内容正文:
第一节 原子结构
第1课时 能层与能级 基态与激发态
第一章 原子结构与性质
利用STM观察原子
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旧知回顾
【复习1】请画出6号、9号、16号、19号元素的原子结构示意图
1913年,玻尔提出氢原子模型
电子层 一 二 三 四 五 六 七
符号
最多电子数
电子层越高,
电子的能量越高
K L M N O P Q
2 8 18 32 50 72 98
【复习2】第n层最多容纳电子数?
2
新知延申
1920年,玻尔在氢原子模型基础上提出“构造原理”
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,原子光谱得以诠释。
1913年,玻尔提出氢原子模型
多电子原子同一能层电子的能量不同,将它们分为不同能级。
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【讨论1】不同能层分别有多少个能级,与能层序数关系?
一、能层与能级
【讨论2】每个能级如何表示?
【讨论3】每个能级最多能容纳多少电子?
能级数=该能层序数;用s、p、d、f依次表示
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归纳总结
一、能层与能级
能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 …
符号 K L M N O P Q …
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … … … …
容纳的最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … … … …
2 8 18 32 … … … 2n2
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思考交流
【辨析】
(1)2d表示L层上的d能级
(2)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
(3)各能层含有的电子数为2n2
(4) s能级的能量低于p能级的能量
一、能层与能级
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【讨论1】焰色试验是物理变化还是化学变化?原理是?
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二、基态与激发态 原子光谱
吸收能量
释放能量
光(辐射)
激发态原子
基态
原子
电子跃迁
原子光谱
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用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱
二、基态与激发态 原子光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
锂、氦、汞的发射光谱
特征:暗背景, 亮线, 线状不连续
特征:亮背景,暗线,线状不连续
二、基态与激发态 原子光谱
【讨论4】金属焰色试验是吸收光谱还是发射光谱?
锂、氦、汞的发射光谱
二、基态与激发态 原子光谱
【讨论6】得到的原子光谱线为什么不是连续的?
原子轨道具有不同的能量,轨道能量的变化是不连续的。
吸收波/放射波的波长取决于轨道之间的能量差
金属元素原子的电子吸收能量跃迁到较高能级称为激发态,不稳定,电子又跃迁回低能级,这个过程释放能量,以光辐射形式呈现,若在可见光范围内,就可以被观察到
二、基态与激发态 原子光谱
【讨论5】请分析金属焰色试验的原理。
❓Fe、Pt为什么没有特征的焰色
发射出的光波长不在可见光范围内,无法被观察到
发现新元素
如铯和铷光谱图中有特征的蓝光和红光;又如科学家通过太阳光谱发现了氦。
法国天文学家杨森观察日全食时发现He元素,接近钠黄光的D1(589.6 nm)和D2(589.0 nm)线。
二、基态与激发态 原子光谱
思考交流
【辨析】
(1)霓虹灯光、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
(2)电子跃迁时只吸收能量
(3)激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性
二、基态与激发态 原子光谱
自我测试
1.碘是人体中的重要元素,人体缺碘易患甲状腺肿大,请回答下列问题:
(1)碘在元素周期表中的位置是__________________。
(2)碘原子有___个能层,分别为__________________(用相应的符号表示),有____个能级,分别为__________________________________________。
(3)碘原子的结构示意图为__________,最外电子层有____个电子,这些电子有___个能级,各个能级所容纳的电子数分别为_______。
第五周期第ⅦA族
5
K、L、M、N、O
11
1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、5s、5p
7
2、5
2
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