1.1.1原子结构第1课时-原子光谱与能层能级 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 第1课时 1.古希腊原子论 古希腊哲学家德谟克利特 原子是最小的、不可分割的物质粒子。原子之间存在着虚空，无数原子从古以来就存在于虚空之中，既不能创生，也不能毁灭，它们在无限的虚空中运动着构成万物。 约公元前460年-前370年 一、原子结构模型的演变 提出原子论 原子是坚实的、不可再分的实心球 英·1803年 约翰·道尔顿 一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。原子在一切化学变化中不可再分;同一元素所有原子的质量、性质都完全相同;不同元素化合时，原子以简单整数比结合 。 2.道尔顿原子模型 一、原子结构模型的演变 3.汤姆逊原子模型 英·1904年 约翰·汤姆逊 发现电子 提出原子结构的“枣糕” 模型 原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 1906年荣获诺贝尔物理学奖 一、原子结构模型的演变 4.卢瑟福原子模型 1908年获得诺贝尔化学奖 金箔 探测屏 ɑ粒子发生器 狭缝 α粒子散射实验推翻了汤姆逊的原子结构假说 提出原子结构的“行星轨道”模型 一、原子结构模型的演变 二、氢原子光谱与玻尔的原子结构模型 位置和能量是连续的 ∆E ∆E1 ∆E2 ∆E3 ∆E4 位置和能量是不连续的 ∆E 二、氢原子光谱与玻尔的原子结构模型 对于宏观物体的认识，小球在斜坡上的运动，位置和能量是连续的，当外加能量时，小球会从斜坡的底部上升，外加能量越大，外加能量不同，就会使小球所处的位置不同。位于高处的小球不稳定，会落回到地面，会放出能量，因为小球从不同位置落下，并且这些位置和对应的能量是连续的，所以释放出的能量是连续的。如果氢原子中的核外电子和宏观物体一样，那么其氢原子光谱为什么会有四条特定的能量谱线。 5.玻尔模型 1922年诺贝尔物理学奖获得者 模型内容：核外电子在不同的轨道上分层排布，玻尔的“壳层”落实为“______”和“______”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。 不同轨道上的电子具有相对应的能量，且能量是量子化的而非连续的。 能层 能级 一、原子结构模型的演变 基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变成激发态原子。 处于 状态的原子。 最低能量 吸收 较高 K L M 基态氢原子 K L M 激发态氢原子 稳定 不稳定 吸收能量 电子跃迁 能量 K L M 基态氢原子 稳定 释放能量 电子跃迁 光能 基态： 激发态： 光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。 三、原子光谱 发射光谱：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态，释放光源中某些波长的光，形成发射光谱。 吸收光谱：电子从基态或较低能量的激发态跃迁到较高能量的激发态，吸收光源中某些波长的光，形成吸收光谱。 E0 E1 E2 E3 En 激发态能级 基态能级 发射光谱 吸收光谱 能量差(E1-E0)不变 三、原子光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱 光谱线是离散的而非连续的证明了电子能量的量子化特征 某些波长的光被释放 来源于光源 特征：暗背景，彩色亮线，线状不连续 特征：亮背景，暗线，线状不连续 同种元素发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线处于相同位置。 发射光谱和吸收光谱有什么联系呢？ 三、原子光谱 由于不同原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射（或吸收）光的波长（频率）也不相同。 应用1：发现新元素 He 氦 应用2：检验元素——焰色试验 三、原子光谱 在日常生活中，我们看到的许多可见光，如焰火…… ——它们都与原子核外电子跃迁释放能量有关。 霓虹灯光为什么能发出五颜六色的光？（从原子中核外电子能量变化的角度去认识光产生的原因。） 荧光 LED灯光 激光 霓虹灯光 焰火 解释生活中的现象 三、原子光谱 (N) (M) (L) (K) 原子核 一 二 三 四 电子层 能层：核外电子按能量不同分为能层，也就是电子层，电子在不同的电子层上分层运动 能层序号 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 一个能层最多能容纳的电子数与能层序数(n)存在怎样的关系？ 2n² 原子核外不同电子层上的电子能量如何？ 能层越高，电子能量越高，即E(K)<E(L)<E(M)<E(N)··· 原子最外层电子数目不超过多少？次外层呢？ 最外层不超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)，次外层不超过18个 四、能层与能级 在进行原子光谱实验时，通常条件下，钠原子中处于n=4的状态上的核外电子跃迁到n=3的状态，会产生多条谱线。 能级：同一能层的电子，还能被分为不同的能级。 能层 符号 能级 最