人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构课后作业题
展开1.1.1 能层与能级 基态与激发态
一.选择题
1.下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是( )
A. 核外电子是分层运动的
B. 只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时,电子运动状态才能被确定
C. 只有能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时,才能确定每一个电子层的最多轨道数
D. 电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关
2.下列关于能层与能级的说法中正确的是( )
A. 同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同
B. 任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不一定等于该能层序数
C. 同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D. 多电子原子中,每个能层上电子的能量一定不同
3.下列能层中,包含f能级的是( )
A. K能层 B. L能层
C. M能层 D. N能层
4.硅原子的电子排布式由1s22s22p63s23p2转变为1s22s22p63s13p3,下列有关该过程的说法正确的是( )
A. 硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量
B. 硅原子由激发态转化为基态,这一过程释放能量
C. 硅原子处于激发态时的能量低于基态时的能量
D. 转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构相同,化学性质相同
5、图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
6、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),这也是原子光谱产生的原因
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
7、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
8、下列原子的核外电子排布式中,表示激发态原子的是( )
A.B.C.D.
9、当碳原子的核外电子排布由转变为时(能级上的数字代表该能级的电子数),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.该过程将产生吸收光谱
D.碳原子要向外界环境释放能量
10、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),这也是原子光谱产生的原因
B.激光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
D.电子由低能级跃迁到高能级时,可通过光谱仪直接获得原子的发射光谱
11、某元素的原子核外有三个电子层,其3p能级上的电子数是3s能级上的一半,则此元素是( )
A.SB.AlC.SiD.Cl
二、非选择题
12、下列符号代表一些能层或能级的能量,请将它们按能量由低到高的顺序排列。
(1)EK、EN、EL、EM:______________。
(2)E3s、E2s、E4s、E1s:____________。
(3)E4s、E4d、E4p、E4f:____________。
13、(1)理论研究证明,多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级,第三能层有3个能级,分别为________。
(2)在同一个原子中,离核越近,n越小的能层能量________。在同一能层中,各能级的能量按s、p、d、f的次序________。原子核外电子的每个能层最多可容纳的电子数与能层的序数(n)之间存在的关系是________。
14、有两种气态单质和,已知和所含的原子个数相等,分子数之比为2:3。A和B的原子核内质子数都等于中子数,A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为__________________。
(2)中的值为__________________。
(3)B原子的能层数目为__________________。
(4)A、B形成的一种气态化合物与水反应能生成由A、B形成的另一种气态化合物。写出该反应的化学方程式:__________________。
答案解析
1、【答案】C
【解析】电子所具有的能量不同,就会在不同的能层上运动,A项正确;电子运动状态是由能层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子自旋状态共同决定的,B项正确;同一能级的电子具有相同的能量,与电子云的空间伸展方向无关,与其自旋状态也无关,D项正确;能层数确定能层中的最多原子轨道数,C项错误。
2、【答案】A
【解析】同一原子中,符号相同的能级,其上电子能量不一定相同,如1s和2s,能量2s>1s,A正确;能层含有的能级数等于能层序数,即第n能层含有n个能级,每一能层总是从s能级开始,B错误;同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2,C错误;多电子原子中,同一能级上电子的能量相同,D错误。
3、【答案】D
【解析】K能层是第一能层,只有1s能级;L能层是第二能层,有两个能级,即2s和2p;M能层是第三能层,有三个能级,即3s、3p、3d;N能层是第四能层,有四个能级,即4s、4p、4d、4f。根据能级数等于能层序数,只有能层序数≥4的能层才有f能级。
4、【答案】A
【解析】硅原子由基态转化为激发态,这一过程吸收能量,则其处于激发态时的能量高于基态时的能量,故A项正确,B、C项错误;转化后硅原子与基态磷原子的电子层结构不相同,因为基态磷原子的最外层排布式为3s23p3,化学性质也不相同,D项错误。
5、【答案】D
【解析】燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的,而平面镜成像则是光线反射的结果。
6、【答案】B
【解析】电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,主要以光(辐射)的形式体现。电子从基态跃迁到激发态时,会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态跃迁到基态时,会放出能量,形成发射光谱,B项错误。
7、【答案】A
【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,
8.答案:B
解析:A、C、D项表示的是基态原子;B项,电子从2p能级跃迁到3s能级,表示的是激发态原子。
9.答案:AC
解析:当碳原子的核外电子排布由转变为时,电子由低能级跃迁到高能级,原子由基态变为激发态,应吸收能量,产生吸收光谱,所以选AC。
10.答案:D
解析: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),电子由基态向激发态跃迁形成吸收光谱,电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态乃至基态跃迁形成发射光谱,故A正确;在日常生活中我们看到的许多可见光,如霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,故B正确;原子光谱用于测定原子种类,历史上很多种元素都是通过原子光谱发现的,故C正确;电子由低能级跃迁到高能级时,形成吸收光谱,故D错误。
11.答案:B
解析:该元素原子的3s能级上有2个电子,3p能级上有1个电子,即第三电子层上共有3个电子,故此元素是Al。
12、【答案】(1)EK<EL<EM<EN
(2)E1s<E2s<E3s<E4s
(3)E4s<E4p<E4d<E4f
【解析】不同的能层能量按K、L、M、N、O、P、Q依次升高,同一能层里,能级的能量按s、p、d、f的顺序升高。
13、【答案】(1)3s、3p、3d (2)越低 递增 2n2
【解析】多电子原子中,每个能层含有与能层序数相同的能级,能量由低到高按s、p、d、f……的顺序依次排列,每一能级所能容纳的最多电子数是其轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各能级可以容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍,英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。每个能层所能容纳的最多电子数为2n2。
14、答案:(1)O、N
(2)3
(3)2
(4)
解析:由A原子L层电子数是K层的3倍,可知A为O。根据题意,设A、B的相对原子质量分别为、,则,解得,。由此可知B为N,则为,为。
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