新版高中化学讲义(选择性必修第二册)：能层与能级构造原理与电子排布式

1．能层与能级⎩⎪⎨⎪⎧能层划分原则及能层序号能级⎩⎪⎨⎪⎧能层中能级的数目及能级符号各能级中容纳的最多电子数2.构造原理与电子排布⎩⎪⎨⎪⎧构造原理与能级交错核外电子排布的表示方法核外电子排布式和简化核外电子排布式的书写知识点一：一、能层与能级1．能层(1)核外电子按能量不同分成能层并用符号 、 、 、 、 、 、 表示。

(2)能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E (K)＜E (L)＜E (M)＜E (N)＜E (O)＜E (P)＜E (Q)。

【答案】K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 2．能级(1)定义：根据多电子原子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。

(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母 等表示，如n 能层的能级按能量由低到高的排列顺序为n s 、 、 、n f 等。

【答案】s 、p 、d 、f n p 、n d (3)能层、能级与最多容纳的电子数知识精讲考点导航第01讲 能层与能级 构造原理与电子排布式由上表可知：①能层序数该能层所包含的能级数，如第三能层有个能级。

② s、p、d、f 各能级可容纳的电子数分别为、、、的2倍。

③原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在的关系是。

【答案】等于 3 1、3、5、7 2n2微点拨①不同能层之间，符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。

②在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s<n p<n d<n f。

③不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。

例如：1s<2s<3s<4s……【即学即练1】1．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成A．3p6B．3d10C．3s23p63d2D．3s23p64s2【答案】C【解析】M层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能级，故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2，故答案选C。

2．在M能层中，能级数目为A．1 B．3 C．9 D．18【答案】B【解析】M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d，答案选B。

3．下列关于能层、能级和原子轨道的说法正确的是A．各能层含有的能级数等于能层序数减1B．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7C．各能层所含有的电子数一定是该能层序数平方的2倍D．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束【答案】B【解析】A．各能层的能级数等于其能层序数，A项错误；B. 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项正确；C. 各能层所含有的电子数不一定是该能层序数平方的2倍，例如H原子的K能层只有1个电子，C项错误；D. 各能层的能级都是从s能级开始、且能级数等于其能层序数，不一定都到f结束，D项错误；答案选B。

4．下列有关认识中正确的是A．在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同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-1D．各能层含有的电子数为22n【答案】A【解析】A．在多电子原子中，同一能层不同能级上的电子具有的能量不同，A正确；B．各能层的能级都是从s能级开始，但不都是至f能级结束，如L能层只有2s、2p两个能级，M能层只有3s、3p、3d三个能级，B错误；C．各能层含有的能级数与能层序数相同，C错误；D．各能层最多容纳电子数为22n，D错误；故选A。

知识点二：二、基态与激发态原子光谱1．基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于状态的原子。

(2)激发态原子：基态原子能量，电子会跃迁到能级，变为激发态原子。

(3)基态、激发态相互间转化的能量变化【答案】最低能量吸收较高2．光谱(1)光谱的成因及分类(2)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。

【答案】特征谱线微点拨【即学即练2】 1．下列说法正确的是A ．自然界中的所有原子都处于基态B ．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子C ．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量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 【答案】C【解析】A ．自然界中存在放射性元素，其原子处于激发态，故A 错误；B ．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故B 错误；C ．同一原子基态原子吸收能量变为激发态原子，因此同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量，故C 正确；D ．激发态原子的能量较高，是指其电子易跃迁到能量较低的轨道里，但不一定极易失去电子，不一定表现出较强的还原性，故D 错误。

综上所述，答案为C 。

2．下列说法中正确的是A ．铍原子最外层原子轨道的电子云图：B ．基态碳原子的电子排布式为2131s 2s 2pC ．焰色反应中的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色D ．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量 【答案】D【解析】A ．铍原子最外层的能级为s 能级，s 能级的电子云为球形，描述错误不符题意； B ．基态碳原子的电子排布式为1s 22s 22p 2，描述错误，不符题意；C ．焰色反应中的特殊焰色是金属原子在电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，描述错误，不①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，将释放能量；反之，将吸收能量。

光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。

②电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。

③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。

符题意；D．原子处于激发态时，电子会分布在更高能级原子轨道，故能量高于同原子基态能量，描述正确，符合题意；综上，本题选D。

3．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．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质B．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应C．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量D．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线【答案】C【解析】A．光是电子释放能量的一种重要形式，霓虹灯发光过程中没有新物质生成，故A错误；B．霓虹灯发光过程属于物理变化，没发生化学反应，故B错误；C．由于处于激发态的氖原子不稳定，则电子由激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，多余的能量以光的形式释放出来，光的波长对应一定的颜色，故C正确；D．通电后基态氖原子的电子吸收能量，跃迁到较高能级，这一过程产生的吸收光谱中暗线不连续，则不可能出现吸收除红光以外的光线，故D错误；答案选C。

4．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【答案】D【解析】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。

知识点三：三、构造原理与电子排布式1．构造原理随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外电子排布遵循下列顺序：即电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、、4p、5s、、5p、6s、、、6p、7s……【答案】3d 4d 4f 5d2．电子排布式(1)电子排布式中的数字表示该能级的电子数。

如：铝原子电子排布式中各符号、数字的意义为【答案】能级符号右上角(2)写出下列原子或离子的电子排布式：①8O：；②19K：，可简写为；③17Cl：，可简写为；④16S2－：。

【答案】①1s22s22p4；②1s22s22p63s23p64s1，可简写为[Ar]4s1；③1s22s22p63s23p5，可简写为[Ne]3s23p5；④1s22s22p63s23p6。

【即学即练3】1．具有下列电子排布的原子中，半径最大的为A．1s22s22p63s1B．1s22s22p63s23p64s1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s23p64s2【答案】B【解析】1s22s22p63s1为Na，1s22s22p63s23p64s1为K，1s22s22p63s2为Mg，1s22s22p63s23p64s2为Ca；同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：K＞Na＞Mg，K＞Ca，故K原子半径最大，即B的原子半径最大；故选B。

2．下列各原子或离子的电子排布式正确的是A．Cu[Ar]3d94s2B．Al3+1s22s22p6C．Br的价电子：3d104s24p5D．Mn1s22s22p63s23p63d7【答案】B【解析】A．Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，A错误；B．Al3+核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B正确；C．Br为主族元素，其价电子就是最外层电子，价电子排布式为4s24p5，C错误；D．Mn的原子序数为25，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，D错误；故答案选B。

3．下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是A．11Na：1s22s22p7B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2D．35Br：[Ar]3d104s24p5【答案】D【解析】A．由泡利不相容原理可知，基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，故A错误；B．由洪特规则特例可知，基态银原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s1，故B错误；C．由能量最低原理可知，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，故C错误；D．由核外电子排布规律可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故D正确；故选D。

4．某元素离子X3+的核外电子排布式为[Ar]3d3，下列有关该元素的说法正确的是A．该元素位于元素周期表的d区B．该元素基态原子的未成对电子数为6C．该元素基态原子的价层电子排布式为3d44s2D．该元素基态原子的电子的空间运动状态共有24种【答案】AB【解析】A．该元素为Cr，位于元素周期表的d区，A正确；B．基态Cr原子的核外电子排布式为[Ar] 3d54s1，3d、4s能级电子均为单电子，即Cr原子有6个未成对电子，B正确；C．由由洪特规则特例，基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，C错误；D．24号Cr元素的原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，基态Cr原子的核外电子有1+1+3+1+3+5+1=15种空间运动状态，D错误；故选AB。