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

新人教版化学选必2第一章

原子结构与性质第一节

原子结构第1讲

原子结构引

言一

第一章的研究内容：1、古希腊的

“原性论”哲学土、水、气、火；原性论认为物质的性质与变化决定了物质的组成与结构。→原子结构如何决定元素的性质?引

言一

第一章的研究内容：2、物质的组成与结构决定了物质的性质与变化；

物质性质的改变是物质的组成与结构发生了变化的结果。举例：铁易生锈，真金却不怕火炼；钠与氯反应，钠失电子而氯得电子；氟、氯、溴、碘性质相似，因都能成盐而称卤素；锂、钠、钾、铷、铯性质相似，因氢氧化物都为强碱而称碱金属。原子结构如何决定元素的性质?二

第二章的研究内容：1、同素异形体：氧气与臭氧2、同分异构体：甲醚与乙醇(C2H6O)3、分子组成完全不同，却由于有类似的结

构而有某些相近的性质举例：杜玛克——磺胺药(对氨基苯磺酰胺)4、21世纪的重要课题之一：模拟生物体中酶的

结构，通过分子设计，创造与酶结构相似从

而具有酶的性质的物质继续深入认识分子结构与性质三

第三章的研究内容：1、金刚石与石墨：均为碳单质金刚石珍贵坚硬

石墨价廉柔软晶体结构不同2、贝壳：无机成分主要是碳酸钙外壳：方解石，坚硬起保护作用内层：霰石(文石)，其因光滑而使软体自由移动初步认识晶体结构与性质的关系

物质世界的神奇莫测，常常超乎你的想象。学好《物质结构与性质》，也许能使你想象的翅膀变得更有力量！1.通过认识原子结构及核外电子排布，知道原子核外电子的能层、能级及电子排布规律2.了解电子跃迁与原子光谱相关内容，结合生活实例理解光谱产生的微观机制。01能层与能级一、原子结构模型的演变“梅子布丁”模型（汤姆孙）电子均匀分布在正电荷连续体中原子结构模型的演变实心球模型（道尔顿）原子是不可再分的12

行星模型（卢瑟福）原子由原子核和核外电子组成3

圆形轨道模型（波尔）核外电子在特定轨道上高速运动4电子云模型（薛定谔）电子只能用概率大小来描述在某处出现的可能性5思考：1.原子由什么微粒构成？这些微粒带电吗？原子核核外电子原子XAZ

质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)质子(Z)中子(N)决定元素的种类决定原子的种类最外层电子数决定元素的化学性质原子的构成化学变化中的最小微粒核电荷数（z）=核内质子数=核外电子数=原子序数原子的表示方法：思考：2.原子内部的核外电子是如何排布的，遵循什么规律呢？核外电子排布规律原子核电子层钠+11281（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由里往外（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层为最外层时不超过2个）（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个

注意：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解二、能层与能级1.能层（电子层）一(K)二(L)三(M)四(N)（1）划分依据：核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序。（2）能层符号和最多容纳的电子数：能层序号一二三四五六七符号KLMNOPQ最多电子数能量(E)8能层越高，电子的能量越高21832507298E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)原子核+能层KLMN1s2s2P3d3p3s4d4p4s4f（1）定义：多电子原子的同一能层电子的能量不同，分为不同的能级。（2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示。观察上表，你能得出关于能级的哪些信息？二、能层与能级2.能级（电子亚层）二、能层与能级能层符号KLMN能级符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多容纳电子数能级能层2818322262610261014(3)规律①任一能层的能级总是从s能级开始，任何能层均含有s能级，但不是所有能层都含有p、d、f能级。③s、p、d、f能级可容纳的最多电子数依次为2、6、10、14…，是自然数中奇数序列1、3、5、7…的2倍。④能量关系：同能层不同能级E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)同能级不同能层E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)②能级数=能层序数

能级符号前面的数字表示能层序数。思考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?思考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?

思考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?

能级数=该能层序数；一个能层最多可容纳电子数为2n2个。以s、p、d、f为符号各能级可容纳最多电子数依次为2、6、10、14；3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同，都是2。第五能层最多可容纳50个电子，其有5个能级；各能级最多容纳电子分别为2、6、10、14、18个。思考与讨论教材第7页二、能层与能级1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)能层就是电子层，包含不同能级 ()(2)能层越高，离原子核越远（）(3)不同能层，s能级的能量相同 ()(4)各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f…的顺序依次为1、3、5、7…的2倍 ()(6)每一能层均包含s、p、d、f能级(

)√√×√×02基态与激发态

原子光谱一、基态与激发态1.基态原子处于最低能量状态的原子基态原子吸收能量，电子跃迁到较高的能级，变为激发态原子(稳定)(不稳定)2.激发态原子原子

基态原子（稳定）

激发态原子（不稳定）处于最低能量状态处于较高能量吸收能量释放能量光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。电子跃迁是物理变化，一般在能量相近的能级间发生。焰火霓虹灯光激光荧光LED灯光光是电子跃迁释放能量的重要形式之一

如：焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等。问题：解释金属的焰色试验的原因？（1）部分金属焰色是电子跃迁的结果，故焰色试验是物理变化。（2）一些金属元素呈现不同焰色的原因：加热后金属元素原子中的电子吸收能量跃迁到能量较高的轨道，变为激发态原子，激发态原子中的电子跃迁到能量较低的轨道时，多余的能量以光的形式释放，释放的能量不同，光的颜色不同。二、原子光谱1.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，总称为原子光谱。E0E1E2E3En激发态能级基态能级吸收光谱发射光谱二、原子光谱2.分类吸收光谱发射光谱Li、He、Hg发射光谱特征:暗背景、亮线；线状不连续LiHeHgLi、He、Hg吸收光谱特征:亮背景、暗线；线状不连续LiHeHg特点：同一原子发射光谱中的亮线和吸收光谱中的暗线的位置对应相同；不同原子具有不同的特征谱线

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。①③⑤②④⑥二、原子光谱3.应用依据：不同元素具有不同的特征谱线在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，专业上称为光谱分析光谱分析仪锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱(1)鉴定元素焰色反应是电子跃迁释放能量的结果，焰色反应发生的过程：不同元素的焰色试验二、原子光谱3.应用(2)生活中的光现象解释电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。二、原子光谱3.应用许多元素是通过原子光谱发现的(3)发现新元素He氦如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的蓝光和红光。1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。思考：1.结合教材，分析原子吸收光谱和发射光谱有何区别？吸收光谱和发射光谱都是线谱，区别在于前者显示光谱中的黑色线条，而后者显示光谱中的彩色线条。思考：2.试分析焰色试验的原理是什么？焰色试验属于吸收光谱还是发射光谱？焰色试验的原理是核外基态电子吸收能量后变成为较高能级的激发态，然后跃迁至较低能级的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量，属于发射光谱。思考：3.试分析霓虹灯发光的原理充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖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，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。1.下列说法不正确的是()A.焰色试验是化学变化B.在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素C.同一原子处于激发态时的能量一定高于处于基态时的能量D.焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子中的电子从激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时产生的光的颜色A2.下列说法正确的是(

)A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因B.同一原子处于激发态时比处于基态时稳定C.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D.电子只有从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱A原子结构能层与能级基态与激发态

原子光谱能层能级基态原子激发态原子原子光谱2.下列叙述正确的是()A.能级就是电子层B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2C.同一能层中的不同能级的能量高低相同D.不同能层中的s能级的能量高低相同B3.以下能级符号正确的是()A.3f B.2d C.4s D.2fC4.第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为()A.3、18 B.4、24 C.5、32 D.4、32D5.下列说法正确的是(

)A.同一原子中1s、2s、3s电子能量逐渐减小B.同一原子中2p、3p、4p能级可容纳的最多电子数依次增多C.能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D.各能层最多能容纳的电子数是2n2D6.下列有关M能层的说法正确的是(

)A.表示第二电子层 B.最多能容纳8个电子C.表示第三电子层 D.至少含有s、p、d、f四个能级C7.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是()A.1s、2p、3d B.1s、2s、3sC.2s、2p、2d D.3p、3d、3fA8.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谱9.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