1.1原子结构（第1课时） 能层与能级+基态与激发态 原子光谱 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

前 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 第一章 原子结构与性质 第二章 认识分子结构与性质 第三章 认识晶体结构与性质 第一节 原子结构 第一课时　 能层与能级、原子光谱 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 知识回顾：钠的原子结构 原子 原子核 核外电子(-) 质子(+) 中子(不带电） 粒子间的数量关系: 分层排布离核越远的电子,能量越高。 核电荷数（z）=核内质子数=核外电子数 质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N） 表示原子核外电子排布：原子结构示意图 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 一、能层与能级 1、能层 (2)电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数如下： 电子层数 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 每层最多容纳电子数 2 8 18 32 50 72 98 (1)含义：核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED (3)能量规律： 原子核外电子总是可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层。 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) (4) 数量规律： 每层容纳的电子数不超过2n2 最外层电子数不超过8(K层为最外层时，电子数不超过2) 次外层电子数不超过18 倒数第三层电子数不超过32 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 2、能级 (1)在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同， 还可以把同一个能层分成不同能级。 (2)能级的符号和所能容纳的最多电子数如下： 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 练习：完成课本7页 思考与交流 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 思考与交流 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 ? 能层的能级数等于该能层序数。一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。 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能级所能容纳的最多电子数是否相同？ 以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍! 3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。 3、第五能层最多能容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多能容纳多少个电子？ 5s、5p、5d、5f、5g 50 2、6、10、14、18 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 3、能层与能级的组成以及能量的关系 (1)任一能层的能级总是从s能级开始。 (3) 能级符号的顺序是ns、np、nd、nf......(n为能层序数)。它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7....的2倍。 (2)任一能层的能级数=能层序数。 即第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p和3d），依次类推。 (4)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只能容纳2个电子。 (5)能层或能级的能量关系： COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 习题练习 1、已知n为能层序数,下列有关认识正确的是(　　) A.各能层含有的电子数为2n2 B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束 C.各能层含有的能级数为n-1 D.各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7的2倍 D COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 2.下列能级符号错误的是 ( ) A. 5p B. 3f C. 2s D. 4d 3.在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是 ( ) A.最易失去的电子能量最高 B.离核远的电子能量高 C.p 能级电子能量一定高于 s 能级电子能量 D.在离核近的区域内运动的电子能量低 B C COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 二、基态与激发态 原子光谱 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 处于最低能量状态的原子叫基态原子 当基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高的能级，变成激发态原子。 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 1.基态原子 基态原子稳定 2.激发态原子 光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一 如：焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等 二、基态与激发态 原子光谱 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 发射光谱 处于高能级的电子跃迁至较低能级时释放光形成发射光谱 激发态→基态 、较高激发态→较低激发态 明亮的谱线，暗色背景 13 【微思考】金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色原因是什么? 提示：激发态原子中的电子跃迁到低能级时，多余的能量以光的形式释放出来。 14 吸收光谱 基态原子的电子从基态跃迁至激发态或由较低激发态跃迁至较高激发态时吸收光形成吸收光谱 明亮的背景，暗色谱线 15 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，总称为原子光谱。 3.原子光谱 ----研究核外电子排布的实验依据 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征:暗背景, 亮线, 线状不连续 特征:亮背景,暗线, 线状不连续 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 光谱分析 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同波长的光 不同元素的原子光谱不同，分析原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 17 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 4.光谱分析 通过原子光谱发现许多元素。 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的蓝光和红光。 又如：1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 课堂小结 3、核外电子运动能量具有量子化特点，电子在不同能级的跃迁产生原子光谱 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 2 8 18 32 50 1、原子结构模型的认识过程 2、原子核外电子排布：能层、能级 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED $$