第1章 第1节 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（人教版2019）

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 课程标准 核心素养目标 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．知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，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。 知道核外电子按能量不同分层排布，从能层、能级角度认识原子核外电子的排布。(宏观辨识与微观探析) 知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，能从电子跃迁角度初步解释原子光谱的形成，进一步强化“结构决定性质”的观念。(证据推理与模型认知) [对应学生用书P1] 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，电子的能层由内向外排序，其序号、符号及所能容纳的最多电子数如下表： 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多 电子数 2 8 18 32 50 72 98 (2)电子的能量与能层的关系 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)。 2．能级 (1)同一能层的电子，还被分成不同能级。能级的符号和所能容纳的最多电子数如下表： (2)存在关系 ①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，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，其余依次类推。 ②能级的字母代号总是s、p、d、f……排序的，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1，3，5，7…的2倍。 (3)电子的能量与能级的关系 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)…… ①一个能层的能级数等于能层序数(n)； ②一个能层最多容纳的电子数为2n2(n为能层序数)； ③s、p、d、f能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14； ④能级符号(s、p、d、f)相同时，最多容纳电子数相同，与能级所在能层序数无关。例如，3d、4d、5d能级最多容纳电子数均为10。 知识点二 基态与激发态　原子光谱 1．基态与激发态 (1)概念 ①处于最低能量状态的原子叫做基态原子。基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。 ②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。 (2)生活中的电子跃迁现象 在日常生活中，焰火、霓虹灯光、激光、萤光、LED灯光……都与原子核外电子跃迁释放能量有关。 2．原子光谱 (1)概念 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，总称原子光谱。 (2)应用 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。 [对应学生用书P2] 探究一　能层与能级 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ►情境探究 氧(O)和硅(Si)是地壳中含量最多的两种元素，其原子核外电子数分别为8、14，原子结构示意图如下： [问题设计] 1．氧原子核外包括哪些能层？氧原子核外电子可能占据哪些能级？ 提示：K层、L层；1s、2s、2p。 2．硅原子核外电子占据的最高能层符号是什么？硅原子核外电子可能占据哪些能级？ 提示：M；1s、2s、2p、3s、3p。 ►归纳拓展 ►对点训练 1．(2022·湖北武汉高二期末)下列有关能层与能级的说法不正确的是(　　) A．核外电子按能量不同由内向外分成七个不同能层 B．一般情况，能层序数越大，电子的能量越高 C．任一能层的能级总是从s能级开始，至f能级结束 D．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)…… C　解析：核外电子按能量不同，由内向外分为七个不同能层，排序分别为K、L、M、N、O、P、Q，A正确；一般情况，能层序数越大，离核越远，电子的能量越高，B正确；任一能层的能级总是从s能级开始，并非至f能级结束，如第一能层只有1s能级，C错误；多电子原子中，同一能层各能级的能量按ns、np、nd、nf的顺序逐渐增大，D正确。 2．(原创题)下列各能层中仅包含ns能级和np能级的是(　　) A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 B　解析：各能层中包含能级数目等于该能层序数，且每一个能层都是从ns能级开始，故第二能层(L层)只包含ns能级和np能级。 探究二　基态、激发态与原子光谱 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ►情境探究 2022年2月4日晚，北京冬奥会在国家体育场开幕。开幕式上，闪耀国家体育场夜空的焰火表演再次惊艳全世界，整