原子结构（能层与能级、基态与激发态 原子光谱） 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

引言

------世上万物，神奇莫测化学研究的是构成宏观物体的物质。研究物质的组成与结构研究物质的性质与变化

1、铁易生锈，真金不怕火炼等事例说明了什么问题？为什么？

2、O2和O3是同素异形体，空气中的O2是须臾不能离开的，而空气中的O3多于1.2mg/L则有害；CO易燃，CO2却能灭火。这又说明了什么问题？为什么？

3、分子式为C2H6O的物质可能有图示两种结构，如课本P引言，前者与水互溶而后者不能。这也说明了什么问题？

4、课本P引言图示鲍鱼及其剖面图，图中标出了它的两层不同结构的壳。你能说出这两层壳的功用是什么？为什么？

引

言思考与交流：1、原子的组成与结构决定性质：铁易生锈、钠易与一些物质反应。-----第一章原子结构与性质2、分子的组成与结构决定性质：对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸

21世纪化学的重要课题：模拟生物体中酶的结构创造具有酶的性质的物质。-----第二章分子结构与性质3、晶体的组成与结构决定性质：金刚石和石墨方解石和霰石

-----第三章晶体结构与性质分子结构原子结构晶体结构结构性质决定组织建设第一节原子结构1、能层与能级

基态与激发态

原子光谱第一章

原子结构与性质衡阳市八中高二化学备课组

何烨复习回忆：1、是化学变化中最小的粒子是？2、化学反应的实质是？原子原子的重新组合3、你还记得人类认识原子模型的发展史吗？1.古希腊原子论古希腊哲学家

原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。（Democritus，约公元前460年—前370年）原子2.道尔顿原子模型(1805年)

原子在一切化学变化中不可再分，并保持自己的独特性质；同一元素所有原子的质量、性质都完全相同。化学反应只是改变了原子的结合方式使之变成反应后的物质。（化学原子论）3.汤姆生原子模型(1904年)

原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。（“葡萄干布丁”模型）（西瓜模型）4.卢瑟福原子模型(1911年)

原子中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样。(“行星系式”原子模型)(核式模型)5.波尔原子模型(1913年)

电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。(电子分层排布模型)6.电子云模型(1926年)现代物质结构学说。波粒二象性。(量子力学模型)电子云现代物质结构学说现代科学家们在实验中发现，电子在原子核周围有的区域出现的次数多，有的区域出现的次数少，就像“云雾”笼罩在原子核周围。因而提出了“电子云模型”。电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。如：氢原子的电子云不同时期的原子结构模型时间或年代1803年1903年1911年1913年20世纪20年代中期原子结构模型模型名称

相关科学家道尔顿葡萄干布丁模型汤姆生核式模型卢瑟福电子分层排布模型玻尔电子云(量子力学)模型实心球原子模型薛定谔玻尔的能层、能级与构造原理进入人类视野。1、能层（电子层）

在多电子的原子核外电子的能量是不同的，按电子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。（1）概念（2）能层的表示方法及容纳的最多电子数每层最多容纳的电子数为

二、能层与能级2n2核外电子总是尽先排满能量最低、离核最近的能层，然后才由里往外，依次排在能量较高能层。而失电子总是先失最外层电子。1、能层电子层

1234567KLMNOPQ最多容纳2n2

281832507298从K至Q，离核越远，能量越高核外电子按能量不同分成能层。同一能层的电子，能量可以不同，还可以把它们分成能级2、能级在多电子原子中，同一个能层中电子的能量也可能不同，因此同一能层的电子又被分成不同能级。能层一二三四五六七符号KLMNOPQ能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容纳的电子数2262610261014······2818322n2【思考】通过观察上表，你发现了什么？①任一能层的能级总是从s能级开始，开始依次ns、np、nd、nf…②不同能级中的s、p…级，最多容纳的电子数是相同的③能层的能级数目等于该能层序数。④s、p、d、f…各能级最多可容纳的电子数依次为1、3、5、7…的二倍！⑤相同能级中电子能量基本相同⑥同一能层各能级的能量顺序E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)能层一二三四五六七符号KLMNOPQ能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f······最多容纳的电子数2262610261014······2818322n2（依据是光谱学数据）练习1：在同一个原子中，M能层上的电子与Q能层上的电子的能量()A．前者大于后者B．后者大于前者C．前者等于后者D．无法确定B练习2：以下能级符号正确的是（）A、6sB、2dC、3fD、7p练习3：若n=3，以下能级符号错误的是（）A．npB．nfC．ndD．nsADB练习4：下列各电子能层中，不包含d能级的是（

）A、N能层B、M能层C、L能层D、K能层CD问题：研究核外电子排布分层的依据是什么？基态原子：处于最低能量状态的原子激发态原子：当基态原子吸收一定能量后，发生电子跃迁，电子被激发跃迁到较高能量区域，变成激发态原子。二、基态、激发态、光谱1、基态、激发态基态原子吸收能量激发态原子释放能量(能量高)(能量低)光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一。二、基态、激发态、光谱2、原子光谱不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的能量→表现为光的形式→用光谱仪摄取→得到各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。基态激发态吸收能量释放能量吸收光谱发射光谱发射光谱：吸收光谱：氢的发射光谱氢的吸收光谱光亮普带上的孤立暗线电子吸收能量跃迁时产生(原子由基态到激发态)暗背景下的孤立亮线电子释放能量跃迁时产生(原子由激发态到基态)【思考】下面是Li、He、Hg的发射光谱和吸收光谱：（2）为什么不同元素原子具有不同的特征光谱？不同原子的能级结构不同，电子跃迁时能量变化不同,发出的谱线不同。（鉴定元素、发现元素，称为光谱分析）（1）同一元素发射光谱和吸收光谱有什么差异？互补

同种元素发射光谱和吸收光谱背景和谱线明暗相反，谱线位置不变。位置和能量是不连续的∆E1∆E2∆E3∆E4（3）发射光谱和吸收光谱的谱线不连续,说明了什么问题？（4）原子光谱有哪些应用？检验元素的存在、发现新元素、生活中的光现象利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。焰色反应电子跃迁原子光谱电子排布鉴定元素基态与激发态发射光谱与吸收光谱电子能量的量子化应用产生证据推理能层壳层玻尔模型归纳下图是锂、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练习5：下列现象和应用与电子跃迁无关的是(

)A.激光 B.焰色试验C.缓慢氧化放热 D.霓虹灯C

练习6：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是(

)A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量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.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应A

练习7：下列说法正确的是（）A.自然界中的所有原子都处于基态B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C.无论原子种类是否相同，基态原子的