高中化学第一章原子结构与性质1.1.1能层与能级构造原理同步配套练习新人教版选修3

第一章第一节第1课时能层与能级构造原理1．下列说法中不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( B )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2．下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( A )A．1s、2p、3d B．1s、2s、3sC．2s、2p、2d D．3p、3d、3f解析：从M层开始有d能级，即有3d，不存在2d，故C项错误；同理从N层开始有f 能级，即有4f，不存在3f，故D项错误；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B项错。

3．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上的电子数是( B )A．0 B．2C．5 D．8解析：根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。

4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( D )A．K＋1s22s22p63s23p6B．As1s22s22p63s23p63d104s24p3C．N3－1s22s22p6D．Ca1s22s22p63s23p63d2解析：D项中Ca的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2。

5．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是( D )A．该元素原子中共有25个电子B．该元素原子核外有4个能层C．该元素原子最外层共有2个电子D．该元素原子M电子层共有8个电子解析：从电子排布式看，该原子最高能级为4s2，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M层电子排布为3s23p63d5，故该层电子数为13，D项错误。

6．K层有__1____个能级，用符号表示为__1s____；L层有__2____个能级，用符号分别表示为__2s、2p____；M层有__3____个能级，用符号分别表示为__3s、3p、3d____。

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第一课时能层与能级构造原理基础巩固1以下能级符号不正确的是（)A。

2d B.3s C。

4p D.5f答案：A解析:根据构造原理，从第三能层开始出现d能级,A项错误.24p能级中电子填充一半的元素原子,其原子序数是（）A。

15 B.33 C.35 D.51答案：B解析：4p能级中电子填充一半的元素,其原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，原子序数为33。

339号元素钇的电子排布式应是下列排布中的（）A.1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2B.1s22s22p63s23p63d104s24p65s25p1C.1s22s22p63s23p63d104s24p64f15s2D。

1s22s22p63s23p63d104s24p65s25d1答案：A解析:根据构造原理，电子填入能级的先后顺序为4s、3d、4p、5s、4d，因此钇元素的最后3个电子分别填入5s、4d能级，故A项正确.4下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )A。

Na+1s22s22p6 B.F 1s22s22p5C。

Cl-1s22s22p63s23p5 D.Ar 1s22s22p63s23p6答案：C解析：本题考查的是依据构造原理书写电子排布式。

第一章 原子构造及性质一.原子构造1、能级及能层2、原子轨道3、原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按下图依次填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交织：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交织。

（PS ：构造原理并非4s 能级比3d 能级能量低，而是指这样依次填充电子可以使整个原子的能量最低。

）（2）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。

（3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能包容两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量一样）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向一样，这个规则叫洪特规则。

比方，p3的轨道式为，而不是。

洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充溢或全充溢时，原子处于较稳定的状态。

即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元素中，全空状态的有4Be 2s 22p 0、12Mg 3s 23p 0、20Ca 4s 23d 0；半充溢状态的有：7N 2s 22p 3、15P 3s 23p 3、24Cr 3d 54s 1、25Mn 3d 54s 2、33As 4s 24p 3；全充溢状态的有10Ne 2s 22p 6、18Ar 3s 23p 6、29Cu 3d 104s 1、30Zn 3d 104s 2、36Kr 4s 24p 6。

4、基态原子核外电子排布的表示方法（1）电子排布式↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑①用数字在能级符号的右上角说明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。

②为了避开电子排布式书写过于繁琐，把内层电子到达稀有气体元素原子构造的局部以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。

第一章原子结构与性质第一节原子结构一、能层与能级1、能层(1)含义：根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。

(2)序号及符号：能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每层所容纳的电子数最多为2n2 个。

(3)能量关系：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)。

2、能级(1)含义：根据多电子原子的同一能层的电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s、p、d、f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 p、n d、n f等。

3、能层、能级与最多容纳的电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q……能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……………………22626102610142……………………最多电子数281832………………2n2由上表可知：(1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有 3 个能级。

(2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 1 、3、5、7 的2倍。

(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2 (n为能层的序数)。

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：处于最低能量状态的原子。

(2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。

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 特征谱线 来鉴定元素，称为光谱分析。

三、构造原理与电子排布式1、构造原理(1)含义以 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 能级 的顺序称为构造原理。

(2)示意图2、电子排布式将 能级 上所容纳的电子数标在该能级符号 右上角 ，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。

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第一章第一节第1课时能层与能级构造原理基础巩固一、选择题1．人们对原子结构的认识有一个不断深入的过程，其中提出“葡萄干面包”原子模型的科学家是( B )A．道尔顿B．汤姆生C．卢瑟福D．玻尔2．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( C ）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解析：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，A项正确;离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小,能量最高，B项正确；处于高能层中的s能级电子的能量要比处于较低能层中p能级电子的能量高，C项错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D项正确.3．下列符号不符合事实的是（ D ）A．4s2B．2p3C．3d8D．3f14解析：s能级最多排列2个电子、p能级最多排列6个电子、d能级最多排列10个电子，存在4s2、2p3、3d8排布，f能级最多排列14个电子，第三能层没有f能级，至少在第四能层才存在f能级，不可能存3f14排布，故选D。

第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱1．下列能级符号不正确的是( )A.2d B．3p C．3d D．4s2．总共含有6个能级的能层符号为( )A.M B．N C．P D．Q3．下列能级符号正确且可容纳电子数最多的是( )A.6s B．5p C．4d D．3f4．下列各能层中不包含p能级的是( )A.K B．L C．M D．N5．下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是( )①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A.①④B．②③C．①③D．②④6．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7．原子中的某一能层，最多能容纳的电子数目大于32，该能层可能会是( )A.L能层B．M能层C．N能层D．P能层8．以下能级符号表示正确的是( )①5s②1d③2f④1p⑤2d⑥3f⑦4f⑧5d⑨3p⑩6sA.③⑤⑦⑧⑨⑩B．①⑦⑧⑨⑩C.①③⑤⑦⑨D．②④⑥⑧⑩9．下列现象或应用与电子跃迁无关的是( )A.激光B．焰色试验C.丁达尔效应D．原子光谱10．元素Na的焰色试验呈黄色，从能量变化的角度其光谱类型属于( )A.发射光谱B．吸收光谱C.连续光谱D．线状光谱11．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2n2B.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12．下列有关光谱的说法中不正确的是( )A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)B.霓虹灯光、激光、焰火都与电子跃迁释放能量有关C.通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素D.原子只有发射光谱13．对焰色试验的描述正确的是( )A.焰色试验只是金属单质特有的性质B.焰色试验是化学变化C.焰色试验是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能量以光的形式表现出来的现象D.焰色试验是金属原子或离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，将能量以光的形式表现出来的现象一、选择题：每小题只有一个选项符合题意1．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、3dB．1s、2s、3sC．2s、2p、2dD．3p、3d、3f2．下列能级符号表示错误的是( )A．1sB．3pC．2dD．4f3．第三能层所含的能级数为( )A．18B．3C．8D．24．元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的( )A．红外光谱B．质谱C．原子光谱D．核磁共振谱5．在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )A．前者大于后者B．后者大于前者C．前者等于后者D．无法确定6．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焰火呈现各种颜色⑦LED灯通电发光⑧冷却结晶A．①③⑥⑦B．②④⑤⑧C．①③⑤⑥⑦D．①②③⑤⑥⑦7．下列有关电子层和能级的叙述中正确的是( )A．M电子层有s、p共2个能级，最多能容纳8个电子B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2D．任一电子层都有s、p能级，但不一定有d能级8．由中国工程物理研究院应用电子学研究所牵头负责的高平均功率太赫兹自由电子激光装置(简称CTFEL装置)首次饱和出光并实现稳定运行。

第1课时原子的诞生、能层、能级和构造原理课程目标核心素养建构1.了解原子结构的构造原理。

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。

核外电子⎩⎪⎨⎪⎧运动特征⎩⎪⎨⎪⎧能层能级排布规律⎩⎪⎨⎪⎧排布规则构造原理[知识梳理]一、原子的诞生、能层与能级1.原子的诞生2.宇宙中元素的组成及含量3.能层根据多电子原子核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层，能层用K、L、M、N、O、P、Q……表示。

4.能级(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。

(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f组合在一起来表示，在每一个能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f……(n表示能层)。

(3)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有能级3个(3s、3p、3d)。

(4)s、p、d、f……能级可容纳的最多电子数为1、3、5、7……的2倍。

5.能层、能级的符号和所能容纳的最多电子数能层(n)一二三四五六七……符号K L M N O P Q ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s ……………………最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 ……………………2 8 18 32 ………………2n2【自主思考】1.原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)间存在什么关系？答案每个能层最多容纳2n2个电子。

2.不同的能层所含有的能级数与能层的序数(n)间存在什么关系？答案各能层的能级数＝能层序数，如第1能层只有1个能级(1s)，第2能层有2个能级(2s、2p)、第3能层有3个能级(3s、3p、3d)。

3.英文字母相同的不同能级(如2p、3p)中所能容纳的最多电子数是否相同？答案相同，如2p、3p能级最多容纳的电子数都是6个。

二、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的排布将遵循下图的排布顺序。

第1课时能层与能级构造原理(建议用时：35分钟)1．下列有关能层、能级的认识正确的是(n表示能层序数)( )A．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 (2)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2n2A解析按s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍，A项正确；并不是所有的能层中都有p、d、f能级，如K层只有一个1s能级，B项错误；任一能层中，能级数等于该能层序数，C项错误；每个能层最多可容纳的电子数为2n2，但不是一定含有2n2个电子，D项错误。

2．在多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )A．4p能级能量高于3pB．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C解析不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高，A项正确；离原子核最远的电子，受原子核的吸引力最小，能量最高，B、D项正确；处于高能层中的s能级电子的能量要比处于较低能层中p能级电子的能量高，C项错误。

3．下列各能层中开始出现d能级的是( )A．N能层B．M能层C．L能层D．O能层答案B4．下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )A．K：1s22s22p63s23p64s1B．F－：1s22s22p6C．Fe：1s22s22p63s23p63d54s2D．Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6C解析Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确。

5．符号为M的能层所含的能级有几种( )A．2 B．3C．8 D．18B解析M能层是第三能层，含有3s、3p、3d三个能级，B项正确。

6．某一能层上n d能级最多能容纳的电子数为( )A．6 B．10C．14 D．15B解析以s、p、d、f……排序的各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7…的两倍，B项正确。

第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理[目标要求] 1.掌握能层、能级的概念以及原子结构的构造原理。

2.知道原子核外电子的能级分布，熟练掌握电子排布式的书写。

一、开天辟地——原子的诞生1．现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次________。

2.大爆炸后约2小时诞生⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫大量的少量的极少量的――→经过原子核的反应其他元素3．____元素是宇宙中最丰富的元素，地球上的元素绝大多数是________，非金属(包括稀有气体)仅________种。

二、能层与能级1．能层(1)概念：多电子原子的核外电子的________是不同的，按电子的________差异可以将核外电子分成不同的能层。

(2)能层一二三四五六七符号最多电子数(3)。

2．能级(1)概念：多电子原子中，同一能层的电子，________也可能不同，还可以把它们分成能级。

能层K L M N O能级……最多电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……三、构造原理与电子排布式1．构造原理随着原子________的递增，绝大多数元素的原子核外电子将遵循以下顺序填充到各能级中：1s、2s、2p、3s、3p、4s、____、4p、5s、____、5p、6s、____、____、6p、7s……这个排列顺序被称为构造原理。

(见教材P6构造原理示意图)2．电子排布式(1)元素原子的电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上______________。

钾原子的电子排布式为________________________________________。

(2)为了书写方便，通常还会将电子排布式进行简化，用稀有气体结构代替已经充满的电子层。

示例：Fe 1s22s22p63s23p63d64s2，简化电子排布式是________________。

(3)写出Na、Cl、Ca的电子排布式：Na：__________________ Cl：____________________Ca：________________________________或者简写为：Na：__________________ Cl：__________________Ca：__________________1．下列能级符号正确的是( )①5s②2d③3f④6pA．①④ B．②③C．③④ D．①②2．下列各能层不包含d能级的是( )A．N B．M C．Q D．K3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )A．K＋：1s22s22p63s23p6B．F：1s22s22p5C．S2－：1s22s22p63s23p4D．Ar：1s22s22p63s23p64．比较下列能级的能量大小关系(填“>”、“＝”或“<”)：(1)2s________4s；(2)3p________3d；(3)3d________4s；(4)4d________5d；(5)2p________3s；(6)4d________5f。

第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级构造原理学习目标1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。

2．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。

基础知识梳理一、原子的诞生宇宙中最丰富的元素是氢。

地球上的元素大多数是，非金属元素(包括稀有气体)仅种。

二、能层与能级1．核外电子排布的一般规律（1）原子核外各电子层最多容纳个电子；（2）原子最外层电子不能超过个(K层为最外层时不能超过个)；（3）次外层电子不能超过个(K层为次外层时不能超过个)，倒数第三层电子不能超过个；（4）核外电子总是尽量先排布在能量最的电子层，然后由里向外依次排布在能量逐步的电子层。

2．能层多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异可以将电子分成不同的，用符号分别表示相应的一到七能层。

各能层最多可容纳的电子数分别为。

思考：能层与已有哪一点知识相同？3．能级（1）多电子的原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以分成能级。

第一能层的能级为，第二能层的能级为，第三能层的能级为，第四能层的能级为，各能层能级数等于该能层。

（2）s、p、d、f能级可容纳的最多电子数依次为、、、，是1、3、5、7的。

三、构造原理与电子排布式1．构造原理随着原子序数的递增，绝大多数元素的基态原子核外电子排布遵循下列顺序：这种规律称为。

2．电子排布式元素原子的电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上。

钠原子的电子排布式为，也可以写成[Ne]3s1。

说明：由于存在能级交错，故核外电子的填充顺序与其电子排布式书写顺序并不一致。

如35号溴的电子填充顺序：1s22s22p63s23p64s23d104p5，而其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p5。

重难点突破一、能层和能级1．能层和能级的划分（1）能级数＝能层序数，任一能层的能级总是从s能级开始。

（2）s、p、d、f……各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7……的二倍。

能层与能级构造原理1．以下说法中，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、氦等轻核元素是自然界中天然元素之母D．宇宙的所有原子中最多的是氢元素的原子解析：宇宙诞生于一次大爆炸，爆炸后产生了大量的氢、氦及少量的锂，然后氢、氦等发生原子融合反响合成其他元素，该过程在宇宙中仍在进行，但合成的都是元素，且氢元素仍是宇宙中最丰富的元素。

答案：B2．以下能级中能量最高的是()A．3s能级B．3p能级C．4s能级D．3d能级解析：根据构造原理可知选项中3d能级能量最高。

答案：D3．核外电子排布中，能级会发生交错现象。

以下表示的各能级能量大小关系，不符合客观事实的是(A．3f＞3d＞3p＞3s B．6s＞5p＞4d＞3dC．5f＞4d＞3p＞2s D．7d＞6d＞5d＞4d解析：在第三能层中没有f能级，故A项不符合客观事实。

答案：A4．以下各原子或离子的电子排布式错误的选项是()A．Na＋1s22s22p6225B．F1s2s 2pC ．Cl－[Ne]3s23 p5D ．Ar 1s22s22p63 s23p6解析：此题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。

s能级最多容纳2个电子，p能级最多可容纳6个电子；电子总是从能量低的能层、能级排列，Cl－应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6。

答案：C5．电子在一个原子的以下能级中排布时，最后一个排布的是( )A．nsB．npC．(n－1)dD．(n－2)f解析：根据原子中上述能级的能量上下顺序：ns<(n－2)f<(n－1)d<np，所以最后一个排布的应是能量最高的能级，应为 np能级。

可见，解此类题，应从构造原理入手，判断出能级的能量上下。

电子在排布时应先进入能量低的能级，填满后再进入能量高的能级。

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1 原子结构与性质 复习课【教学目标】加深对原子结构、元素性质的理解，构建原子结构与元素性质的关系的知识体系.【复习任务】知识点归纳整理知识点归纳梳理：例1．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如右表所示,下面原子结构与元素的性质 元素性质 原子半径主要化合价金属性、非金属性第一电离能电负性元素周期表编排规律： 周期（共7个横行） 族（共18个纵行）元素性质递变规律原子结构 原子（X AZ ）的组成：核外电子运动特征核外电子的排布递变规律：遵循的原则表示方法判断正确的是A．原子半径：丙＜丁＜戊 B．金属性：甲＞丙C．氢氧化物碱性：丙＞丁＞戊 D．最外层电子数:甲＞乙例2．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息X X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积Z Z和Y同周期，Z的电负性大于YW W的一种核素的质量数为63，中子数为34（1）Y位于元素周期表第周期表族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是（写化学式）。