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-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中化学选择性必修2（人教版，不定项）

▶导语:19世纪初,英国人道尔顿创立了近代原子学说,假设原子是化学元素的最小粒子。随着人类对原子结构和元素性质认识的不断深入,科学家基于新的证据建立新的模型,采用多种方法揭示了原子结构的特征和核外电子的运动规律,分析了元素性质(如原子半径、电离能和电负性)的递变规律,开启了对物质微观结构与性质关系的研究之门。 要点概括与学法引导 通过构建模型认识原子结构与核外电子的排布规律,熟练掌握电子排布式、电子排布图等基本化学用语的书写。 通过原子结构的周期性变化理解元素周期表的分区;从原子结构角度理解原子半径、第一电离能、电负性及其周期性变化的原因,形成结构决定性质的认知模型。 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　原子光谱 构造原理与电子排布式 新课程标准 核心素养 1.知道基态与激发态,知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 2.了解原子结构的构造原理。 3.知道原子核外电子的能级分布,能用基态原子电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。 1.宏观辨识与微观探析:通过认识原子结构与核外电子的排布,理解能层与能级的关系,理解核外电子的排布规律,通过微观上对核外电子排布规律的分析,理解基态与激发态的含义与关系,能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。 2.证据推理与模型认知:结合构造原理形成基态原子电子排布式书写的思维模型,并能根据思维模型熟练书写1~36号元素基态原子的电子排布式。 3.科学态度与社会责任:通过对原子模型演变过程的学习,使学生了解假说、模型等科学研究方法和过程,培养他们的科学态度和社会责任感。 课前预习新知 　 知|识|梳|理 知识点一 能层与能级 1.能层。 (1)含义:核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序,分别用K、L、M、N、O、P、Q表示,其中每个能层最多容纳的电子数为2n2个(其中能层序数用n表示)。 (2)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:同一能层电子的能量不同,将它们分为不同的能级。分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f表示,如第3能层的s能级可表示为3s。任一能层的能级总是从s能级开始。 (2)同一能层不同能级的能量顺序:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……。 (3)各能级最多容纳的电子数。 能层 K L M N O 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 …… 微思考 1.以s能级为例,不同能层的s能级之间的能量有何关系?同一能层不同能级间能量有何关系? 提示:不同能层:E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)……;同一能层:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……。 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能级所容纳的最多电子数是否相同? 提示:最多容纳的电子数为s能级:2,p能级:6,d能级:10,f能级:14;3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数相同。 3.第五能层最多可容纳多少个电子?它们分别容纳在几个能级中? 提示:第五能层最多容纳50个电子;它们分别容纳在5个能级中。 微判断(正确的画“√”,错误的画“×”) 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.s能级的能量一定比p能级的能量低。 (×) 4.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。 (√) 5.4s、4p、4d、4f能级的能量的高低顺序为E(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f)。 (√) 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,它的电子跃迁到较高能级,变为激发态原子。 (3)基态、激发态相互转化的能量变化。 基态原子激发态原子 2.原子光谱与光谱分析。 (1)原子光谱。 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)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。 微思考 1.许多金属元素都可以发生焰色试验,请用原子结构的知识解释其原因。 提示:基态原子吸收能量,电子从基态跃迁到激发态后,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,将能量以光的形式释放出来。