
(3)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 。
(4)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 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大。
【详解】A．O能层是第五能层，含有5个能级，分别是5s、5p、5d…能级，故A错误；
B．P能层是第六能层，还有6个能级，分别是6s、6p、6d…能级，故B错误；
C．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，故C错误；
D．K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，故D正确；
答案为D
【点睛】本题考查核外电子排布规律，明确能层和能级的关系是解本题关键。
2．A
【分析】每一能层含有的能级个数等于能层数，且每个能层都是按照s、p、d、f排列；能级容纳电子数为能级数的2倍；例如K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；
【详解】A. 1s、2p、3d，K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；从M层开始有d能级，即3d，A正确；
B. 1s、2s、3s，s能级只容纳2个电子，B错误；
C. 2s、2p、2d，L层有2个能级，分别为2s、2p ，没有2d，C错误；
D. 3p、3d、3f，N层开始有f能级，即4f，D错误；
答案为A
3．D
【详解】A．同一能级，能层越大，能级上电子的能量越大，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故A错误；
B．同一原子中，2p上的电子在第2能层，3p上的电子在第3能层，所以3p上的电子离核更远，故B错误；
C．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，故C错误；
D．各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数)，即第n能层含有n个能级，如第一能层能级数为1，1s，故D正确；
故答案选D。
4．A
【详解】A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，A正确；
B．各能层的能级都是从s能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，如第一能层只有1s能级，B错误；
C．各能层含有的能级数与其能层数相等为n，C错误；
D．各能层最多含有的电子数为2n2，但最外层不能超过8个电子，次外层不能超过18个电子，倒数第三层不能超过32个电子，D错误。
5．B
【详解】A.Ar的M层有8个电子，不符合2n2（n=3），A项错误；
B.F-和Mg2+的K层都是2个电子，L层都是8个电子，都符合2n2，B项正确；
C.Al的M层有3个电子，不符合2n2（n=3），C项错误；
D.Cl-和Ar的M层都是8个电子，不符合2n2（n=3），D项错误；
答案选B。
6．A
【详解】A．能级上失去1个电子，失去电子需要吸收能量，A正确；
B．能级上得到1个电子，得到电子为放出能量的变化，B错误；
C．能级的能量高于能级的能量，电子由能级跃迁到能级放出能量，C错误；
D．2个氢原子结合成分子的过程放出能量，D错误。
故选A。
7．D
【详解】平面镜成像是光线反射的结果，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发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故答案为D。
8．C
【详解】A．原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子，其能量最高，选项A正确；
B．离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小,能量最高，选项B正确；
C、p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子能量小于5s能级电子能量，选项C错误；
D．离核最近区域内运动的电子能量最低，离核越远区域内运动的电子能量越高，选项D正确。
故选C。
9．B
【详解】A．硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，故A正确；
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，故B错误；
C．灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故C正确；
D．基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，故D正确；
故答案选B。
10．A
【详解】霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以光的形式释放能量。综上所述故选A。
11．D
【详解】A．元素的焰色试验呈紫红色，紫色对应的波长介于，A错误；
B．该实验装置测得的是氢元素的发射光谱，B错误；
C．原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种。电子由激发态跃迁到基态时产生的原子光谱属于发射光谱，C错误；
D．原子光谱可以用于定性鉴定元素，D正确；
故选：D。
12．D
【详解】A．霓虹灯能发出五颜六色的光，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，A正确；
B．铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光，B正确；
C．核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；
D．利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，D错误；
故选D。
13． 连续 线状 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 原子光谱 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；
(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；
(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；
(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；
答案第1页，共2页
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知识点一 能层和能级
1．下列各能层不包含d能级的是 ( )
A．O能层 B．N能层 C．M能层 D．K能层
2．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
3．下列说法正确的是
A．同一原子中，、、电子的能量逐渐减小
B．同一原子中，上的电子较上的电子离核远
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（为能层序数）
4．下列有关认识正确的是( )
A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C．各能层含有的能级数为n-1
D．各能层含有的电子数为2n2
5．下列各微粒中，各能层电子数均达到2n2的是( )
A．Ne，Ar B．F－，Mg2＋
C．Al，O2－ D．Cl－，Ar
知识点二 基态与激发态
6．下列变化需要吸收能量的是
A． B．
C．电子由 D．
7．下列图象中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
8．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能级电子能量一定高于s能级电子能量 D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低
9．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是
A．硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时，最多出现5条谱线
C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D．基态砷原子的最高能级为4p
10．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．电子由激发态向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
知识点三 原子光谱
11．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程中可得到光谱，下列说法正确的是
A．元素的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长约为
B．以上实验装置测得的是氢元素的吸收光谱
C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
D．原子光谱可以用于定性鉴定元素
12．下列有关原子光谱的说法中，不正确的是
A．霓虹灯能发出五颜六色的光，发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
B．铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光
C．夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
D．利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
13．回答下列问题：
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。
(2)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量；发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的，此过程中电子 能量。
(3)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 。
(4)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 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，同一能层中能级ns、np、nd、nf的能量依次增大。
【详解】A．O能层是第五能层，含有5个能级，分别是5s、5p、5d…能级，故A错误；
B．P能层是第六能层，还有6个能级，分别是6s、6p、6d…能级，故B错误；
C．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，故C错误；
D．K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，故D正确；
答案为D
【点睛】本题考查核外电子排布规律，明确能层和能级的关系是解本题关键。
2．A
【分析】每一能层含有的能级个数等于能层数，且每个能层都是按照s、p、d、f排列；能级容纳电子数为能级数的2倍；例如K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；
【详解】A. 1s、2p、3d，K层有1个能级，为1s；L层有2个能级，分别为2s、2p；从M层开始有d能级，即3d，A正确；
B. 1s、2s、3s，s能级只容纳2个电子，B错误；
C. 2s、2p、2d，L层有2个能级，分别为2s、2p ，没有2d，C错误；
D. 3p、3d、3f，N层开始有f能级，即4f，D错误；
答案为A
3．D
【详解】A．同一能级，能层越大，能级上电子的能量越大，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故A错误；
B．同一原子中，2p上的电子在第2能层，3p上的电子在第3能层，所以3p上的电子离核更远，故B错误；
C．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，故C错误；
D．各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数)，即第n能层含有n个能级，如第一能层能级数为1，1s，故D正确；
故答案选D。
4．A
【详解】A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，A正确；
B．各能层的能级都是从s能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，如第一能层只有1s能级，B错误；
C．各能层含有的能级数与其能层数相等为n，C错误；
D．各能层最多含有的电子数为2n2，但最外层不能超过8个电子，次外层不能超过18个电子，倒数第三层不能超过32个电子，D错误。
5．B
【详解】A.Ar的M层有8个电子，不符合2n2（n=3），A项错误；
B.F-和Mg2+的K层都是2个电子，L层都是8个电子，都符合2n2，B项正确；
C.Al的M层有3个电子，不符合2n2（n=3），C项错误；
D.Cl-和Ar的M层都是8个电子，不符合2n2（n=3），D项错误；
答案选B。
6．A
【详解】A．能级上失去1个电子，失去电子需要吸收能量，A正确；
B．能级上得到1个电子，得到电子为放出能量的变化，B错误；
C．能级的能量高于能级的能量，电子由能级跃迁到能级放出能量，C错误；
D．2个氢原子结合成分子的过程放出能量，D错误。
故选A。
7．D
【详解】平面镜成像是光线反射的结果，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发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故答案为D。
8．C
【详解】A．原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子，其能量最高，选项A正确；
B．离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小,能量最高，选项B正确；
C、p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子能量小于5s能级电子能量，选项C错误；
D．离核最近区域内运动的电子能量最低，离核越远区域内运动的电子能量越高，选项D正确。
故选C。
9．B
【详解】A．硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，故A正确；
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，故B错误；
C．灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故C正确；
D．基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，故D正确；
故答案选B。
10．A
【详解】霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道，能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以光的形式释放能量。综上所述故选A。
11．D
【详解】A．元素的焰色试验呈紫红色，紫色对应的波长介于，A错误；
B．该实验装置测得的是氢元素的发射光谱，B错误；
C．原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种。电子由激发态跃迁到基态时产生的原子光谱属于发射光谱，C错误；
D．原子光谱可以用于定性鉴定元素，D正确；
故选：D。
12．D
【详解】A．霓虹灯能发出五颜六色的光，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，A正确；
B．铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光，B正确；
C．核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量，主要体现为光(辐射)，不同原子发射的光谱不同，则夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关，C正确；
D．利用光谱仪既能测得原子的发射光谱，也能测得原子的吸收光谱，D错误；
故选D。
13． 连续 线状 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 原子光谱 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱；原子光谱是由不连续特征谱线组成的，都是线状光谱。故答案为：连续；线状；
(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的；而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的，故答案为：基态；激发态；吸收；激发态；基态；释放；
(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷，故答案为：原子光谱；
(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态，激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短，以紫光的形式释放，故答案为：紫；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量；
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