【高中化學(xué)】基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜 2022-2023學(xué)年高二化學(xué)同步課件（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第二課時(shí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜閱讀見(jiàn)課本P7-8二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-81.什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們?nèi)绾无D(zhuǎn)化？2.什么是光譜？光譜分析？二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-81.基態(tài)原子:處于最低能量狀態(tài)的原子吸收能量2.激發(fā)態(tài)原子:處于較高能量狀態(tài)的原子(電子躍遷到較高能級(jí))特別提醒

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。激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)檩^低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)原子。釋放能量3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生KLMN基態(tài)氫原子：處于能量最低狀態(tài)的氫原子。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8基態(tài)KLMN能量

基態(tài)原子吸收能量，其中的電子會(huì)發(fā)生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8激發(fā)態(tài)能量KLMN

當(dāng)電子從較高能量的狀態(tài)躍遷至較低能量的狀態(tài)，乃至基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放能量。3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8光KLMN3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。每一次躍遷的能量以光的形式產(chǎn)生一條分立的譜線，被記錄下來(lái)，就形成了原子光譜。(1)原子核外電子在具有確定能量的軌道上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)原子不受外界影響時(shí)，電子既不吸收也不放出能量。原子光譜原理(3)當(dāng)電子吸收了能量(如光能、熱能等)，就會(huì)從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道的電子不穩(wěn)定，會(huì)回到能量較低的軌道上，當(dāng)電子從能量較高的(E2)軌道躍遷到能量較低的(E0)軌道時(shí)發(fā)射出光子，發(fā)出光的波長(zhǎng)取決于兩個(gè)軌道的能量差?？偨Y(jié)歸納：(2)不同的原子軌道具有不同的能量，軌道能量的變化是不連續(xù)的，即量子化的。→光譜：按照一定能量次序排列的光帶?！梢?jiàn)光光譜：可以被人眼觀察的光帶。3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8不同原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)可以吸收或發(fā)射不同的光氫原子光譜用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8不同原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)可以吸收不同的光用光譜儀可以攝取各種原子的發(fā)射光譜。鋰、氦、汞的發(fā)射光譜3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8

不同原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)可以發(fā)射不同的光各種原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8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)P8鋰、氦、汞的發(fā)射光譜鋰、氦、汞的吸收光譜對(duì)比二者，它們之間有何聯(lián)系？發(fā)射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置?！旧疃人伎肌?.發(fā)射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置。

相同元素的原子，電子在兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷往返時(shí)，經(jīng)歷了兩個(gè)恰好相反的過(guò)程，過(guò)程中也就必然吸收或放出同樣多的能量，對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)相同。故在吸收光譜和發(fā)射光譜相同位置一定出現(xiàn)線狀譜。為什么？

不同元素的原子具有不同的結(jié)構(gòu)，能級(jí)各不相同，因此電子躍遷時(shí)發(fā)射或吸收光的頻率也必定不同，故每種元素在光譜中都會(huì)形成“特征譜線”。光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素。原子光譜原子結(jié)構(gòu)反映決定光譜儀：利用原子光譜線(吸收或發(fā)射光譜)上的特征譜線來(lái)鑒定元素的儀器氫原子光譜3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8P11原子光譜的應(yīng)用——（1）發(fā)現(xiàn)新元素He氦3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8藍(lán)光紅光“太陽(yáng)元素”不同元素的焰色試驗(yàn)原子光譜的應(yīng)用——（2）檢驗(yàn)元素3.研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8生活中，我們看到的許多可見(jiàn)光，如：焰火、激光、霓虹燈……都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。發(fā)射光譜（3）生產(chǎn)生活分析霓虹燈發(fā)光的原理：充有氖氣的霓虹燈能發(fā)出紅光，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是通電后在電場(chǎng)作用下，放電管里氖原子中的電子吸收能量后躍遷到能量較高的能級(jí)，且處在能量較高的能級(jí)上的電子會(huì)很快地以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級(jí)上，該光的波長(zhǎng)恰好處于可見(jiàn)光區(qū)域中的紅色波段?；鶓B(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課堂小結(jié)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)主要形式為

(輻射)光針對(duì)訓(xùn)練判斷正誤(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(

)√×√×√×1.元素Na的焰色試驗(yàn)呈黃色，從能量變化的角度其光譜類型屬于A.發(fā)射光譜

B.吸收光譜C.連續(xù)光譜

D.線狀光譜A針對(duì)訓(xùn)練2.下列關(guān)于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說(shuō)法中，正確的是A.基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)高B.激發(fā)態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定C.由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過(guò)程中吸收能量D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜C針對(duì)訓(xùn)練3.對(duì)焰色試驗(yàn)的描述正確的是A.焰色試驗(yàn)只是金屬單質(zhì)特有的性質(zhì)B.焰色試驗(yàn)是物理變化C.焰色試驗(yàn)是金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)，將能量以光的形式表現(xiàn)

出來(lái)D.焰色試驗(yàn)是金屬原子或離子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激

發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí)，將能量以光的形式表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象針對(duì)訓(xùn)練BD4.對(duì)充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D.在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)A針對(duì)訓(xùn)練5.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.①②③⑤⑥⑦A→棱鏡分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的→石油蒸餾是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同加以分離→凸透鏡聚光是由光的折射形成的→冷卻結(jié)晶，是由于溫度降低，物質(zhì)的溶解度減小，析出溶質(zhì)針對(duì)訓(xùn)練6.(1)1861年德國(guó)人基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究鋰云母的某譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)在深紅區(qū)有一新線，從而發(fā)