1.1.1原子结构 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦原子结构第1课时，核心涵盖能层与能级、电子云与原子轨道、基态与激发态及原子光谱。通过“原子结构的发现”导入，结合“温故知新”回顾初中电子分层运动规律，衔接玻尔模型到量子力学的能层能级概念，构建从经典到微观的学习支架。 其特色在于融合科学史（玻尔、薛定谔等科学家贡献）与量子力学概念，通过“能层最多电子数关系”等问题链及焰火、霓虹灯等生活实例，落实科学思维（模型建构）与科学探究与实践。课堂小结结构化梳理知识，助力学生形成物质结构决定性质的化学观念，教师使用可提升教学效率与核心素养培养效果。

第一节 原子结构 第1课时 第一章 原子结构与性质 1 2 1 本节重、难点 能层与能级 基态与激发态　原子光谱 知识导航 新课导入 原子 原子核 核外电子(-) 质子(+) 中子(不带电） 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) 原子：化学变化中最小的粒子 化学反应的实质：原子的重新组合 温故知新 新课导入 镁 氯 氧 电子按照能量高低在核外分层进行运动能量低离核近，能量高离核远 温故知新：原子核外电子的运动规律 核外电子排布规律 钠 1. 原子核外电子总是尽先由里向外(能量由低到高)排列。 2. 第n层最多能最多容纳2n2个电子。 4. 次外层最多能容纳18个电子，倒数第三层最多容纳32个电子。 3. 最外层最多容纳8个电子(K层为最外层时最多容纳2个)。 新课导入 研究原子结构的方法——原子光谱 玻尔原子模型 1922年诺贝尔物理学奖获得者 1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出 ，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 的篇章。 构造原理 元素周期律 知识梳理 一、能层与能级 1936年，德国科学家马德隆发表了以 事实为依据的完整的 。 原子光谱 构造原理 1925年以后，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 原子光谱 由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱 知识梳理 一、能层与能级 1. 能层： 核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序。 电子层 能层 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 8 2 18 32 50 72 98 E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q) 思考：每一能层最多电子数与能层n存在什么数量关系 2n2 原子核 电子层 一 (K) 二 (L) 三 (M) 四(N) 能层越高，电子的能量越高 知识梳理 一、能层与能级 N层 M层 L层 K层 能级 能层越高，能量越高 能层 2. 能级： 在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，可以分成不同的能级。 同一能层各能级能量越来越高 符号 ：任一能层的能级都是从 s 能级开始，依次称p、d、f、g能级…… E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf) (n 代表能层) 第一能层有__个能级，即____ 第二能层有__个能级，即_______ 第n 能层有__个能级…… 1s 2s、2p 1 2 n 知识梳理 二 电子云与原子轨道 1926年奥地利物理学家薛定谔提出：可以用一个数学方程描述核外电子的运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。 量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是 ，只是出现的 概率不同， 薛定谔 （1933年诺贝 尔物理学奖获得者） 核外电子的运动特点 (核外电子运动空间的不确定性与概率) 在核外空间各处都可能出现 新知探究 可以算出它们的概率密度分布。 1.概率密度 用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则 称为概率密度，用P表示。 新知探究 电子云与原子轨道---表示电子在核外运动的状态 氢原子1s电子的概率密度分布图 小点不是电子本身，小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。 小点越密，表明概率密度越大。 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。不代表电子的运动轨迹。 新知探究 2.电子云 氢原子1s电子的概率密度分布图 电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图 1s电子的电子云轮廓图绘制过程 将出现概率90%的空间圈出来 常把电子在原子核外空间出现的概率P=90%的空间圈起来,即为电子云轮廓图。 新知探究 3.电子云轮廓图 s电子云只有一种空间伸展方向 新知探究 能层序数n越大，电子云半径越大。 每个s能级有1个原子轨道 规律： ①轨道呈球形不同能级s电子的电子云形状一致。 ②能层越高，s电子的电子云半径越大。 (1) s能级的电子云轮廓图-----球形 新知探究 (2) p能级的电子云轮廓图 ——哑铃状或纺锤形 有三种空间伸展方向，能层序数越大，p电子云半径越大 p能级的原子轨道是哑铃形的,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以Px, Py, PZ表示三个伸展方向 在同一能层中px、py、pz的能量相同 知识·拓展 相互垂直 d电子云轮廓图是花瓣形。 有5种空间伸展方向。 f 电子云轮廓图有7种空间伸展方向。 知识·拓展 一、能层与能级 3. 能级的符号和所能容纳的最多电子数 能层 一 二 三 四 五 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p … 轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 最多容纳 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2 8 18 32 3. 原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是 (n为能层的序数) 2. s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为____ 3 1. 能层序数______该能层所包含的能级数，如第三能层有______个能级 等于 n2 2n2 2n2 n2 知识梳理 各能级最多容纳的电子数为： 5s能级 2×1=2 5p能级 2×3=6 5d能级 2×5=10 5f能级 2×7=14 5g能级 2×9=18 总计50个电子。 第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？ 知识梳理 基态原子 二、基态与激发态　原子光谱 基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变成激发态原子 K L M 处于 状态的原子 最低能量 K L M 能量 吸收 较高 激发态原子 基态原子与激发态原子 知识梳理 基态、激发态相互间转化的能量变化 吸收 能量 释放 能量 光 (主要形式) 基态原子 激发态原子 二、基态与激发态　原子光谱 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量 发射光谱 吸收光谱 能量较高 能量最低 基态Be 如： 1s2 2s2 吸收能量 1s2 2s12p1 激发态Be 释放能量 知识梳理 二、基态与激发态　原子光谱 特别提醒： ①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。 ②一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）。 ③激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。 知识梳理 焰火 霓虹灯光 激光 荧光 LED灯光 生活中：与电子跃迁有关的现象 二、基态与激发态　原子光谱 知识梳理 在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元素，称为光谱分析。 特征谱线 光谱分析仪 不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光，也可以发射不同的光，用光谱仪可以摄取各种原子的吸收光谱和发射光谱。 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 各种原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱 光谱 二、基态与激发态　原子光谱 知识梳理 应用1 发现新元素 应用2 检验元素 不同元素的焰色试验 应用 二、基态与激发态　原子光谱 知识梳理 1．（2023秋·高二课前预习）若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是 A．E(3s)>E(2s)>E(1s) B．E(3s)>E(3p)>E(3d) C．E(4f)>E(4s)>E(4d) D．E(5s)>E(4s)>E(5f) 【答案】A 【解析】B项，应为E(3d)>E(3p)>E(3s)；C项，应为E(4f)>E(4d)>E(4s)；D项，应为E(5f)>E(5s)>E(4s)。 随堂演练 2．（2023秋·高二课前预习）以下能级符号正确的是 ①6s　②2d　③3f　④7p A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】能级数与电子层数n相同，当n=2时，只有2s、2p能级，不能出现d能级，而当n=3时也不会出现3f能级。 随堂演练 3．（2023秋·浙江丽水·高二统考期末）下列能层或能级符号不正确的是 A．M B．4s C．3p D．2d 【答案】D 【详解】A．第三能层用M表示，A不符合； B．第四能层有s、p、d、f能级，B不符合； C．第三能层有s、p、d能级，C不符合； D．第二能层没有d能级，D 符合； 故选D。 随堂演练 5．（2023春·高二课时练习）下列关于能层和能级的说法正确的是 A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为n2 B．能层序数较大的能级，能量不一定较高 C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 D．同一原子中，2p、3p、4p能容纳的电子数逐渐增多 【答案】B 【详解】A．原子核外每能层最多可容纳的电子数为2n2，故A错误； B．能层序数越大的能级能量不一定越高，如4s的能量低于3d，故B正确； C．不同能层的s轨道，能层序数越大的其能量越高，即1s<2s<3s，故C错误； D．p能级上有3个原子轨道，轨道数相同，故D错误。 故选B。 随堂演练 能层与能级 基态与激发态 含义 表示方法 能量关系 基态原子与激发态原子 子基态、激发态相互间转化的能量变化 生活中：与电子跃迁有关的现象 光谱的成因及分类 应用 原子光谱 能层、能级与最多容纳的电子数 第一节 原子的结构与性质 第1课时 课堂小结 Lavf58.20.100 EVCapture4.1.4软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $