第一章第1节 第1课时 原子结构教案 高中化学人教版（2019）选择性必修二
文档属性
| 名称 | 第一章第1节 第1课时 原子结构教案 高中化学人教版（2019）选择性必修二 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 295.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-10 11:53:55 | ||
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文档简介
第一节 原子结构
第1课时
教学目标
1.知道核外电子按能量不同分为能层、同一能层的电子分成不同能级，以及多电子原子中同一能层各个能级的能量顺序，进一步认识原子结构。
2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，知道基态、激发态与原子光谱，能解释一些金属产生不同颜色的原因。
3.知道构造原理，能根据构造原理写出1~36号元素的基态原子的电子排布式。
教学重难点
1~36号元素的基态原子的电子排布式、简化的电子排布式的书写，认识价层电子排布。
教学过程
一、新课导入
回忆已经学习过了原子的组成，核外电子的分层排布与原子结构示意图的表达。
是否有更精细的模型表达原子的结构？
进一步的结构可以帮助我们理解原子光谱、元素化合价这样的性质么？
【科学史话】
简要介绍人类对于原子结构的探索的历程及成果，让学生体会原子结构模型的证据发现与模型建立的方法。资料参考《教师教学用书》第23—25页原子结构研究史。
二、讲授新课
【阅读理解】阅读教材P6的内容，完成表格。
一、能层与能级
（1）能层的含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。
（2）能层对应的序号、符号、及所能容纳的电子数。
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K L M N O P Q
最多容纳的电子数 2 8 18 32 50 72 98
（中学只研究到第七能层）
（3）能层的能量与能层离原子核距离的关系：
能层能量的高低顺序为E(K)(4)能级的含义
多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
(5)能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
能层 K L M N O
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …
（6）能层与能级的有关规律
阅读教材P7的内容并思考：
【提问】（1）同一能层中的不同能级，如何用符号进行区分表示？它们的能量关系如何？
【讲解】同一能层的不同能级用符号s、p、d、f 表示，字母前加上对应能层数的阿拉伯数字，如1s、2s等。
能量关系满足E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
【提问】（2）一个能层的能级数与能层序数间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数间存在什么关系？你能否推导容纳电子数与能级序数之间的关系？
【讲解】能层数 = 该能层序数(n)
一个能层最多可容纳的电子数 = 2n2
推导可能用到的求和公式：1+3+5+…………+(2n-1) = n2
【提问】（3）以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数是否相同？
【讲解】以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳2、6、10、14个电子；3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数相同。
【提问】（4）第五层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中，各能级最多容纳多少个电子？（只要求到f 能级）
【讲解】第5层最多可容纳50个电子。它们分别容纳在5个能级中。
5s、5p、5d、5f 最多可容纳2、6、10、14个电子
二、基态与激发态、原子光谱
1.情境导入
在日常生活中，我们常见的焰火、霓虹灯光、激光灯发光现象，都有原子结构有密切的关系，为什么不同的原子会发出不同的光？
2. 【阅读理解】
基态原子：处于最低能量状态的原子
激发态原子：基态原子吸收能量，电子跃迁到较高能级，变为激发态原子。
二者的可以通过吸收或放出能量相互转化。
【注意】
(1)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子发生的是化学变化。
(2)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s32p2表示基态碳原子，1s22s12p为激发态碳原子(电子数不变)。
(3)激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子，其能量可转化为可见光。
3.原子光谱
吸收光谱：电子从激发态跃迁到基态，以光的形式释放能量并被记录下来，就形成了发射光谱。
发射光谱：电子从基态跃迁到激发态，以光的形式吸收能量并被记录下来，就形成了吸收光谱。
【讲解】根据原子光谱形成示意图介绍发射光谱和吸收光谱的形成过程。
【提问】线状的原子光谱反映了原子结构怎么样的结构特征？
【讲解】线状的原子光谱反映出电子在核外是分层排布的，电子所处能级的能量是“量子化”的，电子可以在不同的能级之间跃迁。
【提问】为什么说原子光谱是“原子的指纹”？
【讲解】不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射或吸收光的频率（与波长成反比）也必定不同，故每种元素在光谱中都会形成“特征谱线”，谱线与元素一一对应。我们可以依据光谱信息对体系中的未知元素进行鉴定。
【提问】原子发射光谱与吸收光谱有怎样的联系？
【讲解】发射光谱是线状谱，由暗背景和不连续的彩色亮线（某些波长的光被释放）组成；吸收光谱是线状谱和连续彩色谱叠加，由彩色亮背景（来自于光源）和不连续的暗线（光源中某些波长的光被吸收）组成；
发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线恰好处于完全相同的位置。
电子在两个能级之间的跃迁往返时，经历了两个恰好相反的过程，过程中也就必然吸收或放出同样多的能量，对应的光的波长相同。故在吸收光谱和发射光谱相同位置一定出现线状谱。
【拓展】
（1）霓虹灯发光原理：充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。
（2）部分金属元素的焰色是电子跃迁的结果，故焰色试验的本质是物理变化，该过程中因加热可能伴随化学变化。焰色产生的过程：
三、构造原理与电子排布式
1. 构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能力的顺序称为构造原理。
2.构造原理的运用
【课堂练习】依照构造原理，写出3、5、10、13、18号元素基态原子的电子排布式。
原子序数 元素符号 排布式
3 Li 1s22s1
5 B 1s22s22p1
10 Ne 1s22s22p6
13 Al 1s22s22p63s23p1
18 Ar 1s22s22p63s23p6
【课堂练习】依照构造原理，写出19、20、21、24、29号元素基态原子的电子排布式
原子序数 元素符号 排布式
19 K 1s22s22p63s23p64s1
20 Ca 1s22s22p63s23p64s2
21 Sc 1s22s22p63s23p63d14s2
24 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
29 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【讲解】书写电子排布式的方法
“三步法”书写电子排布式：
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s......
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。如S的电子排布式是1s22s22p63s23p6。
【提问】（1）为什么K的电子排布式是1s22s22p63s23p64s1而非1s22s22p63s23p63d1
【讲解】按照构造原理，电子是按照3p→4s→3d的的顺序填充的，先填4d而非3d。
能级交错：相邻能层的部分能级的能量顺序发生了颠倒，即Ens < E(n-1)d < Enp
【提问】（2）随着核电荷数的增加，基态原子的电子排布式越来越长，书写繁琐，如何精简表达？
【讲解】Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1，红色部分我们可用[Ne]表示，因此Al的电子排布就可以简化为[Ne] 3s23p1
V的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2 ，红色部分我们可用[Ar]表示，因此V的电子排布就可以简化为[Ar] 3d34s2
【提问】（3）利用构造原理证明原子最外层不超过8电子
【讲解】当最外层是8电子时，此时已是ns2np6的排布。此时再增加一个电子，若电子排入(n-1)d能级，最外层电子数不变；若无(n-1)d能级，则电子填入(n+1)s能级，此时最外层变为1个电子，原先的最外层变为次外层。
综上，原子的最外层不超过8电子。
【提问】（4）为什么Cr的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而非1s22s22p63s23p63d44s2？
为什么Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1而非1s22s22p63s23p63d94s2？
【讲解】这样的排布源于光谱学事实，并不符合构造原理。这也说明构造原理是被理想化的模型。在更长周期的过渡元素中，仍有若干不满足构造原理的例子。
构造原理虽有特例，但运用构造原理仍能得到大量的符合光谱学事实的电子排布，对了解核外电子排布规律仍有重要意义。
Cu和Cr的这种排布恰好使得3d轨道恰好“半满”、“全满”，这是未来学习的洪特规则的特例。
三、课堂小结
1.多电子原子中：
E(K) < E(L) < E(M) < E(N) < E(O) < E(P) < E(Q)
E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
能层数 = 该能层序数(n)
一个能层最多可容纳的电子数 = 2n2
2.电子在高低能级之间跃迁时会吸收或放出能量，能量以光的形式被记录下来形成原子光谱。
通过原子光谱我们深入了解原子结构中电子的排布规律。也可以用原子光谱进行鉴定。
3.构造原理：电子在填充时并非依次先填满每个能层，而是按照构造原理进行填充。相邻能层的部分能级的能量顺序发生了颠倒，如4s < 3d。
原子序数较大的原子电子排布可以用 “[稀有气体原子] + 其余电子”进行简化表达。
构造原理是一个理想化模型，依照构造原理所得的电子排布并非所有都能与原子的原子光谱的测定结果所吻合。模型中只考虑了主要矛盾。
四、课堂练习
1. X、Y、Z、R分别代表四种元素，如果aXm+、bYn+、CZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列关系式正确的是
(1)原子光谱呈线性反映了核外电子是分层分级排布的( )
(2)电子先填入靠近原子核的能层，后填入远离原子核的能层( )
(3)依据不同元素的原子光谱可以用来鉴别未知元素的种类( )
(4)构造原理能准确的预言人类发现、创造的新元素的电子排布( )
(5)字母代号相同的能级，如4f、5f、6f 它们最大可容纳电子数一定相同( )
答案 （1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√
解析
（1）电子在特定的两个能级之间跃迁，吸收或发射固定能量的光，从而形成线状光谱，故正确。
（2）电子一般情况下按照构造原理进行填充，但是也存在能级交错的现象，如先填4s，后填写3d。
（3）元素的原子因核电荷不同，核外电子排布不同，故每种元素的元素对光的吸收或发射都是不同的，形成的原子光谱也是完全不同的，这种唯一对应关系可以用于“元素鉴定”。（4）构造原理只是一个理论模型，能较好的符合实验结果，但无法准确预测。
（5）相同字母代号的能级最大可容纳电子数是一定的，与所在能层无关，见书第6页表格。
2. 对充有氩气的霓虹灯管通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主要原因是__________。
A. 电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃迁时以光的形式辐射能量
B. 电子由能量较低的轨道向能量较高的轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
C. 氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的物质
D. 在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质发生反应
答案 A
解析 霓虹灯的颜色主要是由于电子跃迁产生的。B中，氩原子中电子跃迁时只能吸收特定能量的光，而无法吸收除蓝紫色以外的光，这点从原子的吸收光谱也是线状光谱可知。
3. X、Y、Z、R分别代表四种元素，如果aXm+、bYn+、CZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列关系式正确的是（ ）
A． a - c = m - n
B． a - b = n - m
C． c - d = m + n
D． b - d = n + m
答案 D
解析 对原子而言，核电荷数=核外电子数，阳离子是失去电子形成的，阴离子是得到电子形成的。四种离子的电子层结构相同，则满足的关系定量表达为a-m = b-n = c+n = d+m。移项后可知D正确。
第1课时
教学目标
1.知道核外电子按能量不同分为能层、同一能层的电子分成不同能级，以及多电子原子中同一能层各个能级的能量顺序，进一步认识原子结构。
2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，知道基态、激发态与原子光谱，能解释一些金属产生不同颜色的原因。
3.知道构造原理，能根据构造原理写出1~36号元素的基态原子的电子排布式。
教学重难点
1~36号元素的基态原子的电子排布式、简化的电子排布式的书写，认识价层电子排布。
教学过程
一、新课导入
回忆已经学习过了原子的组成，核外电子的分层排布与原子结构示意图的表达。
是否有更精细的模型表达原子的结构？
进一步的结构可以帮助我们理解原子光谱、元素化合价这样的性质么？
【科学史话】
简要介绍人类对于原子结构的探索的历程及成果，让学生体会原子结构模型的证据发现与模型建立的方法。资料参考《教师教学用书》第23—25页原子结构研究史。
二、讲授新课
【阅读理解】阅读教材P6的内容，完成表格。
一、能层与能级
（1）能层的含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。
（2）能层对应的序号、符号、及所能容纳的电子数。
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K L M N O P Q
最多容纳的电子数 2 8 18 32 50 72 98
（中学只研究到第七能层）
（3）能层的能量与能层离原子核距离的关系：
能层能量的高低顺序为E(K)
多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的能级，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
(5)能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
能层 K L M N O
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …
（6）能层与能级的有关规律
阅读教材P7的内容并思考：
【提问】（1）同一能层中的不同能级，如何用符号进行区分表示？它们的能量关系如何？
【讲解】同一能层的不同能级用符号s、p、d、f 表示，字母前加上对应能层数的阿拉伯数字，如1s、2s等。
能量关系满足E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
【提问】（2）一个能层的能级数与能层序数间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数间存在什么关系？你能否推导容纳电子数与能级序数之间的关系？
【讲解】能层数 = 该能层序数(n)
一个能层最多可容纳的电子数 = 2n2
推导可能用到的求和公式：1+3+5+…………+(2n-1) = n2
【提问】（3）以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数是否相同？
【讲解】以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳2、6、10、14个电子；3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数相同。
【提问】（4）第五层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中，各能级最多容纳多少个电子？（只要求到f 能级）
【讲解】第5层最多可容纳50个电子。它们分别容纳在5个能级中。
5s、5p、5d、5f 最多可容纳2、6、10、14个电子
二、基态与激发态、原子光谱
1.情境导入
在日常生活中，我们常见的焰火、霓虹灯光、激光灯发光现象，都有原子结构有密切的关系，为什么不同的原子会发出不同的光？
2. 【阅读理解】
基态原子：处于最低能量状态的原子
激发态原子：基态原子吸收能量，电子跃迁到较高能级，变为激发态原子。
二者的可以通过吸收或放出能量相互转化。
【注意】
(1)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子发生的是化学变化。
(2)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s32p2表示基态碳原子，1s22s12p为激发态碳原子(电子数不变)。
(3)激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子，其能量可转化为可见光。
3.原子光谱
吸收光谱：电子从激发态跃迁到基态，以光的形式释放能量并被记录下来，就形成了发射光谱。
发射光谱：电子从基态跃迁到激发态，以光的形式吸收能量并被记录下来，就形成了吸收光谱。
【讲解】根据原子光谱形成示意图介绍发射光谱和吸收光谱的形成过程。
【提问】线状的原子光谱反映了原子结构怎么样的结构特征？
【讲解】线状的原子光谱反映出电子在核外是分层排布的，电子所处能级的能量是“量子化”的，电子可以在不同的能级之间跃迁。
【提问】为什么说原子光谱是“原子的指纹”？
【讲解】不同的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射或吸收光的频率（与波长成反比）也必定不同，故每种元素在光谱中都会形成“特征谱线”，谱线与元素一一对应。我们可以依据光谱信息对体系中的未知元素进行鉴定。
【提问】原子发射光谱与吸收光谱有怎样的联系？
【讲解】发射光谱是线状谱，由暗背景和不连续的彩色亮线（某些波长的光被释放）组成；吸收光谱是线状谱和连续彩色谱叠加，由彩色亮背景（来自于光源）和不连续的暗线（光源中某些波长的光被吸收）组成；
发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线恰好处于完全相同的位置。
电子在两个能级之间的跃迁往返时，经历了两个恰好相反的过程，过程中也就必然吸收或放出同样多的能量，对应的光的波长相同。故在吸收光谱和发射光谱相同位置一定出现线状谱。
【拓展】
（1）霓虹灯发光原理：充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。
（2）部分金属元素的焰色是电子跃迁的结果，故焰色试验的本质是物理变化，该过程中因加热可能伴随化学变化。焰色产生的过程：
三、构造原理与电子排布式
1. 构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能力的顺序称为构造原理。
2.构造原理的运用
【课堂练习】依照构造原理，写出3、5、10、13、18号元素基态原子的电子排布式。
原子序数 元素符号 排布式
3 Li 1s22s1
5 B 1s22s22p1
10 Ne 1s22s22p6
13 Al 1s22s22p63s23p1
18 Ar 1s22s22p63s23p6
【课堂练习】依照构造原理，写出19、20、21、24、29号元素基态原子的电子排布式
原子序数 元素符号 排布式
19 K 1s22s22p63s23p64s1
20 Ca 1s22s22p63s23p64s2
21 Sc 1s22s22p63s23p63d14s2
24 Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
29 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【讲解】书写电子排布式的方法
“三步法”书写电子排布式：
构造原理是书写基态原子电子排布式的依据。
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s......
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。如S的电子排布式是1s22s22p63s23p6。
【提问】（1）为什么K的电子排布式是1s22s22p63s23p64s1而非1s22s22p63s23p63d1
【讲解】按照构造原理，电子是按照3p→4s→3d的的顺序填充的，先填4d而非3d。
能级交错：相邻能层的部分能级的能量顺序发生了颠倒，即Ens < E(n-1)d < Enp
【提问】（2）随着核电荷数的增加，基态原子的电子排布式越来越长，书写繁琐，如何精简表达？
【讲解】Al的电子排布式为1s22s22p63s23p1，红色部分我们可用[Ne]表示，因此Al的电子排布就可以简化为[Ne] 3s23p1
V的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2 ，红色部分我们可用[Ar]表示，因此V的电子排布就可以简化为[Ar] 3d34s2
【提问】（3）利用构造原理证明原子最外层不超过8电子
【讲解】当最外层是8电子时，此时已是ns2np6的排布。此时再增加一个电子，若电子排入(n-1)d能级，最外层电子数不变；若无(n-1)d能级，则电子填入(n+1)s能级，此时最外层变为1个电子，原先的最外层变为次外层。
综上，原子的最外层不超过8电子。
【提问】（4）为什么Cr的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而非1s22s22p63s23p63d44s2？
为什么Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1而非1s22s22p63s23p63d94s2？
【讲解】这样的排布源于光谱学事实，并不符合构造原理。这也说明构造原理是被理想化的模型。在更长周期的过渡元素中，仍有若干不满足构造原理的例子。
构造原理虽有特例，但运用构造原理仍能得到大量的符合光谱学事实的电子排布，对了解核外电子排布规律仍有重要意义。
Cu和Cr的这种排布恰好使得3d轨道恰好“半满”、“全满”，这是未来学习的洪特规则的特例。
三、课堂小结
1.多电子原子中：
E(K) < E(L) < E(M) < E(N) < E(O) < E(P) < E(Q)
E(ns) < E(np) < E(nd) < E(nf)
能层数 = 该能层序数(n)
一个能层最多可容纳的电子数 = 2n2
2.电子在高低能级之间跃迁时会吸收或放出能量，能量以光的形式被记录下来形成原子光谱。
通过原子光谱我们深入了解原子结构中电子的排布规律。也可以用原子光谱进行鉴定。
3.构造原理：电子在填充时并非依次先填满每个能层，而是按照构造原理进行填充。相邻能层的部分能级的能量顺序发生了颠倒，如4s < 3d。
原子序数较大的原子电子排布可以用 “[稀有气体原子] + 其余电子”进行简化表达。
构造原理是一个理想化模型，依照构造原理所得的电子排布并非所有都能与原子的原子光谱的测定结果所吻合。模型中只考虑了主要矛盾。
四、课堂练习
1. X、Y、Z、R分别代表四种元素，如果aXm+、bYn+、CZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列关系式正确的是
(1)原子光谱呈线性反映了核外电子是分层分级排布的( )
(2)电子先填入靠近原子核的能层，后填入远离原子核的能层( )
(3)依据不同元素的原子光谱可以用来鉴别未知元素的种类( )
(4)构造原理能准确的预言人类发现、创造的新元素的电子排布( )
(5)字母代号相同的能级，如4f、5f、6f 它们最大可容纳电子数一定相同( )
答案 （1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√
解析
（1）电子在特定的两个能级之间跃迁，吸收或发射固定能量的光，从而形成线状光谱，故正确。
（2）电子一般情况下按照构造原理进行填充，但是也存在能级交错的现象，如先填4s，后填写3d。
（3）元素的原子因核电荷不同，核外电子排布不同，故每种元素的元素对光的吸收或发射都是不同的，形成的原子光谱也是完全不同的，这种唯一对应关系可以用于“元素鉴定”。（4）构造原理只是一个理论模型，能较好的符合实验结果，但无法准确预测。
（5）相同字母代号的能级最大可容纳电子数是一定的，与所在能层无关，见书第6页表格。
2. 对充有氩气的霓虹灯管通电，灯管发出蓝紫色光。产生这一现象的主要原因是__________。
A. 电子由能量较高的轨道向能量较低的轨道跃迁时以光的形式辐射能量
B. 电子由能量较低的轨道向能量较高的轨道跃迁时吸收除蓝紫色光以外的光
C. 氩原子获得电子后转变成发出蓝紫色光的物质
D. 在电流的作用下，氩原子与构成灯管的物质发生反应
答案 A
解析 霓虹灯的颜色主要是由于电子跃迁产生的。B中，氩原子中电子跃迁时只能吸收特定能量的光，而无法吸收除蓝紫色以外的光，这点从原子的吸收光谱也是线状光谱可知。
3. X、Y、Z、R分别代表四种元素，如果aXm+、bYn+、CZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同，则下列关系式正确的是（ ）
A． a - c = m - n
B． a - b = n - m
C． c - d = m + n
D． b - d = n + m
答案 D
解析 对原子而言，核电荷数=核外电子数，阳离子是失去电子形成的，阴离子是得到电子形成的。四种离子的电子层结构相同，则满足的关系定量表达为a-m = b-n = c+n = d+m。移项后可知D正确。