1.1.1 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 构造原理与电子排布式（精讲课件）-2022-2023学年高二化学同步学习高效学讲练（人教版2019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 构造原理与电子排布式 2019人教版 选择性必修2 第一章 原子结构与性质 本课件内嵌有高清视频供老师参考使用 视频：能级大楼里的电子居民 本页可自行删除 【考纲要求】 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，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理。 知道电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。 能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，发展“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。 知识导航 1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出构造原理，开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。 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。1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。 课堂导入 一．能层与能级 1．能层 (1)含义 根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。 (2)序号及符号 能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用 K、L、M、N、O、P、Q……表示， 其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。 (3)能量关系 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) 一．能层与能级 2．能级 (1)含义 根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。 (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， 如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。 一．能层与能级 3．能层、能级与最多容纳的电子数 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 …… 符号 K L M N O P Q …… 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s …… …… …… …… 最多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… …… 2 8 18 32 …… …… …… 2n2 一．能层与能级 3．能层、能级与最多容纳的电子数 由上表可知： (1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。 (2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 1、3、5、7的2倍。 (3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2 (n为能层的序数)。 二．基态与激发态 1．基态原子：处于最低能量状态的原子。 2．激发态原子： 基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。 电子从较高能级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。 3．基态、激发态相互间转化的能量变化 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 主要形式为光（辐射） 二．基态与激发态 4．日常生活中，我们看到的许多可见光，如焰火、霓虹灯光、 激光、荧光、LED灯光……都与原子核外电子跃迁释放能量有关。 三．原子光谱 1．光谱的成因及分类 2．光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来 鉴定元素，称为光谱分析。 四．构造原理与电子排布式 1．构造原理 (1)含义 以光谱学事实为基础， 从氢开始，随核电荷数递增， 新增电子填入能级的顺序 称为构造原理。 (2)示意图 四．构造原理与电子排布式 2．电子排布式 按照构造原理，元素的核电荷数每递增一个，同时增加一个核电荷和一个核外电子，就得到一个基态原子的电子排布。电子填满了一个能级，开始填入下一个能级，由此构建了元素周期系中各元素的基态原子的电子排布。 例如，从氢到碳的基态原子电子排布式如下： 四．构造原理与电子排布式 2．电子排布式 将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角， 并按照能层从左到右的顺序排列的式子。 如氮原子的电子排布式为 试写出O、Si、K、Sc、Fe的电子排布式 答案　1s22s22p4　1s22s22p63s23p2　1s22s22p63s23p64s1 　1s22s22p63s23p63d14s2　1s22s22p63s23p63d64s2 四．构造原理与电子排布式 3．能级交错——思维模型 注意：构造原理告诉我们，随核电荷数递增电