高中化学选修3第一章 第一节 第2课时

第课时

原子的基与激发态、子云与原子道[心素养发展目标1.观辨识与微观探析过观上对核外电子排布规律的分析解基态与激发态的含义与关系，能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。2.据推理与模型认知：通过原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法。一、能量最低原理、原子的基态激发态、光谱．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。．基态原子与激发原子基态原子：处于最低能量的原子。激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能，变成激发态原子。基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子

吸收能量释放能量，主要形式为

激发态原子。．光谱光谱的成因及分类

谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元，称为光谱分析。关于电子跃迁的注意事项((例

布式是基态原子的电子排布式的()

)下电子排①Be：1s

2s1

②O1s2

2s2

4

③He

2s1

④Cl：1s2

2s2

2p6

2

A①②B②③C①③D．②④【考点】原的基态与激发态【题点】能最低原理及应用答案D解析①Be2s2p1

2p②1s2s

③He1s11

Cl1s22s2p63p

例

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．子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．原子获得电子后转变成发出红光的物质D．电的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应【考点】原的基态与激发态【题点】原光谱及其应用答案A解析A二、电子云与原子轨道．原子核外电子的动特点电子的质量很(×10

31

，带负电荷。相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大。电子运动的速度很快，接近光(×108

m·s1

)。

．电子云电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密分布的形象化描述。电子云轮廓图的形状s能的电子云轮廓图是球形p能级的电子云轮廓图是哑铃形。．原子轨道概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个子轨道。形状①电的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。②子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越，原子轨道的半径越大。

yyyz各能级所含有原子轨道数目能级符号轨道数目

s

p

d

f原子轨道与能层序数的关系13ppp(n)n2

例

)下关于电子云的叙述中不正确的是)A电子云是用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间出现概率大小的图形B．子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形C．子云图说明离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现率越小D．级别不同，电子云的形态也不一样【考点】电云与原子轨道【题点】电云的理解与辨析答案B解析

现概率越小。例列说法正确的是()

如图是s能级和p能的原子轨道图，下

A能和能级的原子轨道形状相同B．个级都有个子轨道C．能的原子轨道半径与能层序数有关D．原的电子在11个子道上高速运动【考点】电云与原子轨道【题点】原轨道的理解与辨答案解析s3s6D易错提醒

基态原子的核外电子排布遵循构造原理。电子及其运动特点可概括为体积小、质量轻、带负电；绕核转、动快、测不刻的位置和速度)离核的)距离不同、能量相异、描述(电子在核外空间某处出现的概率即电子云)原子轨道：同一能层，不同能级其原子轨道形状不同，数目不同不同能层，同种能级某原子轨道形状相同，半径不同，能量不同。．误判断处于最低能量的原子叫基态原(√

)电子跃迁时只吸收能(×

)的子云比电子云大，说明的电子云中的电子比(×同一原子中2p3p、能级中原子轨道数依次增(×)

)和轨道形状相同，能量也相(×

)

表示3p能有四个轨道×

)．列说法正确的是)A自然界中的所有原子都处于基态B．一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C．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D．发原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性【考点】原的基态与激发态【题点】基与激发态的判断比较答案B解析．列变化需要吸收能量的()A2

2s2

3s1

→1s2

2s2pB2

→3s2

C．→2pD．2HH

2【考点】原的基态与激发态【题点】基与激发态的判断比较答案A解析AB1Cp3

D2H

2

．子由3d能跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取)A电子的运动轨迹图像C．子体积大小的图像

B原子的吸收光谱D．子发射光谱【考点】原的基态与激发态【题点】原光谱及其应用答案B解析E(4p)3d．下列说法正确的()

A因为道是”字形，所以p电是”字形B．层数为3时有、、3d个道C．原子中只有电子，故氢原子核外只有1个轨道D．子图即是电子云轮廓图，都是用来形象描述电子运动状态的【考点】电云与原子轨道【题点】电云与原子轨道的解与辨析答案B解析A3s3d31．要求填空。硅是重要的半导体材料成了现代电子工业的基础态Si子中电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数_，电子数为_。基态K原子中核外电子占据最高能层的号________占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。【考点】电云与原子轨道【题点】电云与原子轨道的解与辨析答案解析

(1)M9(2)N球(1)Si3M4M3d9KN11s

题组一基态、激发态及光谱．)生活中的下列现象与子核外电子发生跃迁有关的()A钢铁长期使用后生锈B．日里燃放的焰火五彩缤纷C．属可以导电D．脑久置后消失【考点】原的基态和激发态【题点】原光谱及应用答案B解析AB

CD．列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的()A：1s2

2s2

BS

2

63s23p6C．：2

2s2

2

D．：

23s23p2【考点】原的基态和激发态【题点】能最低原理的应用答案解析2．原子的电子排布式由2

2s2p6

3s

转变为22s

3s1

，下列有关该过程的法正确的是()A硅原子由基态转化为激发态，这一过程吸收能量B．原子由激发态转化为基态，这一过程释放能量C．原子处于激发态时的能量低于基态时的能量D．化硅原子与基态磷原子的电子层结构相同，化学性质相同【考点】原的基态和激发态【题点】基与激发态的判断比较答案A解析ABC3s23D．列有关说法不正确的()A基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理B．子核外电子发生跃迁不一定吸收能量C．子核外电子从基态跃迁到激发态时，只能跃迁到稍高的能级，如s只跃迁到D．幕的霓虹灯光、军事上使用的激光均与原子核外电子发生跃迁有关【考点】原的基态和激发态【题点】基与激发态的判断比较答案解析B2sC

222223D．若某基态原子的价电子排布式为4d

5s2

，则下列说法正确的()A该元素基态原子共有3个电子B．元素基态原子核外有电子层C．元素基态原子最外层有电子D．元基态原子M能共有电子【考点】原的基态和激发态【题点】答案B解析4d1

2

2

2s

2

2

4d15s392MB)X三元素原子的最外层电子排布式分别为n2和2，由这三种元素组成的化合物的化学式可能()AXC．【考点】原的基态和激发态【题点】答案

B．XD．XYZ解析3s

2Al2s10C题组二核外电子的运动特点及述方法．列有关电子云和原子轨道的说法正确的()A原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．轨道呈哑铃形，在空间有个伸展方向D．电原子轨道相同子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大答案D．列说法中正确的()A1s子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运

B．子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多C．s能级的原子轨道图可表示为D．3d3

表示3d能有个轨道答案．列说法正确的是)Ap电云是平面8”字形的B3p2

表示3p能中有两个原子轨道C．能级包5个子轨道，最多容纳10个子D．电云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状【考点】电云与原子轨道【题点】原轨道的理解与辨答案D解析”A3p2

3pBLd．列轨道上的电子在xy平上出现的机会为零的()AB3p．3pD．3s【考点】电云与原子轨道【题点】原轨道的理解与辨答案A解析p3pzsA11下列有关原子核外电子的能量与运动状态的说法正确的()A在同一原子中2p3p、…能级的电子轨道数依次增多

B．同一能级上运动的电子，其能量一定相同C．同一能级上运动的电子，其运动状态有可能相同D．同原子中、2s、4s…能级的原子轨道的平均半径相同【考点】电云与原子轨道【题点】原轨道的理解与辨答案B解析pAB1s3s……D

．图是能和能级的原子轨道图，试回答下列问题：电的原子轨道形个s能有_______个原子轨道p子的原子轨道呈形每个能级有个子轨道。元素X的子最外层电子排布式为nn原子中能量最高的_______电，其电子云在空间有_方。【考点】电云与原子轨道【题点】原轨道的理解与辨答案解析

(1)球1哑三互相垂直的伸展(1)nsp3p3

p

Xn

p

n

psnX1s2s2

2p．表列出了核电荷数为21的元素的最高正化合价，回答下列问题：元素名称元素符号核电荷数最高正化合价

钪Sc＋3

钛Ti＋4

钒V＋5

铬＋6

锰Mn＋7写出下列元素基态原子的核外电子排布式：Sc________________________________________________________________________Ti________________________________________________________________________；；。已知基态铬原子的电子排布式是1s22p

3s2

1

并不符合构造原理人常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是________________________________________________________________________。对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，发