【课件】能级与能层+原子光谱课件2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节

原子结构

第1课时

能层与能级

原子光谱选择性必修二第一章原子结构与性质学习目标1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁“原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的微粒。19世纪初，英国人道尔顿创立了近代原子学说，假设原子是化学元素中的最小粒子，每一种元素有一种原子。20世纪初，人们终于认识到原子不是最小的粒子，而且有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论根据。原子的基本性质，如原子半径、电离能和电负性等都与原子结构密切相关，因而也呈现周期性。原子来源科学史话原子结构探索历程科学史话186919201936发现了元素周期表俄国化学家门捷列夫构造原理：从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序丹麦物理学家玻尔发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造理论德国化学家马德隆旧知回顾1、结合所学，请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。钠的原子结构示意图原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电)核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数(A)

=质子数(Z)

+中子数(N)2、你认为核外电子有什么运动特点和排布规律？电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。原子是由原子核和核外电子组成核外电子是分层排布的;离核越远的电子,能量越高。一、能层与能级1、

能层(1)分类依据：多电子原子核外电子的

是不同的，按

差异，可以将核外电子分成不同的能层。电子的能量能量——电子层能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数能层一二三四五六七符号K

L

M

N

OPQ最多电子数

2=2×128=2×22

18=2×3232=2×4250=2×5272=2×6298=2×722n2找规律（2）电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数:第n层最多可容纳的电子数为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32（3）能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量

的电子层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐

的电子层。即：能层的高低顺序为

E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)较低升高

多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同。

还可以把一个能层分为不同能级。

科学家据此进一步完善玻尔模型。

将所谓的“壳层”由“能层”落实为“能层”中的“能级”。能层是楼层，能级是楼梯的阶梯2、能级(1)分类依据：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能

，还可以把它们分成

。不同能级(2)符号：任一能层的能级都是从s能级开始，依次称p、d、f、g能级……ns、np、nd、nf...(n代表能层)能级数=该能层序数第一能层有__个能级，即____第二能层有__个能级，即_______1s2s、2p12能层KLMNO能级…最多容纳电子…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2s能级最多容纳的电子数为2p能级最多容纳的电子数为6d能级最多容纳的电子数为10f能级最多容纳的电子数为14(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数能级可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1，3，5，7...的2倍1、在每一能层中，能级符号的顺序是：ns、

np、nd、nf……(n代表能层)2、任一能层的能级总的从s能级开始:能级数=该能层序数

5、不同能层中，能级的能量高低是1s<2s<3s<4s….3、各能级所在能层的取值ns(n≥1)np(n≥2)nd(n≥3)nf(n≥4)4、每一能层最多可容纳2n2个电子，以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2p<3p<4p…6、在同一能层中，能级的能量高低是ns<np<nd<nf……要点归纳思考与讨论

（3）、第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？

（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?2.6.10.14相同50s-2，p-6，d-10，f-141.(2022·辽宁沈阳期末)下列关于能层和能级的认识正确的是(

)A.各能层含有的电子数为2n2B.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.无论哪一个能层的s能级,最多容纳的电子数均为2解析:各能层最多容纳的电子数是2n2,A项错误;第一、第二、第三能层都没有f能级,B项错误;能层序数等于各能层所含的能级数,C项错误。练一练D解析:多电子原子中,同一能层的电子可分为不同的能级,K能层只有s能级,L能层有s、p能级,从M能层开始有d能级。2.下列能层不包含d能级的是(

)

A.O能层

B.N能层

C.M能层

D.K能层D练一练3.下列能级符号中,错误的是(

)

A.3s

B.3p

C.3d

D.2d解析:第二能层没有d能级。D二、基态与激发态原子光谱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

状态2、基态原子与激发态原子最低(1)基态原子:处于

状态的原子。(2)激发态原子:基态原子

能量,它的电子会跃迁到

能级,变为激发态原子。最低能量吸收较高光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p2表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子（电子数不变）。激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。激发态原子释放能量变为基态原子时，其能量可转化为可见光，如：焰火、激光、霓虹灯……生活中，我们看到的许多可见光，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。电子跃迁3、光谱与光谱分析（1）原子光谱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。吸收光谱发射光谱基态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）原子光谱的产生(3)光谱分析在现代化学中,常利用原子光谱上的

来鉴定元素,称为光谱分析。发射光谱吸收光谱特征:暗背景,亮线,线状不连续特征:亮背景，暗线，线状不连续特征谱线4、原子光谱的应用(1)发现新元素He氦如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。（2）检验元素不同元素的焰色试验4、原子光谱的应用4、原子光谱的应用(3)生产生活烟火霓虹灯1.(2022·广东茂名期末)烟花又称花炮、焰火,主要用于军事、盛大的典礼或表演中。下列对形成烟花的过程叙述错误的是(

)A.与电子的跃迁有关B.该过程中吸收能量C.焰色试验属于物理变化D.该过程中金属原子可能由激发态转化为基态B解析:形成烟花的过程是释放能量的过程,B项错误。练一练下图是锂、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吸收光谱，图__________是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的