1.1.1++能层与能级+基态与激发态+课件+-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第一节原子结构第1课时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学习目标1.通过认识原子结构与核外电子排布理解能层与能级的关系。2.通过核外电子能量不同分析、理解基态与激发态的含义与关系。3.能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。问题导学璀璨夺目的烟花焰火能够给节日带来喜庆的气氛，而这些焰火光柱的形成与原子核外电子的跃迁有关，原子的结构是怎样的，焰火光柱又是怎样形成的呢？一、能层与能级氧镁氯钠电子按照能量高低在核外分层进行运动，能量低，离核近，能量高，离核远。【思考】核外电子排布的实验依据是什么？1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出____________，开启了用原子结构解释____________的篇章。1925年以后，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，复杂的原子光谱得以诠释。构造原理元素周期律点拨精讲一、能层与能级1.能层多电子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。——（电子层）(2)表示方法能层一二三四五六七字母代号KLMNOPQ离核远近能量低

高近远(1)划分依据E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)(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28

18

32

5072982×122×222×322×422×522×622×722n2①各电子层最多容纳2n2个电子

②最外层不超过8个(K层为最外层时不能超过2个)③次外层最多能容纳的电子数不超过18个

④倒数第三层最多能容纳的电子数不超过32个⑤原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层。(3)核外电子的排布能量规律：n2、能级(1)分类依据：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……第n能层含有

n个能级能级数=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…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2s能级最多容纳的电子数为2p能级最多容纳的电子数为6d能级最多容纳的电子数为10f能级最多容纳的电子数为14(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数有什么规律吗？点拨：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

6、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7、同一能层中，能级的能量高低是：

ns<np<nd<nf……5、不同能层中，符号相同的能级容纳的最多电子数相同1、若n＝3，以下能级符号错误的是()A.np B.nfC.nd D.ns2.下列有关认识中正确的是()A.在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n－1D.各能层含有的电子数为2n2BA3.正误判断(1)2d表示L层上的d能级(2)3p、4p、5p能级所容纳的最多电子数相同(3)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束(4)p能级的能量一定比s能级的高(5)同一原子中，符号相同的能级上的电子能量不一定相同(6)同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的×√××√×4.第四能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？方法1：第四能层最多可以容纳的电子数2n2＝2×42＝32方法2：分别容纳在5s、5p、5d、5f、五个能级中各能级最多容纳的电子数为：5s能级2×1=25p能级2×3=65d能级2×5=105f能级2×7=14

总计32个电子，与前面能层的计算结果相同。节日里五颜六色的火焰是化学变化吗？霓虹灯光、LED灯光呢？与今天所学的原子结构有什么关系呢？都与原子核外电子跃迁释放能量有关。二、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构造原理使整个原子的能量处于

状态最低2、基态原子与激发态原子最低能量较高吸收释放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3、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。释放能量电子跃迁稳定二、基态与激发态原子光谱(1)吸收光谱4.原子光谱的产生不同元素的原子，从基态

激发态，电子发生跃迁时可以吸收不同频率的光，用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。锂、氦、汞的吸收光谱(2)发射光谱不同元素的原子，从激发态

基态或能量较低的激发态，电子发生跃迁时可以释放不同频率的光，用光谱仪可以摄取各种原子发射光谱。锂、氦、汞的发射光谱特别提醒：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）。③激发态原子（能量较高）不稳定，易释放能量变为基态原子。④电子跃迁的形式有两种：第一种是基态到激发态（吸收能量，吸收光谱），第二种是激发态到基态（释放能量，发射光谱）。二、基态与激发态原子光谱(1)发现新元素5.原子光谱的应用在现代化学中，利用原子光谱上的__________来鉴定元素，称为光谱分析。特征谱线

许多元素是通过原子光谱发现的，如铯(1860年)和铷(1861年)，其光谱图中有特征的蓝光和红光。又如1868年科学家们通过分析太阳光谱发现了稀有气体氦。二、基态与激发态原子光谱(2)检验元素5.原子光谱的应用焰色试验是电子跃迁的结果，焰色试验发生的过程：（发射光谱）二、基态与激发态原子光谱(3)生产生活中光现象5.原子光谱的应用烟花激光LED灯荧光霓虹灯【思考】每到夜幕降临时，大街上的霓虹灯就会亮起来，产生五颜六色的光。你知道是什么原因吗？霓虹灯内充有稀薄的氖气或其他稀有气体，当外电源电路接通后，变压器输出端就会产生几千伏甚至几万伏高压，当这一高压加到霓虹灯管两端电极上时，管内带电粒子（电子）就会发生跃迁，发出五颜六色的光。1.正误判断(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、荧光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关(3)焰色试验实质上是一种吸收光谱(4)产生激光的前提是原子要处于激发态(5)电子跃迁时只吸收能量(6)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量(7)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当堂检测√×√×√××焰色试验属于发射光谱2.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