原子结构+能层与能级及原子光谱+-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级及原子光谱【学习目标】1、认识人类认识原子的过程、原子的核外电子排布规律。2、了解能层、能级的概念及表示形式并理解能层与能级之间的联系。3、了解基态、激发态、原子光谱的概念，4、理解原子的发射光谱与原子的吸收光谱【问题导学】快速阅读课本P6-8,回答下列有关问题1、画出Cl和K原子的结构示意图，回顾原子核外电子的排布规律。2、什么是能层，电子的能层由内向外排序，其序号、符号如何表示？3、什么是能级，能级的符号如何表示？1.画出Cl和K原子的结构示意图，回顾原子核外电子的排布规律。原子核外电子排布：(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)。(5)倒数第三层电子数目不能超过32个。

NMLK原子核1.能层(1)含义：核外电子按能量不同分成能层（电子层）。目标一能层与能级(2)序号及符号能层一二三四五六七符号KLMNOPQ最多电子数281832507298每一层最多可以容纳的电子数为2n2(3)能量关系能层越高，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任一能层,能级数=________数,n能层一共有n个能级。2.能级:在多电子原子中,同一能层的电子,能量也有差异,还可以把它们再分成不同的能级。分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示。能层KLMNO能级…最多容纳电子…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2【注】①每个能层(n)中,能级符号的顺序是

.

能量:

(n代表能层)ns、np、nd、nf……能层序261014……ns<np<nd<nf<……③s、p、d、f……可容纳的电子数依次是________________。能层和能级的能量大小：1、能级的能量大小：同一能层能级越高能量越大。ns<np<nd<nf2、不同能层同一能级的能量大小：能层越高同一能级能量越大。1s<2s<3s<4s<5s<6s<7s2p<3p<4p<5p<6p<7p3d<4d<5d<6d<7d同一能级的能量相同（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能级所能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：高于f的能级不用符号表示。)(P7)能级数_____该能层序数（n)=2n2自然数中奇数序列1,3,5,7...的2倍相同505个5s能级最多容纳2个电子5p能级最多容纳6个电子5d能级最多容纳10个电子5f能级最多容纳14个电子1：以下能级符号正确的是（

）A、6sB、2dC、3fD、7pAD评价任务

2：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CD3.下列说法错误的是(

)

A.能层就是电子层,包含不同的能级

B.能层越高,离原子核越远

C.ns、np、nd最多容纳的电子数均为2

D.每一能层均包含s能级C【当堂检测】4．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是(

)A．最易失去的电子能量最高B．离核最远的电子能量最高C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量D．在离核最近的区域内运动的电子能量最低C处于同一能层时，p能级电子能量一定高于s能级电子能量，不同能层则不一定，例3

某元素的原子序数为13，则：（1）

此元素原子中的电子总数是____。（2）

该元素的原子有___个能层，分占___个能级。（3）

该元素原子中能量最低的能级符号是___，能量最高的能级符号是____，能量最高的能层符号是___。1335

【任务二】基态与激发态原子光谱【思考与讨论2】：电子的能量和所在能级是否就一成不变的呢？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1.基态原子与激发态原子(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。(3)基态、激发态相互之间转化的能量变化最低能量吸收较高原子处于最低能量状态处于较高能量状态基态原子电子跃迁释放能量吸收能量光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一激发态原子

①电子的跃迁是

（未发生电子转移）

②一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如基态碳原子表示1s22s22p2，1s22s12p3为

。

③激发态原子不稳定，易

能量变为基态原子，其能量可转化为

。物理变化激发态碳原子释放可见光注意：发射光谱吸收光谱特征:___背景，___线特征:___背景，___线LiHeHg暗亮暗亮2.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。1、同一元素发射光谱和吸收光谱有什么差异？2、不同元素原子光谱具有什么特征？【思考与讨论3】①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。②不同原子能级结构不同，谱线特征不同（鉴定元素、发现元素，称为光谱分析）活学活用----分析焰色反应的原理:

加热时原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级,且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上。焰色反应是电子跃迁的结果,焰色反应发生的过程: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

评价任务

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

7.当镁原子由1s22s22p63s2

→1s22s22p63p2时,以下说法正确的是A.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量B.镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C.镁原子由基态转化成激发态,这一过程中释放能量D.镁原子由激发态转化成基态,这一过程中吸收能量A【课堂小结】(1分钟)一、能层与能级1、能层2、能级二、基态与激发态

原子光谱1、基态与激发态2、原子光谱8.碘是人体中的重要元素，人体缺碘易患甲状腺肿大，请回答下列问题：(1)碘在元素周期表中的位置是__________________。第五周期第ⅦA族(2)碘原子有___个能层，分别为___________________(用相应的符号表示)，有_____个能级，分别为______