能层与能级基态与激发态原子光谱-高二化学教学课件（人教版选择性必修2）

第一章化学反应的热效应第一章原子结构与性质第一节

原子结构本节重点原子核外电子的能层、能级分布及其能量的关系。电子处于不同的能级,在一定条件下会发生激发与跃迁第1课时

能层与能级基态与激发态原子光谱“葡萄干布丁”模型（汤姆生1904）电子分布在均匀的同样多的正电荷连续体内实心球模型（道尔顿1803）原子是坚实不可再分的12行星（核式）模型（卢瑟福1911）质量主要集中在核上，

电子沿不同轨道运转3电子分层排布模型（波尔1913）核外电子在特定轨道上绕核高速运动4电子云模型（薛定谔1926）电子只能用概率大小来描述在某处出现的可能性5人类对原子的认识——漫长且无止境原子结构1920年丹麦科学家波尔提出了构造原理即从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序，5年后，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，复杂的原子光谱得以诠释。1.能层（1）概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，也叫能层（2）表示方法主题1:能层与能级电子层能层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=2×72①能量规律能层越高,电子的能量越高。能量的高低顺序E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。1.能层（2）表示方法主题1:能层与能级电子层能层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=2×72②数量规律每层容纳的电子数不超过2n2（n为能层序数）2.能级多电子原子中，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。K层1SL层2S2pM层3S3p楼层间能量不同，且不同楼层间还有小台阶，能量也不同主题1:能层与能级能级符号按照s、p、d、f、g……排序能级数=能层序数1.任一能层的能级总是从s开始。2.能级符号前面用数字表示能层序数。【例】：K层中只有1s能级，L层中有2s和2p能级3dKLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多电子数2262610261014主题1:能层与能级【思考･讨论】能级的符号和所能容纳的最多电子数：①任一能层的能级总是从s能级开始，能级的字母代号总是按s、p、d、f......排序的，字母前的序数是它们所处的能层序数。能级数等于该能层序数n。②每个能级最多可容纳的电子数依次为自然数中的奇数列1、3、5、7...

的2倍。③不同能层中符号相同的能级最多容纳的电子数相同。④多电子原子中，同一能层不同能级的能量顺序:E(ns)<

E(np)

<

E(nd)

<

E(nf)

⑤不同能层相同能级的能量顺序E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)课堂检测1.判断正误(1)2d表示L层上的d能级

(

)(2)同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小

(

)(3)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束

(

)(4)4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)(

)(5)3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数不相同

(

)××××√课堂检测

261014

3．下列有关原子核外电子的说法错误的是（

）A．在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动B．电子总是尽可能地先从内层排起，当一层充满后再填充下一层C．每个电子层作为最外层时，最多可容纳8个电子D．离原子核近的电子能量低，离原子核远的电子能量高C课堂检测激光是20世纪以来继核能、信息技术、生物技术等之后人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。你敢信吗？激光焰色试验和LED灯发光原理竟然一样？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。叶绿素铜钠盐KLMN电子跃迁基态氢原子处于能量最低状态的氢原子吸收能量激发态氢原子能量比基态高的氢原子KLMN主题2: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能量最低原则使整个原子的能量处于最低状态2.基态与激发态(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。(2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。主题2:基态与激发态原子光谱2.基态与激发态①电子的跃迁是物理变化（未发生电子转移），而原子得失电子时发生的是化学变化。②一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）。特别提醒：③激发态原子不稳定，易回落到较低能量的激发态或基态原子，该过程释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一。叶绿素铜钠盐①激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。

②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。

光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。通常原子处于基态，但在受到热能、电能的激发时，原子吸收能量会跃迁到能级较高的激发态，激发态的原子不稳定，很快再跃迁回到较低能级乃至基态，同时释放出特定频率的光。(1）原子光谱的产生hν=E2-E13.原子光谱主题2:基态与激发态原子光谱激发态能级发射光谱吸收光谱E1E0E2E3En基态能级叶绿素铜钠盐(2)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。原子光谱的成因与分类KLMN基态激发态光基态原子吸收能量，电子会发生跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。吸收能量吸收光谱当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。释放能量发射光谱3.原子光谱主题2:基态与激发态原子光谱叶绿素铜钠盐发射光谱吸收光谱特征:暗背景,亮线,线状不连续，电子释放能量跃迁时产生(原子由激发态到基态)电子吸收能量跃迁时产生(原子由基态到激发态)亮背景，暗线，线状不连续3.原子光谱主题2:基态与激发态原子光谱LiHeHg活学活用----分析焰色试验的原理:主题2:基态与激发态原子光谱激发态

基态灼烧释放能量（光）利用元素的发射光谱我们见到的可见光，如焰火、霓虹灯、激光、荧光、LED灯光等都与原子核外电子跃迁释放能量有关。叶绿素铜钠盐假设原子中的电子只能沿着特定轨道绕核旋转，在此轨道上电子不释放也不吸收能量，这种状态叫定态。原子的各定态能量都是特定数值，即是量子化的，不连续。而原子光谱的谱线是不同定态的电子发生跃迁产生的。玻尔理论主题2:基态与激发态原子光谱太阳光谱是原子的吸收光谱，为什么是离散的谱线而不是连续的的呢？夫琅禾费线叶绿素铜钠盐(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。3.原子光谱主题2:基态与激发态原子光谱发现新元素检验元素烟火He氦不同元素的焰色试验课堂检测1.判断正误(1)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一(

)(2)霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关(

)(3)产生激光的前提是原子要处于激发态(

)(4)电子跃迁时只吸收能量(

)(5)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量(

)(6)激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性(

)√√×××课堂检测2.下列关于同一原子中基态和激发态说法正确的是(

)A.基态时能量比激发态时的高

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C课堂检测3：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.燃烧放热 D.霓虹灯C4：电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取(

)A．电子的运动轨迹图像 B．原子的吸收光谱C．电子体积大小的图像 D．原子的发射光谱B课堂检测

原子光谱(20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