(1)能层与能级基态与激发态原子光谱课件高二下学期化学人教版选择性必修2

组织建设第1课时

能层与能级

基态与激发态第一章

原子结构与性质第一节原子结构学习目标通过认识原子结构和电子排布理解能层和能级的关系。通过核外电子能量不同分析、理解基态与激发态的含义。3.能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表1920年，丹麦科学家波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波尔的“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导入原子结构探索历程原子结构模型的演变史道尔顿模型(1803年)汤姆孙原子模型(1904年)卢瑟福原子模型(1911年)玻尔原子模型(1913年)电子云模型(1926－1935年)“葡萄干面包式”“实心球”“行星式”“量子化轨道”“现代电子云”知识回顾1、结合所学，请画出钠原子原子结构示意图，谈谈你对原子结构的认识。Na: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、核外电子运动特点和排布规律是什么？核外电子是_______排布的（K、L、M、O、P、Q）离核较近的电子，能量_______，离核较远的电子，能量_______分层较低较高3.核外电子排布的一般规律(1)先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由内向外。(2)每一层最多容纳电子数：2n2个。(3)最外层电子数不超过8个（K层为最外层不超过2个）(4)次外层电子数不超过18个。(5)倒数第三层不超过32个。“一低四不超”1、下列说法正确的是（

）A、某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子B、最外层达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C、F-、Na+、Mg2+、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D、NH4+与H3O+具有相同的质子数和电子数CD一、能层与能级1.能层(1)核外电子按

不同分成能层(电子层)。能量(2)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

22×1282×22

182×32322×42502×52722×62982×722n2不是真实存在的，只是为了研究方便假设的电子层(3)能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为_

。E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)2.能级(1)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

。不同能级能层是楼层，能级是楼梯的阶梯(电子亚层)(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……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)。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…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数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（轨道数）……的二倍思考与讨论：(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?(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能级容纳的最多电子数是否相同？(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?(注：本书只要求到f能级。)2n2能级数=能层序数（n）2、6、10、14相同，都是10个50s-2，p-6，d-10，f-14...小结：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，不同能层中相同能级所能容纳的最多电子数相同。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……的二倍2p<3p<4p…6、在同一能层中，能级的能量高低是ns<np<nd<nf……[微自测]×√√√×××2.第三电子层含有的轨道数为()A、3B、5C、7D、93.下列不符合事实的是（

）

A、4s2B、2p3C、3d8D、3f144.下列各能层不包含d能级的是（

）A、O能层B、P能层C、M能层D、K能层5.某一能层上nd能级最多能容纳的电子数为（

）A、6B、10C、14D、15BDDD最低能量较高吸收释放二、基态与激发态原子光谱

1.基态与激发态原子特别提醒

电子的跃迁是物理变化(未发生电子得失)。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。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。生活中：与电子跃迁有关的现象焰火霓虹灯光激光荧光LED灯光2.原子光谱(1)原子光谱:不同元素的原子，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发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。发射光谱吸收光谱吸收的光和释放的光频率相同LiHeHg

(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。(2)原子光谱的成因与分类基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低2、光谱与光谱分析基态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光能量能量基态激发态(1)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。(2)光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。

（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。金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么?焰色反应是电子跃迁的结果，焰色反应发生的过程：②检验元素③生产生活烟火霓虹灯基态原子中的电子吸收能量，能量较低的电子发生跃迁,从基态变为激发态。随即电子又从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态，便以光(辐射)的形式释放能量，形成不同的焰色。发射光谱[微自测]1.下列关于同一原子中基态和激发态的说法中，正确的是（）A.基态时的能量比激发态时高B.激发态时比较稳定C.由基态转化为激发态过程中吸收能量D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光2.当碳原子核外一个电子由2s能级跃迁到2p能级时，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.该过程将产生发射光谱D.碳原子要向外界环境释放能量CA3.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.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应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.电子由激发态向基态跃迁时以光