能量最低原理基态激发态与光谱练习
1-1.3原子的基态与激发态、光谱
第3课时能量最低原理、基态与激发态、光谱
一、能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
二、基态与激发态
1.基态：处于最低能量的原子叫做基态原子。
例如：Na原子的基态其实就是电子排布为1s22s22p63s1的状态。
2.激发态：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。
例如：如果Na原子的基态的某一能级吸收了能量，就会发生跃迁到更高能量的能级，如Na基态中的2p能级吸收了能量，那么其中的一个电子就有可能跃迁到3s能级，最终形成激发态的1s22s22p53s2
3.基态、激发态相互间转化的能量变化
吸收能量
激发态原子
释放能量，主要形式为光
三、原子光谱
1.定义：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，若用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，则可确立某种元素的原子，这些光谱总称原子光谱。
2.分类：发射光谱、吸收光谱
锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱特征：发生光谱为暗背景，亮线，线装连续不断
吸收光谱为亮背景，亮线，线装连续不断
注意：烟色反应的原理就是原子从基态变为激发态，再从激发态变成基态时的电子跃迁造成的能量以可见光形式释放的过程，所以是一个物理变化。
3.光谱应用：①光谱分析，利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素。
.②解释霓虹灯发光，烟火发光等生活现象。
能量最低原理泡利原理洪特规则
1.了解原子核外电子的运动状态。 2.能说出原子核外电子排布遵循的原理和规则,能记住原子的基 态、激发态与光谱之间的关系。 3.了解电子云轮廓图、电子云形状和原子轨道的含义,能用电子 排布图表示基态原子的核外电子排布。
一二三
一、基态、激发态与光谱 1.基态原子与激发态原子
不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同的光。 了解电子云轮廓图、电子云形状和原子轨道的含义,能用电子排布图表示基态原子的核外电子排布。
为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“·”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子,相应的式子叫做电子式。
(2)光谱分类。 一、基态、激发态与光谱
电子云轮廓图中的一个小黑点并不代表一个电子,而是表示电子在此位置出现过一次,小黑点密度的大小,表示在一定时间内电子出现的概 率的大小。 例如,K:1s22s22p63s23p64s1。 第二周期 Li:1s22s1;Be:1s22s2;B:1s22s22p1; 为了表示电子云轮廓的形状,对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述,把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来,即为 电子云轮廓图。 为了简便起见,化学中常在元素符号周围用小黑点“·”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子,相应的式子叫做电子式。 解析：解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化和现象。 前两周期各原子的电子排布式。 如第二周期元素基态原子的电子排布图如下所示。
先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同。
一
二
一、基态原子的核外电子排布 1.能量最低原理 原子核外电子总是优先占有能量低的轨道,然后依次进入能量高
的轨道,这样使整个原子处于能量最低的状态。 2.泡利原理
第一章第一节原子结构练习题(带答案)
一、原子的诞生1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是( )解析:汤姆生最早提出了电子学说,道尔顿最早提出了原子学说,卢瑟福最早提出了原子核,玻尔最早提出了原子的行星模型。
答案:C2.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( )A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子答案:B3.据报道,月球上有大量3He存在。
下列关于3He的说法正确的是( )A.是4He的同分异构体B.比4He多一个中子C.是4He的同位素D.比4He少一个质子答案:C二、能层与能级1..M能层对应的电子层是( )A.第一能层B.第二能层C.第三能层D.第四能层答案:C2.下列各能层中不包含p能级的是( )答案:D3.下列各电子能层中含有3p能级的是( )能层能层能层能层答案:C能层具有的能级数为( )解析:每一个能层所具有的能级数等于能层序数,N能层为第四能层,故能级数为4。
答案:B5.下列各能层中不包含d能级的是( )能层能层能层能层答案:C6.下列能级中,不属于M能层的是( )答案:B7.在N能层中,最多能容纳的电子数为( )答案:D9.下列能级中可容纳电子数最多的是( )答案:D10.下列说法正确的是( )A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量相等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n(n为能层序数)答案:D11.下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是( )A.核外电子是分层运动的B.所有电子在同一区域里运动C.能量高的电子在离核近的区域运动D.同一能层的电子能量相同答案:A12.画出Be、N、Ne、Na、Mg这些元素的基态原子结构示意图,并回答下列问题:((1)只有K层与L层的元素有(2)含有M层的有(3)最外层电子数相同的有。
新课标高中化学选修3第一节能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道学业要求素养对接1.知道处于不同能级的电子，在一定条件下会发生激发与跃迁。
2.知道电子的运动状态(空间分布及能量)，可通过原子轨道和电子云模型来描述。
3.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的轨道表示式，并说明含义。
模型认知：建立新的原子结构模型，并能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用。
微观探析：能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
(3)基态、激发态相互转化的能量变化基态原子吸收能量释放能量主要形式为光激发态原子3.光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
(2)光谱分类(3)光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
【自主思考】1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？提示能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。
能量越低，物质越稳定，物质都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图，被形象地称为电子云。
2.电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述，把电子在原子核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
3.原子轨道(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则(1)泡利原理：一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
高中化学选择性必修二课后习题：能层与能级、基态与激发态、原子光谱、构造原理与电子排布式【含答案及解析
第一章原子结构与性质第一节原子结构第一课时能层与能级基态与激发态原子光谱构造原理与电子排布式课后篇素养形成必备知识基础练1.下列能级中,可容纳电子数最多的是()A.6sB.4pC.3dD.4f:n s能级为2个,n p能级为6个,n d能级为10个,n f能级为14个。
2.某基态原子第四能层中有2个电子,该原子M能层中的电子数为()A.8B.18C.8~18D.18~32能层为第三能层,当M能层为原子的次外层时,对应能级分别为3s、3p、3d,根据构造原理,既然4s能级已填充电子,则3s、3p能级肯定填满,3d可能填满,可能未填满,也可能未填充电子,故该能层电子数为8~18。
3.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取到()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4p能级的能量要高于3d能级的能量,电子由3d能级跃迁至4p能级时需要吸收能量,故得到的是原子的吸收光谱。
4.下列电子排布式是基态原子的电子排布式的是()①Be:1s22s12p1②O:1s22s22p4③He:1s12s1④Cl:1s22s22p63s23p5A.①②B.②③C.①③D.②④Be:1s22s12p1是激发态,2s能量低于2p,故错误;②O:1s22s22p4符合能量最低原理,故正确;③He:1s12s1是激发态,1s能量低于2s,故错误;④Cl:1s22s22p63s23p5符合能量最低原理,故正确。
5.某原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 1,该元素最可能的化合价为( ) A.+1 B.+3C.+5D.-5,该原子的最外能层上有3个电子,故该元素的原子容易失去3个电子表现+3价。
6.下列说法中不正确的是( )A.同一原子中,2p 、3p 、4p 能级的轨道数依次增多B.3p 2表示3p 能级有两个电子C.K +的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 6D.处于最低能量的原子叫做基态原子p 能级都只有3个轨道,A 项错误。
2015-2016学年《构造原理与电子排布式 能量 最低原理、基态与激发态、光谱 》导学案.
第2课时构造原理与电子排布式能量最低原理、基态与激发态、光谱1.了解原子核外电子排布的构造原理以及能量最低原理。
2知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
3.知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
1.构造原理科学家归纳大量的①光谱事实得出结论:随着原子核电荷数的递增,绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循以下顺序:1s2s②2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p……这种规律称为③构造原理。
2.电子排布式电子排布式中,能级符号右上角的数字是④该能级上排布的电子数,Na的电子排布式为⑤1s2s2p3s。
在书写电子排布式时,能层较低的能级要写在⑥左边,不能按填充顺序书写。
例如,原子序数为21的钪Sc的电子排布式中最后两个能级表示为⑦3d4s。
3.能量最低原理、基态与基发态现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循⑧构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称⑨能量最低原理;处于最低能量的原子叫作⑩基态原子。
当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;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;光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。
4.光谱与光谱分析不同元素的原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的电子吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱;在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。
1.为什么K原子的原子结构示意图不是,而是呢?2.根据构造原理和原子核外电子排布原则分析,为什么原子核外电子的最外层不超过8个,次外层不超过18个?3.电子排布式的书写顺序与构造原理中电子进入能级的顺序是否一致?如果不一致,电子排布式按何种顺序书写?4.根据构造原理和能量最低原理,可以写出氢原子的电子排布式:1s1。
那么,氢原子是否有其他能级?如果有,氢原子的电子排布式能否出现2s1的情况?如果没有,请说明原因。
03 能量最低原理 基态 激发态 光谱
A 甲烷的电子式
B 氟化钠的电子式
C 硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D 碳－12原子
12 6C
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1.能量最低原理: 现代物质结构理论证实，原子的电子排布 遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状 态，简称能量最低原理。 这样的电子排布是基态原子的电子排布 H1S1 He1S2
p63s13p1
(1)光谱形成原因： 不同元素的原子发生 跃迁 时会吸收或释 放不同的光。
(2)光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一； (3)在日常生活中，我们看到的许多可见光， 如灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子 核外电子发生跃迁释放能量有关。
3.原子光谱: 不同元素的原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的电子 的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。
Li1S2 2S1
Na1S2 2S22P63S1
Ne1S2 2S22P6
Ar1S2 2S22P63S23P6
1、以下电子排布式表示基态原子电子 排布的是 （D ）
A．1s22s22p63s13p3 B．1s22s22p63s23p63d104s1 4p1
C．1s22s22p63s23p63d24s1
牛 顿 和 七 基 色
锂、氦、汞的发射光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
4.光谱分析： 在现代化学中，常利用原子光谱上的特 征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
2、电子由3d能级跃迁至4p能级时，可 通过光谱仪直接摄取 （B ） A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱
能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.核外电子排布遵循的规律 (1)能量最低原理。 (2)泡利原理。 (3)洪特规则。
2．电子排布式的书写 (1)简单原子的核外电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升 高的轨道中。例如，7N：1s22s22p3,17Cl： 1s22s22p63s23p5。 (2)复杂原子的核外电子排布式 先按能量从低到高排列，然后再把同一层的 电子排到一起，如26Fe，先按能量从低到高 排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后，将同 一层的电子移到一起，即 1s22s22p63s23p63d64s2。
⑥最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是 Ne。 ⑦次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有 Li、Si。 ⑧内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有 Li、P。 ⑨电子层数跟最外层电子数相等的原子有H、 Be、Al。 ⑩电子层数是最外层电子数2倍的原子是Li。 ⑪最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、 C、S。 ⑫最外层电子数是电子层数3倍的原子是O。
(2)洪特规则：当电子排布在同一能级的不同 轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且 自旋方向相同。 (3)原子轨道表示式 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表 一个电子。如第二周期元素基态原子的电子 排布如图所示。
注意： 书写原子轨道表示式时，常出现以下几种错误： ① ↑↑ (违反泡利原理)。
4．核外电子总数及质子总数均相同的粒子有 ①Na＋、NH4＋、H3O＋；②F－、OH－、NH2 －；③Cl－、HS－；④N 、CO、C H 等。 2 2 2
5．元素原子结构的特殊性 ①最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。 ②最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、 Ca。 ③最外层电子数跟次外层电子数相等的原子 有Be、Ar。 ④最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是 C。 ⑤最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是 O。
能量最低原理 基态激发态
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
1s
2s
2p
3s
2.洪特规则
电子排在同一能级时，总优先单独 占据一个轨道，且自旋方向相同。
这样排布使整个原子的能量最低。
补充规则
在同一能级上的电子排布为
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0）
1 、当基态原子的电子吸收能量后 ，电子会 跃迁到较高能级 ______________，变成激发态原子。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。光（辐射）是电 子___________ 能量的重要形式之一。 释放
3、不同元素的原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的电 吸收 光谱或 __________ 发射 子的 ________ 光谱，总称 原子 光谱。许多元素是通过原子光谱发现 _______ 的。在现代化学中，常利用原子光谱上的特 光谱分析。 征谱线来鉴定元素，称为________
五、能量最低原理
基态与激发态、光谱
1、能量最低原理 ★原子的电子排布遵循构造原 理使整个原子的能量处于最低 状态，简称能量最低原理
１．下列各原子的电子排布正确的 是（ BD ） A.Be B.C 1s22s22p2 C.He 1s12s1 D.Cl 1s22s22p63s23p5 2.书写下列原子的电子排布式
例题解析
例1 若某基态原子的外围电子排布为 4d15s2，则下列说法正确的是（ B ）
A．该元素基态原子中共有3个电子
B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子
保定高中化学知识点跟踪训练2能量最低原理基态与激发态电子云与原子轨道含解析
课时跟踪训练(二)[基础巩固]1．有人造小太阳美称的氦灯通电，灯泡发出耀眼的白光，产生这一现象的原因是( ) A．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红外线以外的光线B．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量C．在电流的作用下，氦原子与构成灯光的物质发生反应D．氦原子获得电子后转变成发出白光的物质[解析]解决此类问题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化和现象。
在电流的作用下，基态氦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不会发出白光；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，从而产生白光，故B项正确。
[答案] B2．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下认识正确的是( )A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似[解析]基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，由基态转化成激发态，电子能量增大，需要吸收能量，故A正确；镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，由基态转化成激发态，故B错误；同一轨道不可能有自旋状态相同的两个电子，故C错误；转化后镁原子与硅原子电子层结构不同，化学性质不同，故D错误。
[答案] A3．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是( )A．1s22s22p2B．1s22s22p5C．1s22s22p63s1D．1s22s22p6[解析]由电子排布式判断四种微粒分别为C、F、Na、Ne，根据四者在元素周期表中的位置可判断F的非金属性最强、氧化性最强。
[答案] B4．图1和图2分别是1s电子的概率分布图和原子轨道图。
下列有关认识正确的是( )A．图1中的每个小黑点表示1个电子B．图2表示1s电子只能在球体内出现C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置[解析]A、D项，小黑点只表示概率分布；B项，电子在球体内出现机会多，在球体外也出现，但机会较少。
高中化学 第一章 1.2能量最低原理、基态与激发态、光谱 电子云与原子轨道讲义+精练(含解析)新人教版选修3
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道课程目标核心素养建构1.了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
2.了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道，掌握泡利原理和洪特规则。
核外电子⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧运动状态⎩⎪⎨⎪⎧基态激发态光谱电子云原子轨道排布规则⎩⎪⎨⎪⎧泡利原理洪特规则洪特规则特例[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子（1）基态原子：处于最低能量的原子。
（2）激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
（3）基态、激发态相互转化的能量变化3.光谱与光谱分析（1）光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
（2）光谱分类（3）光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
【自主思考】在国庆节、元旦、春节，我们经常放焰火来庆祝，请你思考这与原子结构有什么关系呢？答案这与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图，被形象地称为电子云。
2.电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述，把电子在原子核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
3.原子轨道（1）定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
（2）形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
（3）各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则（1）泡利原理：一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
电子自旋有顺时针和逆时针两种状态。
核外电子排布规则第二课时
电子排布图(轨道表示式)
轨道表示式：用每个方框代表一个原子轨道， 每个箭头代表一个电子的式子。
如：氖原子的轨道表示式 写出镁原子的电子排布式、电子排布图
1s22s22p63s2
电子排布式
个原子轨道。
(3)此元素有 数是 。
个未成对电子；它的价电子
2、填表：
元 核电 素 荷数 符
号
Be
22 Ti
29 Cu
32 Ge
巩固练习
电子排布式
周期表中位置
1s22s22p63s23p1
第4周期第ⅣB族
2、填表：
元 核电 素 荷数 符
号
4 Be
13 Al
22 Ti
巩固练习
电子排布式
1s22s2
1、能量最低原理:
• 原子的_______排布遵循_________能使整 个原子的能量处于最低状态
• 2、 _______________叫基态原子
• 3、当______的电子吸收能量后，电子会跃 迁到______，变成激发态原子
课堂练习
1、判断下列表达是正确还是错误 1）1s22p1属于基态； 2） 1s22s2 2p63p1属于基态； 3）1s22s2 2p63d1属于激发态；
电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子 分布情况，自旋方向。
小结：
一、原子核 外电子排布 遵循的原理 和规则
二、原子核 外电子排布 的表示式
能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则 电子排布式 电子排布图
当碳原子的核外电子排布由 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 1s 2s 2p
基态、激发态、光谱专项训练
B．20、8、6 ． 、 、 D．15~20、3~8、1~6 ． 、 、
8．电子由3d能级跃迁至 能级时，可通过光谱仪直接摄取（ ） ．电子由 能级跃迁至 能级时，可通过光谱仪直接摄取（ 能级跃迁至4p能级时 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 ． ．
5．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、 ．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、 能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。 能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原 子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s 子与硫离子的核外电子排布相同，都是 22s22p63s23p6。 下列说法正确的是（ 下列说法正确的是（ ） A．两粒子的 能级上电子的能量相同 ．两粒子的1s能级上电子的能量相同 B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同 ．两粒子的 能级上的电子离核的距离相同 C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 ．两粒子的电子发生跃迁时， D．两粒子都达 电子稳定结构，化学性质相同 电子稳定结构， ．两粒子都达8电子稳定结构
6．以下现象与核外电子的跃迁有关的是（ ） ．以下现象与核外电子的跃迁有关的是（ ①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 燃放的焰火， ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火，在夜空中 呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶 A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑧ ． ． C．①③⑤⑥⑦ ． D．①②③⑤⑥⑦ ． 7．A原子的结构示意图为。 ． 原子的结构示意图为 原子的结构示意图为。 能级上的电子数分别为（ 能级上的电子数分别为（ ） A．18、6、4 ． 、 、 C．18、8、6 ． 、 、 及该原子3p 则X、Y及该原子 、 及该原子
人教版高中化学选修3课件第一节能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
完成课前学 习
探究核心任 务
@《创新设计》
【自主思考】 1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？ 提示 能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。能量越低，物质越稳定，物质 都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
完成课前学 习
探究核心任 务
@《创新设计》
二、电子云与原子轨道 1.电子云
用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概__率__密__度__分__布__图____，被形象地称为 电子云。 2.电子云轮廓图 为了表示_电__子__云__轮__廓___的形状，对核外电子的_空__间__状__态__有一个形象化的简便描 述，把电子在原子核外空间出现概率P＝_9_0_%_的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
@《创新设计》
【点拨提升】 宏观物体的运动与微观电子的运动对比 1.宏观物体的运动有确定的运动轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及
运行的速度，描绘出其运动轨迹。 2.由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测出其位置与
速度，所以对于核外电子只能确定其在原子核外各处出现的概率。 (1)电子云图表示电子在核外空间出现概率密度的相对大小。电子云图中小黑点 密度越大，表示电子出现的概率密度越大。 (2)电子云图中的小黑点并不代表电子，小黑点的数目也不代表电子真实出现的 次数。
在激动人心的巨响和脆响中，整个城市的上空都被焰火照亮了，染红了。一团 团盛大的烟花象一柄柄巨大的伞花在夜空开放；像一簇簇耀眼的灯盏在夜空中 亮着；像一丛丛花朵盛开并飘散着金色的粉沫。焰火在夜空中一串一串地盛开， 最后像无数拖着长长尾巴的流星，依依不舍地从夜空滑过。
完成课前学 习
探究核心任 务
@《创新设计》
@《创新设计》
第2课时 能量最低原理、基态与激发态、光谱 电子云与原子轨道-学案-答案
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道学业要求素养对接1.知道处于不同能级的电子，在一定条件下会发生激发与跃迁。
2.知道电子的运动状态(空间分布及能量)，可通过原子轨道和电子云模型来描述。
3.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的轨道表示式，并说明含义。
模型认知：建立新的原子结构模型，并能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用。
微观探析：能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
(3)基态、激发态相互转化的能量变化基态原子吸收能量释放能量主要形式为光激发态原子3.光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
(2)光谱分类(3)光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
【自主思考】1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？提示能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。
能量越低，物质越稳定，物质都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图，被形象地称为电子云。
2.电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述，把电子在原子核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
3.原子轨道(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则(1)泡利原理：一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
课时作业17：1.1.2 能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道基础题组1.下列有关电子云的叙述中，正确的是（）A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位体积内出现的概率B.电子云直观地表示了核外电子的数目C.1s电子云轮廓图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零D.电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾解析电子云表示电子在核外单位体积内出现的概率大小，小黑点的疏密表示出现概率密度的多少，密则概率密度大，疏则概率密度小，故A正确。
答案 A2.氧离子中电子的运动状态有（）A.3种B.8种C.10种D.12种解析氧离子核外有10个电子，所以有10种不同运动状态的电子。
答案 C3.下列离子中d轨道达半充满状态的是（）A.Cr3＋B.Cu＋C.Co3＋D.Fe3＋解析Cr3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，d轨道不是半充满状态，故A错误；Cu＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，d轨道处于全满状态，故B错误；Co3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，d轨道不是半充满状态，故C错误；Fe3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，d轨道达半充满状态，故D正确。
答案 D4.当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的是（）A.碳原子由基态变为激发态B.碳原子由激发态变为基态C.该过程将产生发射光谱D.碳原子要向外界环境释放能量解析从碳原子的核外电子排布变化来看，2s一个电子跃迁到2p，能量升高，产生吸收光谱，A项正确，B、C、D项错误。
答案 A5.下列对核外电子运动状况的描述正确的是（）A.同一原子中，2p，3p，4p能级的轨道数依次增多B.当碳原子的核外电子排布由转变为时，这一过程中释放能量C.3p2表示3p能级有两个轨道D.在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同解析同一原子中，不同能层、相同能级的轨道数相同，故A错误；为激发态碳原子的核外电子排布，能量较高，为基态碳原子的核外电子排布，原子由激发态变为基态要放出能量，故B正确；3p2表示3p能级有2个电子，故C错误；在同一能级上运动的电子，其运动状态不同，故D错误。
第一章 第一节 第2课时 原子的基态与激发态、电子云与原子轨道
解析 解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转 化过程中的能量变化及现象。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，不会发出 红色光；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，故A项正确。
二、电子云与原子轨道
1.原子核外电子的运动特点 (1)电子的质量很小(9.109 5×10－31 kg)，带负电荷。 (2)相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大。 (3)电子运动的速度很快，接近光速(3.0×108 m·s－1)。
2.电子云 (1)电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的_概__率__密__度__ 分布的形象化描述。 (2)电子云轮廓图的形状：s能级的电子云轮廓图是__球__形，p能级的电子 云轮廓图是_哑__铃__形。
氢原子中确实只有1个电子，但轨道是人为规定的，可以是空轨道，C项
错误。
12345
返回
课时对点练
对点训练
题组一 基态、激发态及光谱
1.(2020·开远市第二中学高二期末)生活中的下列现象与原子核外电子发
生跃迁有关的是 A.钢铁长期使用后生锈
√B.节日里燃放的焰火五彩缤纷
C.金属可以导电
D.樟脑丸久置后消失
n越大，原子轨道的半径越大。如：
(2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别
用px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。
(3)原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝n2。
化学选修三第一章第一节第二课时
C ：1s2 2s22p2
√
请同学们书写以下原子的和电子排布图和价电子 排布图：
N、 Cr 、Si、S、O 、Cu、
请同学们书写Fe的电子排布式和电子排布图
铁原子的电子排布图
泡利原理
↑↓
4s
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3p
3s
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
2p
2s
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓
A
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↑
B
↑↑↑↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓
C
↑↑↑↑↑
↑↑↑↓↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
D
当碳原子的核外电子排布由
↑↓
↑↑
转变为 ↑
4、填表：
核电 元素 荷数 符号
电子排布式
4 Be
13 Al
1s22s2
1s22s22p63s23p1
22
Ti
1s22s22p63s23p63d24s2
29 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
32
Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2
周期表中位置
第2周期第ⅡA族 第3周期第ⅢA族 第4周期第ⅣB族 第4周期第ⅠB族 第4周期第ⅣA族
3.关于光谱分析，下列说法错误的（ D ）
A、光谱分析的依据是每种元素都有其独特的 特征谱线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二课时能量最低原理、基态、激发态与光谱
岳普湖一中高二化学韩晓勇
规律总结：
01．原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理，处于最低能量的原子叫做基态原子；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子；
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。
02．光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一，不同元素的原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电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
03．许多元素是通过原子光谱发现的。
在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱
作业：
01．同一原子的基态和激发态相比较（）A．基态时的能量比激发态时高B．基态时比较稳定
C．基态时的能量比激发态时低D．激发态时比较稳定
02．生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是（）A．钢铁长期使用后生锈B．节日里燃放的焰火
C．金属导线可以导电D．卫生球久置后消失
03．判断某多电子原子中电子能量大小的依据是（）A．元素原子的核电荷数B．原子核外电子的多少
C．电子离原子核的远近D．原子核外电子的大小
04．当氢原子中的电子从2p能级向其他低能量能级跃迁时（）
A. 产生的光谱为吸收光谱
B. 产生的光谱为发射光谱
C. 产生的光谱线的条数可能是2 条
D. 电子的能量将升高
05．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
06．下列能级的能量大小比较，正确的是 （ ）
A ．E(4s)＞E(3d)
B ．E(6p)＞E(5f)
C ．E(6s)＜E(5p)
D ．E(4d)＜E(5p) 07．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（ ）
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
08．与Ne 核外电子排布相同的离子跟与Ar 核外电子排布相同的离子形成的化合物是（ ）
A ． MgBr 2
B ．Na 2S
C ．KCl
D ．KF
09．核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。
氩原
子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s 22s 22p 63s 23p 6。
下列说法正确的是 （ ） A ．两粒子的1s 能级上电子的能量相同
B ．两粒子的3p 能级上的电子离核的距离相同
C ．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D ．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同 10．以下现象与核外电子的跃迁有关的是 （ ） ①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光
⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶 A ．①③⑥⑦ B ．②④⑤⑧ C ．①③⑤⑥⑦ D ．①②③⑤⑥⑦ 11．A 原子示意图为
，则X 、Y 及该原子3p 能级上的电子数分别为 （ ）
A ．18、6、4
B ．20、8、6
C ．26、14、6
D ．15、3、1 12．电子由3d 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 13．下列化学史中的事件，不符合科学是 （ ）
A ． 牛顿通过类比音阶提出光谱一词
B ．玻尔通过理论计算得出光谱谱线波长
C ．普鲁特通过思辨性推测作出预言
D ．布朗通过实验观察的方法发现布朗运动 14．以下电子排布式表示基态原子电子排布的是 （ ）
A ．1s 22s 22p 63s 13p 3
B ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 4p 1
C ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 1
D ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2 4p 1 15．下列说法不正确的是 （ ）
A ．我们所在的宇宙可能诞生于一次大爆炸
B ．氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的
C ．牛顿在研究光谱的过程中使用了“类比”的思维方法
D ．光谱分析的过程中一定有化学反应发生 16元素 符号 核电荷数 基态原子的简 化电子排布式
周期表中的位置 周期表中的位置与外 围电子层排布的关系
周期 族 Na 11
周 期 数 等 于
Ca 20 Si 14 As 33 Cl
17
Ti 22
电 子 层 数
Cr 24 Mn 25 Cu 29
Zn
30
17．下图①-⑥是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。
其中图_______是原子由基态转化为激发态时的光谱，
图_______是原子由激发态转化为基态时的光谱。
不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。
附部分参考答案： 16．
元素 符号 核电荷数 基态原子的简 化电子排布式 周期表中的位置 周期表中的位置与外 围电子层排布的关系
周期 族 [Ne]3s 1 三 ⅠA 主族元素的族序数等于s 能级与p 能级电子数的和
[Ar]4s 2 四 ⅡA [Ne]3s 23p 2 三 ⅣA [Ar]4s 24p 3 四 ⅤA [Ne]3s 23p 5 三 ⅦA [Ar]3d 24s 2 四 ⅣB d 电子数小于8时，副族元素的族序数等于ns 能级与(n-1)d 能级电子数的和 [Ar]3d 54s 1 四 ⅥB [Ar]3d 54s 2 四 ⅦB [Ar]3d 104s 1 四 ⅠB (n-1)d 能级上电子数等于10时，副族元素的族序数等于ns 能级电子数
[Ar]3d 104s 2
四
ⅡB
17．①③⑤ ②④⑥。