能層與能級(jí) 基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜 課件【知識(shí)精講+備課精研】 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

1.1能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了構(gòu)造原理開啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期律的篇章波爾的“殼層”落實(shí)為“能層”與“能級(jí)”厘清了核外電子的可能狀態(tài)1936年，德國(guó)科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實(shí)為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論原子結(jié)構(gòu)模型的演變1、結(jié)合所學(xué)，請(qǐng)畫出鈉原子原子結(jié)構(gòu)示意圖，談?wù)勀銓?duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)

=質(zhì)子數(shù)(Z)

+中子數(shù)(N)知識(shí)回顧2、核外電子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和排布規(guī)律是什么？核外電子是_______排布的；離核較近的電子，能量_______；離核較遠(yuǎn)的電子，能量_______。分層較低較高知識(shí)回顧最外層電子數(shù)目不超過8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過2個(gè)）次外層電子數(shù)最多不超過18個(gè)；倒數(shù)第三層不超過32個(gè)。玻爾模型電子只能在原子核外具有特定能量的“殼層”中運(yùn)動(dòng)。①核外電子總是盡量先排滿能量最低、離核最近的電子層。然后才由里往外，依次排在能量較高電子層。②失電子總是先失最外層電子。1、

能層（n）——電子層

(1)分類依據(jù)：多電子原子核外電子的

是不同的，按

差異，可以將核外電子分成不同的能層（或電子層）。核外電子的能量能量一、能層與能級(jí)(2)核外電子的排布能量規(guī)律：【思考】分析下表，回答下列問題。1、第n層最多可容納的電子數(shù)為：2、將各能層按能量從低到高排序?yàn)椋篍(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)即離原子核越近，能量越低。能層越高，電子層的能量越高。(2)能層的表示方法及各能層最多容納的電子數(shù)：一、能層與能級(jí)能層一二三四五六七符號(hào)K

L

M

N

OPQ最多電子數(shù)28

1832

507298=2×12=2×22

=2×32=2×42=2×52=2×62=2×722n22、能級(jí)(1)分類依據(jù)：在多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能

，還可以把它們分成

。不同能級(jí)能層是樓層，能級(jí)是樓梯的階梯(電子亞層)(2)符號(hào)：任一能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始，依次稱p、d、f、g能級(jí)……ns、np、nd、nf...(n代表能層)能級(jí)數(shù)n=該能層序數(shù)n第一能層有__個(gè)能級(jí)，即____第二能層有__個(gè)能級(jí)，即_______第三能層有__個(gè)能級(jí)，即_______1s2s、2p12一、能層與能級(jí)3s、3p、3d3能層KLMNO能級(jí)…最多容納電子…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2s能級(jí)最多容納的電子數(shù)為2p能級(jí)最多容納的電子數(shù)為6d能級(jí)最多容納的電子數(shù)為10f能級(jí)最多容納的電子數(shù)為14(3)表示方法及各能級(jí)最多容納的電子數(shù)2、能級(jí)即：以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍注意事項(xiàng)：1、在每一能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是：ns、

np、nd、nf……(n代表能層)2、任一能層的能級(jí)總的從s能級(jí)開始:能級(jí)數(shù)=該能層序數(shù)

5、不同能層中，能級(jí)的能量高低是1s<2s<3s<4s….3、各能級(jí)所在能層的取值：ns(n≥1)np(n≥2)nd(n≥3)nf(n≥4)4、每一能層最多可容納2n2個(gè)電子，以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容

納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍2p<3p<4p…6、在同一能層中，能級(jí)的能量高低是ns<np<nd<nf……一、能層與能級(jí)（1）一個(gè)能層的能級(jí)與能層序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)與能層序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系?（2）以s、p、d、f、為符號(hào)的能級(jí)分別最多可容納多少電子？3d、4d、5d能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)是否相同？（3）第五能層最多可容納多少電子？它們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中？各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子？（注：高于f的能級(jí)不用符號(hào)表示。）一個(gè)能層的能級(jí)序數(shù)與能層序數(shù)（n）相等。一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)=2n2s能級(jí)最多容納2電子，p能級(jí)最多可容納6個(gè)電子，d能級(jí)最多可容納10個(gè)電子，f能級(jí)最多可容納14個(gè)電子。3d、4d、5d能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)相同第五能層最多可容納50個(gè)電子，它們分別容納在5個(gè)能級(jí)中，5s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，5p能級(jí)最多容納6個(gè)電子，5d能級(jí)最多容納10個(gè)電子，5f能級(jí)最多容納14個(gè)電子，還有一個(gè)能級(jí)最多容納18個(gè)電子。思考與討論P(yáng)71、若n＝3，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是()A.np B.nfC.nd D.ns2.下列有關(guān)認(rèn)識(shí)中正確的是()A.在同一能層不同能級(jí)上的電子，其能量肯定不同B.各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始至f能級(jí)結(jié)束C.各能層含有的能級(jí)數(shù)為n－1D.各能層含有的電子數(shù)為2n2BA3．下列說法正確的是()A．原子核外的每個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為n2B．任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)C．同是s能級(jí)，在不同的能層中最多容納的電子數(shù)是不相同的D．不同能層中含有的能級(jí)數(shù)相同【解析】A．各電子層最多容納電子數(shù)2n2（n為電子層數(shù)），故A錯(cuò)誤；B．任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)，故B正確；C．同是s能級(jí)，在不同的能層中所能容納的最多電子數(shù)是相同的，都是2個(gè)，故C錯(cuò)誤；D．各能層含有的能級(jí)數(shù)與其能層數(shù)相等，所以不同能層中含有的能級(jí)數(shù)不同，故D錯(cuò)誤；B1、能量最低原理原子的電子排布遵循構(gòu)造原理使整個(gè)原子的能量處于

狀態(tài)最低2、基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子最低能量較高吸收釋放二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜E0E1E2E3En基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低3、光譜與光譜分析基態(tài)KLMN激發(fā)態(tài)KLMN能量能量KLMN光KLMN不穩(wěn)定吸收能量電子躍遷釋放能量光能量能量基態(tài)激發(fā)態(tài)特別提醒：①電子的躍遷是物理變化（未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移），而原子得失電子時(shí)發(fā)生的是化學(xué)變化。②一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2

表示基態(tài)碳原子，1s22s12p3為激發(fā)態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子。

不同元素的原子，電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的發(fā)射光譜或吸收光譜，總稱原子光譜。發(fā)射光譜吸收光譜特征:暗背景、亮線、

線狀不連續(xù)特征:亮背景、暗線、線狀不連續(xù)4、原子光譜同一原子發(fā)射光譜中的亮線和吸收光譜中的暗線的位置對(duì)應(yīng)相同。LiHeHg

5、原子光譜的應(yīng)用(1)現(xiàn)代化學(xué)常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定發(fā)現(xiàn)元素，稱為光譜分析。He氦如：銫（1860年）和銣（1861年），其光譜中有特征的籃光和紅光。1868年科學(xué)家們通過太陽(yáng)光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦。(2)檢驗(yàn)元素問題：解釋金屬的焰色試驗(yàn)的原因？

金屬原子中,核外電子按一定軌道順序排列,軌道離核越遠(yuǎn),能量越高。灼(燃)燒時(shí),電子獲得能量,能量較低的電子發(fā)生躍遷,從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。隨即電子又從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài),便以光(輻射)的形式釋放能量,形成不同的焰色。(3)生產(chǎn)生活焰火霓虹燈光激光熒光LED燈光光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。1.判斷正誤(1)光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式之一(

)(2)霓虹燈光、激光、螢光都與原子核外電子躍遷吸收能量有關(guān)(

)(3)產(chǎn)生激光的前提是原子要處于激發(fā)態(tài)(

)(4)電子躍遷時(shí)只吸收能量(

)(5)同一原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量一定高于基態(tài)時(shí)的能量(

)(6)激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性(

)√×√×√×2、以下現(xiàn)象與核外電子的躍遷有關(guān)的是()①霓虹燈發(fā)出有色光②棱鏡分光③激光器產(chǎn)生激光④石油蒸餾⑤凸透鏡聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花⑦日光燈通電發(fā)光⑧冷卻結(jié)晶A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦A1、能層與能級(jí)能層KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多電子數(shù)2262

61026101426281832502、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低三、小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。2、知道電子運(yùn)動(dòng)的能量狀態(tài)具有量子化的特征(能量不連續(xù))，電子可以處于不同的能級(jí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生激發(fā)與躍遷。核心素養(yǎng)1、宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)及核外電子排布，辨識(shí)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2、證據(jù)推理與模型認(rèn)知：結(jié)合原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程，能論證證據(jù)與模型的建立及其發(fā)展之間的關(guān)系。3.根據(jù)Be、N、Ne、N