内容正文:
第一章第一节 原子结构
第1课时 能层与能级 基态与激发
选择性必修二
学习目标
第一部分
通过认识原子结构与核外电子排布理解能层与能级的关系
01
02
03
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
情景引入
第一部分
1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。
半个世纪后的1920年,丹麦科学家玻尔在他提出的氢原子模型(1913年)基础上,提出构造原理,即从氢开始,随核电荷数递增,新增电子填入原子核外“壳层”的顺序,由此开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。
5年后,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。
到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。
教学过程
第一部分
一、能层与能级
1.能层
①划分依据:根据能量不同,将核外电子分成不同的能层。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表示方法:电子的能层由内而外排序,序号等如下:
能层 一 二 三 四 五 六
符号 K L M N O ...
最多电子数 2 8 18 32 50 ...
教学过程
第一部分
一、能层与能级
2.能级
①含义:再多电子的原子中,同一能层的电子的能量也可能不同,将不同能量的电子分成不同的能级。
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n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。
教学过程
第一部分
3.能层、能级与最多容纳的电子数
能层(n) 一 二 三 四 五 六 ……
符号 K L M N O P ……
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:能层序数等于该能层所包含的能级数;每一能层最多可容纳的电子数是2n2
思考与讨论
第一部分
(1)一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系?
一个能层最多可容纳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客纳多少个电子?
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同?
一个能层的能级数等于能层序数,即M能层有3个能级,分别为s、p、d。一个能层最多能容纳的电子数为2n2
能级最多能容纳电子数分别为2、6、10、14;
相同
思考与讨论
第一部分
(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?
各能级最多容纳多少个电子? (注:本书只要求到f能级)
50个
5个能级中
5个能级由低到高最多能容纳的电子数分别为:
2、 6、 10、 14、 18
判断正误
第一部分
(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)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 ( )
(4)4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为E(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f) ( )
(5)3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数不相同 ( )
×
×
×
×
√
理解应用
第一部分
1.某一能层上nd能级最多可容纳的电子数为( )
A.6 B.10
C.14 D.15
2.若能层序数n=3,则下列能级符号错误的是( )
A.ns B.np
C.nd D.nf
B
D
教学过程
第一部分
一、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。激发态原子可以释放能量跃迁到基态。
2.原子光谱
(1)含义:不同元素原子的电子发生跃迁时,会吸收或释放不同的光(光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一),可以用光谱仪摄取各种原子的吸收光谱和发射光谱,总称原子光谱
教学过程
第一部分
填空:
吸收光谱
发射光谱
(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。
判断正误
第一部