内容正文:
第一课时 能层与能级 基态与激发态 构造原理
课程目标
素养目标
1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程,认识核外电子的运动特点。
2.知道原子核外电子可以处于不同的能级,在一定条件下会发生跃迁。
3.知道原子核外电子的能级高低顺序,了解原子核外电子排布的构造原理。
1.宏观辨识与微观探析:通过电子跃迁与原子光谱的学习,发展宏观辨识与微观探析学科素养。
2.证据推理与模型认知:结合原子结构模型的演变过程,通过能层、能级、构造原理、电子排布式的探究学习发展证据推理与模型认知学科素养。
知识点一 能层与能级
1.能层
(1)核外电子按能量不同分成能层,用符号K、L、M、N、O、P、Q……表示。
(2)能层越高,电子的能量越高,能量的高低顺序为E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。
2.能级
(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同,将它们分成不同能级。
(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f……组合在一起来表示。多电子原子中,同一能层各能级的能量顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……
(3)任一能层的能级总是从s能级开始,能级数等于该能层序数,如第三能层有3个能级(3s、3p、3d)。
(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的2倍。
如图所示,在多电子原子中,核外电子是分层运动的,能量高的电子在离核远的区域里运动,能量低的电子在离核近的区域里运动。这也说明多电子的原子中,电子按一定规律分布到各能层,不同能层中的电子能量是不同的。实验证明处在同一能层上的电子能量也是不同的,同一能层又划分为不同的能级。为方便理解,这里的能层好比是楼层,能级好比是楼层间的台阶。
任务1 能层与能级的关系及其最多容纳电子数
问题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?
提示:能层的能级数等于该能层序数;一个能层最多可容纳的电子数为2n2。
问题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?
提示:以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的2倍。3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。
问题3:第五能