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

第一节 原子结构 第一章 原子结构和性质 第一课时 能层与能级、基态与激发态、原子光谱 学习目标 1、通过认识原子结构和电子排布理解能层和能级的关系，知道电子运动的能量状态具有量子化的特征。 2、通过核外电子能量不同分析、理解基态与激发态的含义，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。 【原子的诞生】 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融合反应，分期分批的合成了其它元素。至今，所有恒星包括太阳，仍在合成元素，而且，这些元素都是已知的。 宇宙年龄距近约 140 亿年， 地球年龄已有 46 亿年。 3 “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。 原子来源 科学史话 1803年 道尔顿 1904年 1911年 1913年 1926～1935年 汤姆孙 卢瑟福 波尔 薛定谔 提出原子 确认电子 实心球模型 葡萄干面包模型 行星式模型 分层模型 现代电子云模型 提出电子分层运动 提出电子没有确定轨道 确认原子核 发现质子 预测中子 人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。 课前引入 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 1913年 电子分层排布模型 丹麦科学家 玻尔 研究了氢原子的光谱后，根据量子力学的观点，大胆突破传统思想的束缚，提出了新的原子结构模型 (1)原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。 核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 (2)不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的。 (3)原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。 获得了1922年的诺贝尔物理学奖 资料在线 原子核外电子是分层排布的。 原子结构示意图 Na Na有3层电子层 K L M 能层:多电子原子的核外电子的能量是不同的，按电 子的能量差异，可以将核外电子分成不同的能层。 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 2×12 2×22 2×32 2×42 2×52 2×62 2×72 2n2 一、 能层与能级 表示方法及各能层最多容纳的电子数 1、数量规律： 第n层最多可容纳的电子数为2n2 2、能量规律： 将能量高低排序为： E(K)＜ E(L)＜ E(M)＜ E(N)＜ E(O)＜ E(P)＜ E(Q) 能层越高，电子的能量越高 多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同。还可以把一个能层分为不同能级。 【例】：K层中只有1s能级，L层中有2s和2p能级 能级（level） 一、 能层与能级 （1）概念： （3）各能级最多容纳的电子数： 任一能层的能级总是从s能级开始，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf...... (n为能层序数)。能级数=能层序数。 (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。 能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 … s、p、d、f…排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 ； 英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数 ; 相同 1、3、5、7…的2倍 同一能层，各能级的能量顺序： ; ns<np<nd<nf 能级（level） (1)一个能层的能级数与能层序数（ n ）间存在什么关系？一个能层最多可容有的电子数与能层序数（ n ）间存在什么关系？ (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能纳的最多电子数是否相同？ (3)第五能层最多可容纳多少个电