化学人教版高中选择性必修二（2019年新编）1.1.1 能层与能级 基态与激发态-课件

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

基态与激发态高二化学新人教化学选择性必修2《物质结构与性质》第一章原子结构与性质“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。原子结构与元素的性质1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表1920年，丹麦科学家玻尔提出了构造原理开启了用原子结构解释元素周期律的篇章玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”厘清了核外电子的可能状态1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造理论第一节原子结构原子结构的研究【任务一】能层与能级1.能层（shell）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)【思考与讨论1】电子的能层由内向外排序，请回顾其序号、符号以及所能容纳的最多电子数。能层n1234567符号KLMNOPQ最多电子数2818

325072982×122×222×322×422×522×622×722n2能层越高，电子的能量越高(K<L<M<N<O<P)

2.能级（level）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n12345能层符号KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多电子数2262

610261014261×23×2能层是楼层，能级是楼层的阶级

7×25×2【思考与讨论2】请根据以下“能层与能级”的表格讨论以下几个问题：(1)能级数与该能层序数（n)的关系？(2)以s、p、d、f...为符号的能级最多可容纳多少电子数？

(3)3d、4d、5d能级分别最多可容纳多少个电子？(4)第5能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在哪几个能级中,各能级最多容纳多少个电子？【任务一】能层与能级【小结】1、不同能层的能量大小：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<(P)2、同一能层各能级的能量大小：3、能级数_____该能层序数（n)4、以s、p、d、f...为符号的能级最多可容纳的电子数依次为：自然数中奇数序列1,3,5,7...的2倍5、一个能层最多可容纳的电子数：2n2=【学习评价】课本P17

DA

【任务二】基态与激发态原子光谱基态原子稳定。【思考1】日常生活中看见的可见光，如焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等是怎么一回事呢？电子的跃迁处于最低能量状态的原子叫基态原子当基态原子吸收能量,它的电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。基态原子激发态原子吸收能量释放能量1.基态原子2.激发态原子光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一【任务二】基态与激发态原子光谱

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，总称原子光谱。3.原子光谱

E0E1E2E3En激发态能级基态能级吸收光谱发射光谱【思考2】钠和钾的焰色试验是否相同？说明了什么问题？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）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。4.光谱分析（1）通过原子光谱发现许多元素。如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的蓝光和红光。又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。任务二：基态与激发态原子光谱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？

发射光谱

当外电源电路接通后，变压器输出端就会产生

几千伏甚至上万伏的高压。当这一高压加到霓虹灯管两端电极上时，霓虹灯管内的稀有气体原子中的带电粒子电子就会发生跃迁，发出五颜六色的光。【学习评价】【学习评价】4.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特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。①③⑤②④⑥【学习评价】一、能层与能级能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3