第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱
1.（2024·西安高二检测）下列有关能层和能级的叙述中正确的是（ ）
A.M能层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子
B.3d能级最多可容纳5个电子
C.无论哪一能层的s能级容纳的最多电子数均为2
D.任一能层都有s、p能级，但不一定有d能级
2.（2024·雅安高二检测）下列能级符号表示正确且容纳的最多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.下列各电子层中不包含d能级的是（ ）
A.N电子层 B.M电子层
C.L电子层 D.O电子层
4.下列叙述错误的是（ ）
A.N能层有s、p、d、f共4个能级
B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2
C.同一能层中不同能级的能量高低相同
D.不同能层中的s能级的能量高低不同
5.（2023·盐城高二检测）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是（ ）
A.E（3s）＞E（2s）＞E（1s）
B.E（3s）＞E（3p）＞E（3d）
C.E（4f）＞E（4s）＞E（4d）
D.E（5s）＞E（4s）＞E（5f）
6.当原子的电子从4d能级跃迁到4s能级上时，可通过光谱仪直接摄取（ ）
A.电子运动轨迹 B.原子的吸收光谱
C.原子结构示意图 D.原子的发射光谱
7.M能层包含的能级数和最多能容纳的电子数分别为（ ）
A.2 2 B.2 8 C.3 8 D.3 18
8.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，氖气与构成灯管的物质发生反应
9.（2024·上海徐汇区高二检测）第n电子层，其作为原子的最外层容纳的电子数最多与（n－1）层的相同；当它作为次外层，其容纳的电子数比（n＋1）层上电子数最多能多10个，第n层为（ ）
A.K层 B.L层
C.M层 D.N层
10.（2024·潍坊高二检测）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法错误的是（ ）
A.Y和Z元素原子核外L层上均有2个能级
B.W元素原子核外只有1个电子
C.Z元素原子的M层上有3个能级，有7个电子
D.X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
11.钠原子的原子序数为11，试回答下列问题：
（1）画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情况是 （填序号），若将钠原子完成①转化为②，则会 （填“吸收”或“释放”）能量，若将钠原子从③转化为①，则会产生 （填“吸收”或“发射”）光谱。
第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱
1.C A项，M能层有s、p、d共3个能级，最多可容纳18个电子；B项，3d能级最多可容纳10个电子；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多可容纳2个电子；D项，K能层只有s能级，不含有p能级。
2.A K层只有1个能级，为1s，最多容纳2个电子，L层有2个能级，分别为2s、2p，2p最多容纳6个电子，从M层开始有d能级，3d能级最多容纳10个电子，A正确；s能级均最多容纳2个电子，B错误；L层没有2d能级，C错误；N层开始有f能级，即4f，第三能层没有f能级，D错误。
3.C K电子层只有1个能级（1s），L电子层有2个能级（2s和2p），M电子层有3个能级（3s、3p和3d），依次类推。前两个电子层没有d能级，从M电子层才开始出现d能级，即L电子层不包含d能级。
4.C N能层即第四能层，有s、p、d、f共4个能级，A正确；每个能层最多可容纳的电子数是2n2，B正确；同一能层中不同能级的能量高低不相同，如2s＜2p，C错误；不同能层中的s能级的能量高低不同，如1s＜2s＜3s＜4s，D正确。
5.A B项应为E（3d）＞E（3p）＞E（3s）；C项应为E（4f）＞E（4d）＞E（4s）；D项应为E（5f）＞E（5s）＞E（4s）。
6.D 由于E（4d）＞E（4s），电子由4d能级跃迁至4s能级时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，D项正确。
7.D M能层有s、p、d三个能级，s能级能容纳2个电子，p能级能容纳6个电子，d能级能容纳10个电子，所以最多能容纳的电子数为18。
8.A 在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，而电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，将释放能量，从而产生红光，A正确。
9.C 在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与（n－1）层相同，最外层电子数最大是8，则其（n－1）电子层电子数是8；当K层为次外层时，最多排列2个电子，当L层为次外层时，最多排列8个电子，当M层为次外层时，最多排列电子数是18，当它作为原子的次外层时，其容纳的电子数比（n＋1）层上电子数最多能多10个，（n＋1）层为最外层时其容纳的电子数最多是8个，所以n层最多排列18个电子，所以该电子层为M层，选C。
10.D 由题给信息分析可知W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、Cl元素。Y（P）、Z（Cl）均为第三周期元素，原子核外有三个电子层，L层上分别有2s、2p两个能级，A正确；W（H）元素原子核外只有1个电子，B正确；Z（Cl）元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级，M能层有7个电子，C正确；X（N）、Y（P）、Z（Cl）元素形成的简单离子分别为N3－、P3－和Cl－，其中P3－和Cl－具有相同的电子层结构，D错误。
11.（1） （2）① 吸收 发射
解析：（1）钠的原子结构示意图为。（2）由于能量：3s＜3p＜3d，则钠原子的能量最低的情况是①；由于能量：①＜②，所以若将钠原子完成①转化为②，则会吸收能量；由于能量：③＞①，所以若将钠原子从③转化为①，则会产生发射光谱。
2 / 2第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱
课程 标准 1.认识核外电子的运动特点。 2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续），电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生跃迁
分点突破（一） 能层与能级
1.能层
（1）含义
核外电子按 不同分成能层（电子层）。
（2）符号
由内向外能层序数一、二、三、四、五、六、七分别用 、 、 、 、O、P、Q表示。
（3）能层能量的高低
能层越高，电子的能量 ，能量的高低顺序为E（K）＜E（L）＜E（M）＜E（N）＜E（O）＜E（P）＜E（Q）。
2.能级
（1）含义
根据多电子原子中同一能层电子 的不同，将它们分成不同能级。
（2）表示方法
①能级用相应的能层的序号和字母（s、p、d、f……）组合在一起表示。如第二能层的能级用2s、2p表示。
②每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……（n为能层序数）。
③任一能层的能级总是从 能级开始，能级数等于该能层序数，即第一能层只有1个能级，即 ，第二能层有2个能级，即 、 ，第三能层有3个能级，即 、 、3d，依次类推。
3.能层与能级的关系
4.能层、能级与最多容纳的电子数
（1）如表所示
能层（n） 一 二 三 四 五 ……
符号 K L M N O ……
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …… ……
最多容纳 的电子数 2 6 10 …… ……
…… 2n2
（2）能层、能级最多容纳的电子数
①能层：每一个能层最多可容纳的电子数＝2n2（其中n为能层序数）。
②能级：以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7…的2倍，即2、6、10、14…。
1.一个能层的能级数与能层序数（n）之间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数（n）之间存在什么关系？
2.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能级所能容纳的最多电子数是否相同？
3.第四能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？
1.判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）能层就是电子层。（ ）
（2）不同能层，s能级的能量相同。（ ）
（3）各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7…的2倍。（ ）
（4）3f能级最多容纳14个电子。（ ）
2.下列关于能层与能级的说法中不正确的是（ ）
A.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
B.能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的
D.同一能层中的不同能级的能量高低相同
3.下列能级按能量由高到低排列正确的是（ ）
A.3d＞3p＞3s B.2p＞3p＞4p
C.1s＞2s＞3s D.2d＜3d＜4d
4.下列能级中可容纳电子数最多的是（ ）
A.6s B.4p C.3d D.4f
分点突破（二） 基态与激发态 原子光谱
1.基态与激发态
（1）基态原子：处于 状态的原子。
（2）激发态原子：基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变为激发态原子。
2.原子光谱
（1）含义
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的 或 ，总称原子光谱。
（2）成因及分类
（3）基态、激发态与原子光谱
（4）光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式
电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。
3.原子光谱的应用
（1）光谱分析
在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元素，称为光谱分析。
（2）光谱分析的应用
①发现新元素：许多元素是通过原子光谱发现的，如铯（1860年）和铷（1861年），其光谱图中有特征的蓝光和红光。又如，稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是1868年分析太阳光谱发现的。
②检验元素：焰色试验中产生的焰色是电子跃迁的结果，焰色的产生与消失是物理变化，该过程中可能伴随化学变化。
（3）原子光谱的其他应用
原子光谱在生产、生活中也有许多应用，如焰火、霓虹灯光、激光等。
1.同一原子处于基态和激发态时，哪种状态的能量高？
2.充有氖气的霓虹灯管通电，为什么灯管会发出红色光？
3.金属元素的焰色试验属于吸收光谱还是发射光谱？
4.金属的焰色试验是化学变化还是物理变化？
1.判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关。（ ）
（2）产生激光的前提是原子要处于激发态。（ ）
（3）电子跃迁时只吸收能量。（ ）
2.下列说法正确的是（ ）
A.自然界中的所有原子都处于基态
B.同一原子处于激发态时的能量一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
3.电子由3p能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取（ ）
A.电子的运动轨迹图像 B.原子的吸收光谱
C.电子体积大小的图像 D.原子的发射光谱
4.下列说法不正确的是（ ）
A.焰色试验属于化学变化
B.在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素
C.原子光谱是离散的而不是连续的，原因是原子核外电子在不同的能量量子化的状态之间跃迁导致的
D.焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子中的电子从激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时产生的光的颜色
1.（2024·福州高二检测）下列说法中正确的是（ ）
A.各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
B.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
C.同一原子处于激发态时可能比处于基态时稳定
D.处于最低能量状态的原子叫基态原子
2.（2024·通辽高二检测）下列各电子层中不包含p能级的是（ ）
A.N B.M C.L D.K
3.下列选项中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（ ）
4.下列说法正确的是（ ）
A.第三能层有p、d、f共3个能级
B.3d能级最多可容纳5个电子
C.第三能层最多可容纳8个电子
D.无论是哪一能层的s能级，最多可容纳的电子数均为2
5.下列有关原子光谱的说法中不正确的是（ ）
A.霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
B.原子光谱只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素
D.通过光谱分析可以鉴定某些元素
第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.（1）能量 （2）K L M N （3）越高
2.（1）能量 （2）③s 1s 2s 2p 3s 3p
4.（1）2 2 6 2 6 10 14 2 8 18 32
探究活动
1.提示：一个能层的能级数等于能层序数（n）；一个能层（n）最多可容纳的电子数是2n2。
2.提示：s、p、d、f能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同，均为10个电子。
3.提示：最多容纳2×42＝32个电子；分别容纳在四个能级中；4s能级最多容纳2个电子，4p能级最多容纳6个电子，4d能级最多容纳10个电子，4f能级最多容纳14个电子。
自主练习
1.（1）√ （2）× （3）√ （4）×
2.D 各能层最多可容纳的电子数为2n2（n为能层序数），A正确；能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，B正确；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的，C正确；同一能层的不同能级能量不同，且能量按s、p、d……的规律依次增大，D错误。
3.A 相同能层上，不同能级能量的高低顺序：ns＜np＜nd＜nf，不同能层上同种能级能量的高低顺序：1s＜2s＜3s＜4s，因此：2p＜3p＜4p，1s＜2s＜3s，B、C项错误；第二能层没有d能级，D项错误。
4.D 各能级最多可容纳的电子数：ns为2个、np为6个、nd为10个、nf为14个，D项符合题意。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）最低能量 （2）吸收 较高 2.（1）吸收光谱 发射光谱 3.（1）特征谱线
探究活动
1.提示：处于激发态时能量高。
2.提示：当灯管通电时，氖原子的电子吸收能量由基态跃迁为激发态，电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量，所发出的光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段，从而产生红光。
3.提示：光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验属于发射光谱。
4.提示：焰色试验属于物理变化。
自主练习
1.（1）× （2）√ （3）×
2.B 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一定高于基态时的能量，若原子种类不同，则不一定如此，B项正确，C项错误；激发态原子的能量较高，容易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，仍必须再吸收能量，失去电子难易程度需根据原子的具体情况而定，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。
3.B E（3p）＜E（4p），故电子由3p能级跃迁至4p能级时，要吸收能量，形成吸收光谱。
4.A 焰色试验是电子跃迁的结果，该过程没有新物质生成，属于物理变化，A项错误。
【教学效果·勤检测】
1.D 各电子层的能级并不都是到f能级结束，A错误；原子光谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到基态时会产生原子光谱，属于发射光谱，B错误；同一原子处于激发态时具有的能量较高，处于基态时具有的能量较低，能量越低越稳定，C错误；处于最低能量状态的原子叫基态原子，D正确。
2.D 各能层所包含能级分别为K：s；L：s、p；M：s、p、d；N：s、p、d、f；所以不包含p能级的是K层，选D。
3.D 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光（辐射）的形式释放能量，A、B、C中的现象都与电子的跃迁有关，平面镜成像是光线反射的结果，与电子的跃迁无关。
4.D 第三能层有s、p、d 3个能级，A项错误；3d能级最多可容纳10个电子，B项错误；第三能层最多可容纳2×32＝18个电子，C项错误；s能级最多可容纳2个电子，D项正确。
5.B 电子从基态跃迁到激发态时会吸收能量，形成吸收光谱；电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，会释放能量，形成发射光谱，B项错误。
5 / 5(共54张PPT)
第1课时
能层与能级 基态与激发态 原子光谱
课
程 标
准 1.认识核外电子的运动特点。
2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连
续），电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生跃迁
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 能层与能级
1. 能层
（1）含义
核外电子按 不同分成能层（电子层）。
（2）符号
由内向外能层序数一、二、三、四、五、六、七分别
用 、 、 、 、O、P、Q表示。
能量
K
L
M
N
（3）能层能量的高低
能层越高，电子的能量 ，能量的高低顺序为 E
（K）＜ E （L）＜ E （M）＜ E （N）＜ E （O）＜ E （P）＜
E （Q）。
越高
2. 能级
（1）含义
根据多电子原子中同一能层电子 的不同，将它们分
成不同能级。
能量
②每一能层中，能级符号的顺序是 n s、 n p、 n d、 n f……（ n
为能层序数）。
（2）表示方法
①能级用相应的能层的序号和字母（s、p、d、f……）组合
在一起表示。如第二能层的能级用2s、2p表示。
③任一能层的能级总是从 能级开始，能级数等于该能层
序数，即第一能层只有1个能级，即 ，第二能层有2个
能级，即 、 ，第三能层有3个能级，
即 、 、3d，依次类推。
s
1s
2s
2p
3s
3p
3. 能层与能级的关系
（1）如表所示
能层
（ n ） 一 二 三 四 五 ……
符号 K L M N O ……
能级 1s 2
s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f …
… ……
最多
容纳 的电
子数 2 6 10 …
… ……
…
… 2 n2
2
2
6
2
6
10
14
2
8
18
32
4. 能层、能级与最多容纳的电子数
（2）能层、能级最多容纳的电子数
①能层：每一个能层最多可容纳的电子数＝2 n2（其中 n 为能
层序数）。
②能级：以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子
数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7…的2倍，即2、6、
10、14…。
1. 一个能层的能级数与能层序数（ n ）之间存在什么关系？一个能层
最多可容纳的电子数与能层序数（ n ）之间存在什么关系？
提示：一个能层的能级数等于能层序数（ n ）；一个能层（ n ）最
多可容纳的电子数是2 n2。
2. 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能级所能容纳的最多电子数是否相同？
提示：s、p、d、f能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同，均为10个电子。
3. 第四能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？
提示：最多容纳2×42＝32个电子；分别容纳在四个能级中；4s能
级最多容纳2个电子，4p能级最多容纳6个电子，4d能级最多容纳10
个电子，4f能级最多容纳14个电子。
1. 判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）能层就是电子层。 （ √ ）
（2）不同能层，s能级的能量相同。 （ × ）
（3）各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为
1、3、5、7…的2倍。 （ √ ）
（4）3f能级最多容纳14个电子。 （ × ）
√
×
√
×
2. 下列关于能层与能级的说法中不正确的是（ ）
A. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2 n2
B. 能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C. 同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的
D. 同一能层中的不同能级的能量高低相同
解析： 各能层最多可容纳的电子数为2 n2（ n 为能层序数），A
正确；能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序
数，B正确；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数
是相同的，C正确；同一能层的不同能级能量不同，且能量按s、
p、d……的规律依次增大，D错误。
3. 下列能级按能量由高到低排列正确的是（ ）
A. 3d＞3p＞3s B. 2p＞3p＞4p
C. 1s＞2s＞3s D. 2d＜3d＜4d
解析： 相同能层上，不同能级能量的高低顺序： n s＜ n p＜ n d
＜ n f，不同能层上同种能级能量的高低顺序：1s＜2s＜3s＜4s，因
此：2p＜3p＜4p，1s＜2s＜3s，B、C项错误；第二能层没有d能
级，D项错误。
4. 下列能级中可容纳电子数最多的是（ ）
A. 6s B. 4p C. 3d D. 4f
解析： 各能级最多可容纳的电子数： n s为2个、 n p为6个、 n d
为10个、 n f为14个，D项符合题意。
分点突破（二） 基态与激发态 原子光谱
1. 基态与激发态
（1）基态原子：处于 状态的原子。
（2）激发态原子：基态原子 能量，它的电子会跃迁
到 能级，变为激发态原子。
最低能量
吸收
较高
2. 原子光谱
（1）含义
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可
以用光谱仪摄取各种元素原子的 或
，总称原子光谱。
吸收光谱
发射光
谱
（2）成因及分类
（3）基态、激发态与原子光谱
（4）光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式
电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态
时，将以光的形式释放能量。
3. 原子光谱的应用
（1）光谱分析
在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元
素，称为光谱分析。
（2）光谱分析的应用
①发现新元素：许多元素是通过原子光谱发现的，如铯
（1860年）和铷（1861年），其光谱图中有特征的蓝光和红
光。又如，稀有气体氦的原意是“太阳元素”，是1868年分
析太阳光谱发现的。
②检验元素：焰色试验中产生的焰色是电子跃迁的结果，焰
色的产生与消失是物理变化，该过程中可能伴随化学变化。
特征谱线
（3）原子光谱的其他应用
原子光谱在生产、生活中也有许多应用，如焰火、霓虹灯
光、激光等。
1. 同一原子处于基态和激发态时，哪种状态的能量高？
提示：处于激发态时能量高。
2. 充有氖气的霓虹灯管通电，为什么灯管会发出红色光？
提示：当灯管通电时，氖原子的电子吸收能量由基态跃迁为激发
态，电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量，所发出的光
的波长恰好位于可见光区域中的红色波段，从而产生红光。
3. 金属元素的焰色试验属于吸收光谱还是发射光谱？
提示：光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验属于
发射光谱。
4. 金属的焰色试验是化学变化还是物理变化？
提示：焰色试验属于物理变化。
1. 判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有
关。 （ × ）
（2）产生激光的前提是原子要处于激发态。 （ √ ）
（3）电子跃迁时只吸收能量。 （ × ）
×
√
×
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 自然界中的所有原子都处于基态
B. 同一原子处于激发态时的能量一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一定高于基态时的能量，若
原子种类不同，则不一定如此，B项正确，C项错误；激发态原子
的能量较高，容易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，仍必须再吸收能量，失去电子难易程度需根据原子的具体情况而定，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。
3. 电子由3p能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取（ ）
A. 电子的运动轨迹图像
B. 原子的吸收光谱
C. 电子体积大小的图像
D. 原子的发射光谱
解析： E （3p）＜ E （4p），故电子由3p能级跃迁至4p能级
时，要吸收能量，形成吸收光谱。
4. 下列说法不正确的是（ ）
A. 焰色试验属于化学变化
B. 在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素
C. 原子光谱是离散的而不是连续的，原因是原子核外电子在不同的
能量量子化的状态之间跃迁导致的
D. 焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子中的电子从激发态跃迁
到较低能量的激发态或基态时产生的光的颜色
解析： 焰色试验是电子跃迁的结果，该过程没有新物质生成，
属于物理变化，A项错误。
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1. （2024·福州高二检测）下列说法中正确的是（ ）
A. 各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
B. 电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
C. 同一原子处于激发态时可能比处于基态时稳定
D. 处于最低能量状态的原子叫基态原子
解析： 各电子层的能级并不都是到f能级结束，A错误；原子光
谱有两种：吸收光谱和发射光谱，电子在激发态跃迁到基态时会产
生原子光谱，属于发射光谱，B错误；同一原子处于激发态时具有
的能量较高，处于基态时具有的能量较低，能量越低越稳定，C错
误；处于最低能量状态的原子叫基态原子，D正确。
2. （2024·通辽高二检测）下列各电子层中不包含p能级的是（ ）
A. N B. M
C. L D. K
解析： 各能层所包含能级分别为K：s；L：s、p；M：s、p、
d；N：s、p、d、f；所以不包含p能级的是K层，选D。
3. 下列选项中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（ ）
解析： 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态
乃至基态时，以光（辐射）的形式释放能量，A、B、C中的现
象都与电子的跃迁有关，平面镜成像是光线反射的结果，与电
子的跃迁无关。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 第三能层有p、d、f共3个能级
B. 3d能级最多可容纳5个电子
C. 第三能层最多可容纳8个电子
D. 无论是哪一能层的s能级，最多可容纳的电子数均为2
解析： 第三能层有s、p、d 3个能级，A项错误；3d能级最多可
容纳10个电子，B项错误；第三能层最多可容纳2×32＝18个电子，
C项错误；s能级最多可容纳2个电子，D项正确。
5. 下列有关原子光谱的说法中不正确的是（ ）
A. 霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关
B. 原子光谱只有发射光谱
C. 通过原子光谱可以发现新的元素
D. 通过光谱分析可以鉴定某些元素
解析： 电子从基态跃迁到激发态时会吸收能量，形成吸收光
谱；电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态
时，会释放能量，形成发射光谱，B项错误。
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1. （2024·西安高二检测）下列有关能层和能级的叙述中正确的是
（ ）
A. M能层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子
B. 3d能级最多可容纳5个电子
C. 无论哪一能层的s能级容纳的最多电子数均为2
D. 任一能层都有s、p能级，但不一定有d能级
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解析： A项，M能层有s、p、d共3个能级，最多可容纳18个电
子；B项，3d能级最多可容纳10个电子；C项，每个能层都从s能级
开始，且s能级最多可容纳2个电子；D项，K能层只有s能级，不含
有p能级。
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2. （2024·雅安高二检测）下列能级符号表示正确且容纳的最多电子
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
解析： K层只有1个能级，为1s，最多容纳2个电子，L层有2个
能级，分别为2s、2p，2p最多容纳6个电子，从M层开始有d能级，
3d能级最多容纳10个电子，A正确；s能级均最多容纳2个电子，B
错误；L层没有2d能级，C错误；N层开始有f能级，即4f，第三能
层没有f能级，D错误。
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3. 下列各电子层中不包含d能级的是（ ）
A. N电子层 B. M电子层
C. L电子层 D. O电子层
解析： K电子层只有1个能级（1s），L电子层有2个能级（2s和
2p），M电子层有3个能级（3s、3p和3d），依次类推。前两个电
子层没有d能级，从M电子层才开始出现d能级，即L电子层不包含d
能级。
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4. 下列叙述错误的是（ ）
A. N能层有s、p、d、f共4个能级
B. 每个能层最多可容纳的电子数是2 n2
C. 同一能层中不同能级的能量高低相同
D. 不同能层中的s能级的能量高低不同
解析： N能层即第四能层，有s、p、d、f共4个能级，A正确；
每个能层最多可容纳的电子数是2 n2，B正确；同一能层中不同能
级的能量高低不相同，如2s＜2p，C错误；不同能层中的s能级的能
量高低不同，如1s＜2s＜3s＜4s，D正确。
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5. （2023·盐城高二检测）若以 E 表示某能级的能量，下列能量大小
顺序中正确的是（ ）
A. E （3s）＞ E （2s）＞ E （1s）
B. E （3s）＞ E （3p）＞ E （3d）
C. E （4f）＞ E （4s）＞ E （4d）
D. E （5s）＞ E （4s）＞ E （5f）
解析： B项应为 E （3d）＞ E （3p）＞ E （3s）；C项应为 E
（4f）＞ E （4d）＞ E （4s）；D项应为 E （5f）＞ E （5s）＞ E
（4s）。
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6. 当原子的电子从4d能级跃迁到4s能级上时，可通过光谱仪直接摄取
（ ）
A. 电子运动轨迹 B. 原子的吸收光谱
C. 原子结构示意图 D. 原子的发射光谱
解析： 由于 E （4d）＞ E （4s），电子由4d能级跃迁至4s能级
时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，D项正确。
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7. M能层包含的能级数和最多能容纳的电子数分别为（ ）
A. 2 2 B. 2 8
C. 3 8 D. 3 18
解析： M能层有s、p、d三个能级，s能级能容纳2个电子，p能
级能容纳6个电子，d能级能容纳10个电子，所以最多能容纳的电子
数为18。
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8. 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，氖气与构成灯管的物质发生反应
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解析： 在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高
能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，而电子从较高能量
的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产
生红光，A正确。
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9. （2024·上海徐汇区高二检测）第 n 电子层，其作为原子的最外层
容纳的电子数最多与（ n －1）层的相同；当它作为次外层，其容
纳的电子数比（ n ＋1）层上电子数最多能多10个，第 n 层为（ ）
A. K层 B. L层
C. M层 D. N层
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解析： 在第 n 电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子
数最多与（ n －1）层相同，最外层电子数最大是8，则其（ n －1）
电子层电子数是8；当K层为次外层时，最多排列2个电子，当L层
为次外层时，最多排列8个电子，当M层为次外层时，最多排列电
子数是18，当它作为原子的次外层时，其容纳的电子数比（ n ＋
1）层上电子数最多能多10个，（ n ＋1）层为最外层时其容纳的电
子数最多是8个，所以 n 层最多排列18个电子，所以该电子层为M
层，选C。
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10. （2024·潍坊高二检测）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子
序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、
8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法错误的是（ ）
A. Y和Z元素原子核外L层上均有2个能级
B. W元素原子核外只有1个电子
C. Z元素原子的M层上有3个能级，有7个电子
D. X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
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解析： 由题给信息分析可知W、X、Y、Z元素分别为H、N、
P、Cl元素。Y（P）、Z（Cl）均为第三周期元素，原子核外有三
个电子层，L层上分别有2s、2p两个能级，A正确；W（H）元素
原子核外只有1个电子，B正确；Z（Cl）元素原子的M层有3s、
3p、3d共3个能级，M能层有7个电子，C正确；X（N）、Y
（P）、Z（Cl）元素形成的简单离子分别为N3－、P3－和Cl－，其
中P3－和Cl－具有相同的电子层结构，D错误。
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11. 钠原子的原子序数为11，试回答下列问题：
（1）画出钠的原子结构示意图： 。
解析：钠的原子结构示意图为 。
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（2）钠的最外层有1个电子，若该电子分别位于①3s、②3p、③
3d三种能级，则钠原子的能量最低的情况是 （填序
号），若将钠原子完成①转化为②，则会 （填“吸
收”或“释放”）能量，若将钠原子从③转化为①，则会产
生 （填“吸收”或“发射”）光谱。
解析：由于能量：3s＜3p＜3d，则钠原子的能量最低的情况是①；由于能量：①＜②，所以若将钠原子完成①转化为②，则会吸收能量；由于能量：③＞①，所以若将钠原子从③转化为①，则会产生发射光谱。
①
吸收
发射
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