1.1.1 能层 能级 原子光谱 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦原子结构，系统阐述能层与能级、基态与激发态及原子光谱等核心知识。通过原子结构探索历史脉络和焰火等生活实例导入，以模型演变（从道尔顿到薛定谔）为支架，帮助学生建立前后知识联系。 其亮点在于史-实-用融合，以科学史（如道尔顿模型到电子云模型）培养科学思维，结合焰色试验等生活应用落实科学探究与实践，助力学生形成结构决定性质的化学观念。丰富素材让教师教学更高效，学生理解更直观。

分子结构 原子结构 晶体结构 结构 性质 决定 1、原子的组成与结构决定性质： 铁易生锈、钠易与一些物质反应。 -----第一章原子结构与性质 2、分子的组成与结构决定性质： 对氨基苯磺酰胺（磺胺药）和对氨基苯甲酸 -----第二章分子结构与性质 3、 晶体的组成与结构决定性质： 金刚石和石墨 -----第三章晶体结构与性质 知识梳理 第一节 原子结构 第1课时 第一章 原子结构与性质 选修2 物质的结构和性质 4 原子的诞生 宇宙大爆炸 大爆炸后两小时，诞生了大量的H、少量的He及极少量的Li，其后经过或长或短的发展过程，以上元素发生原子核的融合反应，分期分批的合成了其它元素。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。 1803年 道尔顿 1904年 1911年 1913年 1926～1935年 汤姆孙 卢瑟福 玻尔 薛定谔 提出原子 确认电子 实心球模型 葡萄干面包模型 行星式模型 分层模型 现代电子云模型 提出电子 分层运动 提出电子没有 确定轨道 确认原子核 发现质子 预测中子 原子结构的探索历史 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 01 能层与能级 7 原子 原子核 核外电子 质子 中子 → 带正电 → 不带电 → 带负电 不带电 思考与讨论 核外电子是怎样排布的？有什么规律呢？ 钠的原子结构示意图 知识回顾 52% 45% 39% 70% 01 能层与能级 一、能层(n) 含义： 根据核外电子的 不同， 将核外电子分为不同的能层(电子层)。 能量 序号及符号： 能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用 、 、 、 、 、 、 、表示。其中每层所容纳的电子数最多为 个。 K L M N O P Q 2n2 (N) (M) (L) (K) 原子核 一 二 三 四 电子层 不是真实存在的，只是为了研究方便假设的 能量关系： 离原子核越近，能量越低。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) 9 数量关系 每层容纳的电子数不超过2n2 能层越高，电子的能量越高。 E (K)<E (L)<E (M)<E (N)<E (O)<E (P)<E (Q) 次外层电子数不超过18 倒数第三层电子数不超过32 最外层电子数不超过8(K层为最外层时，电子数不超过2) 核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层，然后由里向外依次排在能量较高电子层。失电子总是先失最外层电子。 能量关系 一、能层(n) 10 二、能级 含义： 根据多电子原子的同一能层的电子的 也可能不同，将它们分为不同能级。 能量 表示方法： 分别用相应能层的序数和字母 等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、 、 、nf 等。 s、p、d、f np nd 关系： 能级数=该能层序数 N层 M层 L层 K层 同一能层各能级能量越来越高 能级 能量越来越高 能层 能层是楼层 能级是楼层的阶梯 二、能级 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 二、能级 思考 s、p、d、f 能级分别最多可容纳多少电子？ 3d、4d、5d 所容纳的电子是否相同？ s、p、d、f 能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7…的二倍。 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 能级 … 最多 电子数 … 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 K L M N O P Q 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 8 18 32 2n2 ①任一能层的能级总是从s能级开始，按照ns、np、nd、nf......(n为能层序数)的顺序。 ②不同能层中符号相同的能级所容纳的最多电子数相同。 数量关系 E (ns)<E (np)<E (nd)<E (nf) 每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf...... (n为能层序数) 在相同能层各能级能量由低到高的顺序是 能量关系 二、能级 能层序数____该能层所包含的能级数， 如第三能层有 个能级 = 3 s、p、d、f 各能级可容纳的电子数 分别为 、 、 、 的2倍 1 3 5 7 14 二、能级 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？ 思考 第五能层最多可以容纳的电子数： 2×52 ＝ 50 分别容纳在5s、5p、5d、5f、5g五个能级中。 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，与前面能层的计算结果相同。 02 基态 激发态 原子光谱 16 在日常生活中，我们看到的许多可见光，如焰火…… 焰火 霓虹灯光 激光 荧光 LED灯光 霓虹红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。） ——它们都与原子核外电子跃迁释放能量有关。 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 02 基态与激发态 基态原子： 处于最低能量状态的原子 激发态原子： 处于较高能量状态的原子 K L M K L M 稳定 不稳定 吸收能量 电子跃迁 基态氢原子 激发态氢原子 最低能量 吸收 释放 较高 光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式。 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电子跃迁形成的光包括可见光和不可见光。 ③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。 ④激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。 特别提醒 基态 K L M N 激发态 K L M N 能量 能量 K L M N 光 K L M N 不稳定 吸收能量 电子跃迁 释放能量 原子光谱的产生 20 52% 45% 39% 70% 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，总称原子光谱 03 原子光谱 原子光谱 1、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。 2、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。 光谱分析仪 21 52% 45% 39% 70% 发射光谱 电子：从高能级释放能量跃迁到低能级 特征：黑底彩线，线状不连续 Li HeHg Li HeHg 吸收光谱 电子：从低能级吸收能量跃迁到高能级 特征：彩底黑线，线状不连续 03 原子光谱 光谱分析 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。 22 (1) 发现新元素 He 氦 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的蓝光和红光。 1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。 原子光谱的应用 (2) 检验元素 不同元素的焰色试验 原子光谱的应用 (3) 生产生活 烟火 霓虹灯 原子光谱的应用 科学史话 1814年，德国物理学家夫琅禾费发明了分光镜并用来观察太阳光，发现在太阳光谱中有570多条黑线（现知几千条），后人称之为夫琅禾费线。 1859年,德国科学家本生 和基尔霍夫发明了光谱仪，证实了夫琅禾费线实质上是原子的吸收光谱，并一一找到对应的元素。例如，被夫琅禾费标记为 D 的双线源自钠（如图)，后人称为钠双线 科学史话 离散的谱线 26 项目一 科学史话 离散的谱线 原子光谱为什么是离散的谱线而不是连续的呢？ 科学史话 1913年，玻尔创造性地假设，被束缚在原子核外的电子的能量是量子化的，只能取一定数值，称为定态，而原子光谱的谱线是不同定态的电子发生跃迁产生的，因而是离散的而不是连续的谱线。 1925年，德国科学家洪特解释了复杂光谱，得出了过渡元素（包括铬和铜等）的光谱学基态原子的电子排布，为构造原理的确立奠定了基础 27 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 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 $