1.1.1能层与能级 基态与激发态 原子光谱 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 人教版高中化学选择性必修2 第1课时 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 引 言 化学研究的是构成宏观物体的物质。 一、研究物质的组成与结构 二、研究物质的性质与变化 决定 决定 “原性论” 2 思考 物质的组成与结构如何决定物质的性质与变化呢？ 物质的元素组成决定了物质的性质 为什么不同元素有不同性质？ 为什么有的元素性质相似？ 原子结构不同或相似 原子结构如何决定元素性质？ 第一章 内容 引 言 3 课标要求 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。 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。 知道电子的运动状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和电子云模型来描述。 一、开天辟地—原子的诞生 宇宙大爆炸 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li，然后经过长或短的发展过程，以上元素发生原子核的熔合反应，分期分批的合成了其它元素。 宇宙大爆炸 2h后 诞生 大量的氢 大量的氦 极少量的锂 原子核的熔合反应 合成 其他元素 1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论 1、原子的诞生 我们今天熟悉的各种元素（原子），都是从那时起经历了漫长复杂的物理化学变化，分批分期合成而来的 氢元素是宇宙中最丰富的元素，占88.6%（氦约为氢的1／8），另外还有90多种元素，它们的原子总数加起来不足1%。宇宙年龄距近约140亿年，地球年龄已有46亿年。地球上的元素绝大多数是金属，非金属仅22种。 人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。 随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。 2、人类认识原子的过程 “原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的微粒。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中的最小粒子，每一种元素有一种原子。20世纪初，人们终于认识到原子不是最小的粒子，而且有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论根据。原子的基本性质，如原子半径、电离能和电负性等都与原子结构密切相关，因而也呈现周期性。 原子的来源 10 “葡萄干布丁”模型（汤姆生1904） 电子分布在均匀的正电荷连续体内 原子结构模型的演变 原子结构模型的演变 实心球模型（道尔顿1803） 原子是不可再分的 1 2 行星模型（卢瑟福1911） 原子由原子核核外电子组成 3 圆形轨道模型（波尔1913） 核外电子在特定轨道上高速运动 4 电子云模型（薛定谔1926） 电子只能用概率大小来描述在某处出现的可能性 5 12 原子结构探索历程 1869年 俄国化学家门捷列夫 发现了元素周期表 1920年 玻尔 构造原理：从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序。 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 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理论 1936年 玻尔原子模型（1913年） 玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。 玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。 不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。 丹麦物理学家玻尔 （N.Bohr,1885～1962) ⑤玻尔原子模型 玻尔模型 电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。 旧知回顾 15 2、你认为核外电子有什么运动特点和排布规律？ 思考交流 1、结合所学，请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。 钠的原子结构示意图 原子是由原子核和核外电子组成 核外电子是分层排布的; 离核越远的电子,能量越高。 旧知回顾 电子层 能层 能层越高，电子的能量越高 17 原子 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 处于最低能量 处于较高能量 任务 基态与激发态 特别提醒 电子的跃迁是物理变化（未发生电子转移），而原子得失电子时发生的是化学变化。 18 光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。 一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p2 表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子（电子数不变）。 激发态原子不稳定，易释放能量变为能量较低或基态原子。