1.1.1能层与能级、基态与激发态、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的能层、能级、基态与激发态及原子光谱等核心知识，通过人类认识原子的历史脉络（道尔顿到薛定谔模型）导入，结合温故知新复习原子组成、电子层排布规律，衔接必修与选修内容，搭建从宏观到微观的学习支架。 其亮点在于以科学史渗透科学态度，用表格对比能层能级符号与电子数、“能级是楼层的阶梯”比喻建构模型（科学思维），结合焰火、霓虹灯实例解析原子光谱应用（化学观念），思考讨论促进互动。助力学生深化微观认知，教师可提升教学逻辑性与趣味性。

第一节 原子结构 第一章 原子结构与性质 老刘化学 人教版·选择性必修2 第1课时 能层、能级、基态、激发态、原子光谱 一、能层与能级 对于原子科学家最感兴趣的是—— 原子核外的电子是如何运动的？ 原子核外的电子是如何排布的？ 人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的 1803年 道尔顿 实心球模型 1904年 汤姆孙 葡萄干面包模型 1911年 卢瑟福 核式模型 1913年 波尔 电子分层排布模型 1926～1935年 薛定谔 现代电子云模型 温故知新 2．电子层的表达方法？填表 原子 核外电子 → 带负电 原子核 质子 中子 → 带正电 → 不带电 不带电 电子层数（n） 1 2 3 4 5 6 7 电子层符号 离核远近 能量高低 K L M N O P Q 近 远 低 高 1．原子的组成与结构是怎样的？ 温故知新 3．核外电子排布的一般规律？ （1）核外电子总是先排布在能量较低的电子层里,然后由内向外， 依次 排布在能量逐渐升高的电子层 （2）四不超： ①每层最多容纳电子数为2n2 ②最外层不超过8个电子（K层为最外层时不超过2个电子） ③次外层不超过18个电子 ④倒数第三层不超过32个电子 一、能层与能级 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 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。 玻尔原子模型 一、能层与能级 能量的高低顺序为________________________________________________。 根据核外电子的 不同，将核外电子分为不同的能层。 能量 E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q) 能层: (L) (K) 原子核 (M) (N) 电子层 四 三 二 一 相当于必修教材中的电子层 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 2n2 King Queen 一、能层与能级 原子核外电子的排布表示 原子结构示意图 思考：Na原子第二层上的8个电子的能量是否一样？ Na 一、能层与能级 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 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 能级 任一能层的能级数等于该能层的序数 K L M N 能层 + 原子核 1s 2s 2p 3s 3p 2 6 3d 4s 4p 2 6 4d 2 6 4f 一、能层与能级 能层 1s 2s 2p 3s 3p 2 6 3d 4s 4p 2 6 4d 2 6 4f K L M N 一、能层与能级 K层 L层 M层 N层 能层 能量越来越高 能级 同一能层各能级能量越来越高 能层是楼层 能级是楼层的阶梯 一、能层与能级 能层、能级与最多容纳的电子数 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 …… …… …… …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 …… …… …… …… 2 8 18 32 …… …… …… 2n2 2n2 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） s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为____ 、 ____ 、 ___、 ___的2倍。 3 1 3 5 7 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 同一能层各能级的能量顺序_________________________。 E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf) 一、能层与能级 能级能量大小的判断方法： ①先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高； 再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)<E(nd)< E(nf) … ②不同能层中的同一能级，能层序数越大，能量越高。 例如：E(1s)< E(2s)<E(3s) ③不同原子的同一能层的同一能级的能量大小也不同。 例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量 一、能层与能级 相等 2n2 2、6、10、14 相同 50 5 5s-2 5p-6 5d-10 5f-14 5g-18 二、基态与激发态 原子光谱 基态原子 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 基态氢原子 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 激发态氢原子 二、基态与激发态 原子光谱 K L M K L M 稳定 不稳定 吸收能量 电子跃迁 能量 K L M K L M 稳定 不稳定 释放能量 电子跃迁 能量 二、基态与激发态 原子光谱 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 1．电子跃迁的形式，有哪几种？ 电子可以从基态跃迁到激发态，吸收能量；相反也可以从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，释放能量。 2．电子跃迁和原子得失电子是物理变化还是化学变化？ 电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子发生的是化学变化。 3．电子跃迁释放能量的重要形式是什么？列举生活中的实例？ 光（辐射） 焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光 二、基态与激发态 原子光谱 焰火 霓虹灯 激光 荧光 LED灯光 二、基态与激发态 原子光谱 吸收 能量 基态原子 激发态原子 释放 能量 吸收光谱 发射光谱 不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同频率的光，可以用光谱仪摄取各种元素的原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。 二、基态与激发态 原子光谱 光谱分析仪 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征：暗背景，彩色亮线，线状不连续 特征：亮背景，暗线，线状不连续 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 原子发射光谱仪 原子吸收光谱仪 二、基态与激发态 原子光谱 基态原子 吸收能量 释放能量 形成 吸收光谱 激发态原子 形成 发射光谱 应用1 发现新元素 应用2 检验元素 应用3 检测含量 一个新的科学真理会胜出，通常不是因为说服了反对者，敦促他们了解新知，而是因为反对者死掉了，新的一代成长起来。 ——玻尔 老刘化学 人教版·选择性必修2 $