第1章 第1节 第1课时 能层与能级 基态与激发态-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教，单选版）

第一章　原子结构与性质 第一节　原子结构 第1课时　能层与能级　基态与激发态 [课程标准]　1.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和跃迁。 知识点一　能层与能级 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。 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。 (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)。 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，如第n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。 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 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)。 【微自测】　判断正误 1．2d表示L层上的d能级(　　 ) 2．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小(　　 ) 3．各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7……的2倍(　　 ) 学生用书↓第2页 4.4s、4p、4d、4f能级的能量的高低顺序为E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)(　　) 答案：1.×　2.×　3.√　4.√ 1．K、M层各含有哪些能级？是如何确定的？ 提示：K层只含有1s能级；M层含有3s、3p、3d三种能级。每能层能级数等于能层序数：第一能层含有一种能级，第三能层含有三种能级；再根据任一能层的能级总是从s能级开始，依次从s、p、d、f……中选取能级种数。 2．能级符号2d存在吗？说明理由。 提示：不存在。因为第二能层只含有两个能级：2s和2p。 归纳总结 1．任何能层均含有s能级，但并不是任何能层都含有p、d、f能级。如第二能层中不含d能级。 2．能层与能级数的关系可用如图表示： 　　 1．以下能级符号不正确的是(　　 ) A．2d B．3s C．4p D．5f A　[A项，第2层只有2s、2p能级，不存在2d能级，A项错误；B项，第3层有3s、3p、3d能级，存在3s能级，B项正确；C项，第4层有4s、4p、4d、4f能级，存在4p能级，C项正确；D项，第5层有5s、5p、5d、5f能级，存在5f能级，D项正确；故选A。] 2．若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是(　　) A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d) B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s) C．E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s) D．E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d) B　[根据构造原理，各能级能量大小的排列顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……能量由低到高，A项和D项正确顺序为：E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，C项正确顺序为E(4s)>E(3s)>E(2s)>E(1s)。]　　 知识点二　基态与激发态　原子光谱 1．基态原子与激发态原子 (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。 (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 2．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。 【微自测】　判断