能层与能级+基态与激发态+原子光谱+课件 【知识精讲+备课精研】 高二化学人教版（2019）选择性必修2

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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

原子光谱第一章第一节第一课时原子结构探索历程19世纪初道尔顿近代原子学说1913年玻尔氢原子模型1920年玻尔构造原理1869年门捷列夫元素周期律马德隆完整的构造原理1936年即从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序，由此开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。5年后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。以原子光谱为事实依据复习回忆：原子结构原子：是化学变化中最小的粒子化学反应的实质：是原子的重新组合。一、原子结构原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电）粒子间的数量关系

原子内部，质子所带正电和电子所带负电电量相等，电性相反。原子整体不显电性。回忆：构成原子的粒子有哪些？它们怎样构成原子的？含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动：核外电子是分层排布的;多电子原子中，电子的能量不同，离核越远的电子能量越高。离核远近：近远

能量高低：低高知识回顾学与问核外电子是怎样排布的？观察1-18号元素的原子结构示意图，讨论为什么原子核外的电子分层运动？能层与能级量子力学对原子核外电子运动状态的描述原子轨道：量子力学理论用原子轨道来描述原子中单个电子的空间运动状态，某一个原子轨道，应属于某个能层(电子层n)的某个能级(s、p、d、f等)。一、能层与能级1.能层在多电子原子中，核外电子能量不同，按照核外电子的能量不同分成能层。（强调电子的能量差异）电子层:多电子原子里,电子分别在能量不同的区域内运动。把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。(“电子层”强调电子运动)符号:第一、二、三、四、五、六、七能层可分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。能量关系:由K能层→Q能层,能量逐渐升高。电子层数一二三四五六七符号KLMNOPQ每层最多容纳电子数281832507298回顾每一能层所能容纳的最多电子数？能层越高，电子的能量越高(K<L<M<N<O<P<Q)

数量规律：每层容纳的电子数不超过2n2最外层电子数不超过8(K层为最外层时，电子数不超过2)次外层电子数不超过18倒数第三层电子数不超过322.能级同一能层的电子，能量也可能不同，还可分成不同能级(s、p、d、f...)。能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多电子数226261026101426…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。②s、p、d、f各能级可容纳的电子数分别为_、_、_、_的2倍。等于3

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3.能层与能级的组成以及能量的关系(1)任一能层的能级总是从s能级开始，能级数=能层序数，即第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p和3d），依此次类推。(2)在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf......(n为能层序数)。(3)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是ns<np<nd<nf。(4)不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s<2s<3s<4s……1.一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系?【思考交流】

能层的能级数等于该能层序数。一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。2.以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍。3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。3.第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？第五能层最多可容纳50个电子；5个能级；各能级最多容纳电子数分别为2,6,10,14,18个。√×

×

√

3.(1)Cl原子核外电子能量最高的电子所在的能级是_____。(2)基态Si原子中，核外电子占据最高能层的符号为____，该能层上有___个能级，电子数为____。3pM342、若n＝3，以下能级符号错误的是()A．npB．ndC．nfD．nsC基态与激发态

原子光谱二、基态与激发态原子光谱1.基态与激发态原子基态原子激发态原子吸收能量释放能量处于最低能量处于较高能量光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。注意：电子的跃迁是物理变化基态与激发态相互转化的应用焰色反应激光笔LED灯装饰的建筑夜景(1)不同元素原子的电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原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。

E0E1E2E3En激发态能级基态能级吸收光谱发射光谱锂、氦、汞的发射光谱

锂、氦、汞的吸收光谱特征:暗背景,亮线,

线状不连续特征:亮背景,

暗线,

线状不连续2.原子光谱基态KLMN激发态KLMN能量能量KLMN光KLMN不稳定吸收能量电子跃迁释放能量(2)原子光谱的成因与分类

(3)光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。1.金属元素的焰色试验属于吸收光谱还是发射光谱？

2.霓虹灯内因为充油稀薄氖气或其它稀有气体才会发出颜色各异的光。你能解释其中的原理吗？

发射光