1.1.1能层与能级、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

第1课时 能层与能级 原子光谱 第一章 第一节 原子结构 汇报人：WPS 认识能层、能级,知道电子运动的能量状态具有量子化的特征。 01 添加标题 认识基态原子、激发态原子,能从电子跃迁角度初步解释原子光谱的形成,进一步强化“结构决定性质”的观念。 02 添加标题 2 1803年 道尔顿 1904年 1911年 1913年 1926～1935年 汤姆孙 卢瑟福 波尔 薛定谔 实心球模型 葡萄干面包模型 行星式模型 原子轨道模型 现代电子云模型 ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ ➖ + + + + + + + + + + + 提出原子 确认电子 确认原子核 发现质子 预测中子 提出电子 分层运动 电子没有 确定轨道 人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。 原子(ATOM)结构模型的演变 1869年，俄国化学家门捷列夫发现了 。1920年，丹麦科学家玻尔在他提出的氢原子模型基础上，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元素周期律的篇章开启了用原子结构解释 的篇章。 5年以后，玻尔的“壳层”落实为“ ”与“ ”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。 元素周期律 构造原理 元素周期律 能层 能级 结合所学，请画出钠原子原子结构示意图 电子层数 1 2 3 4 5 6 7 字母代号 离核远近 能量 电子数 【思考】核外电子是如何排布的？有啥规律？ 1.核外电子总是尽可能地先排满 的电子层。 2.第n层最多能最多容纳 个电子。 3.最外层最多容纳 个电子(K层为最外层时最多容纳2个)。 4.次外层最多能容纳 个电子，倒数第三层最多容纳个 电子。 能量低 2n2 8 18 32 不是真实存在的，只是为了研究方便假设的 电子层 K L M N O P Q 近 远 低 高 2 8 18 32 2n2 1.能层 (1)定义：核外电子按 分成能层。 （2）表示方法： 能量不同 【问题1】各能层的能量高低顺序为？ 【问题2】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？ ①能量规律：能层越高，电子能量越高：E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q) ②数量规律：每能层最多容纳的电子数为2n2（n为能层序数) 能层与能级 2.能级 （1）概念：根据同一能层电子能量的不同，分成不同能级。 （2) 表示方法：分别用相应能层的序数和字母 、 、 、 等表示。 s p d f 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 …… 符号 K L M N O P Q …… 能级 … … …… 最多电子数 … … …… … … … 2n2 2 8 18 32 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p （3）能级符号和能级最多容纳电子数： ①任一能层的能级总是从 开始，能级数等于 . 能层序数 s ②s、p、d、f能级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 倍。 2 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 能层与能级 （4）能量规律： 同一能层各能级的能量顺序: E(ns) E(np) E(nd) E(nf). 不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如： 1s 2s 3s 4s. 能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 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 … < < < < < < 【特别提醒】能层与能级类似楼层与楼梯之间的关系，能层是楼层，能级是楼梯的阶级。 能层与能级 问题：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？ 能层序数(n)等于该能层所包含的能级数。 一个能层最多可容纳的电子数为2n2 。 问题：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能级所容纳的最多电子数是否相同？ 问题：第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？(注：高于f 的能级不用符号表示。) 2.6.10.14 相同 2n2=50 5s-2，5p-6，5d-10，5f-14， 更高能级-18 (1)能层就是电子层，包含不同的能级 (2)能层越高，离原子核越远 (3)ns、np、nd最多容纳的电子数均为2 (4)每一能层均包含s、p、d、f能级 (5)4s、4p、4d、4f能级的能量的高低顺序为E(4s)<E(4p)<E(4d)<E(4f) √ × √ × √ 2.比较各能层或能级中电子能量大小： (1)E(2s)______E(4s)； (2)E(3p)______E(3d)； (3)E(5d)______E(4d)； (4)E(3s)______E(2p)； (5)E(K)______E(L)______E(M)。 ＜ ＜ ＞ ＞ ＜ ＜ 【1】正误判断 能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 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 … 能层与能级 Q1：能级数 能层序数(n)，能层最多电子数与能层序数(n)关系是 ？ Q2：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能级所容纳的最多电子数是否相同？ Q3：第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？(注：高于f 的能级不用符号表示。) 等于 2n2 2.6.10.14 相同 2n2=50 5s-2，5p-6，5d-10，5f-14， 更高能级-18 1．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)。 2．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。 3．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； 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 氮虹灯光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应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 1.基态原子：处于 的原子叫做基态原子。 2.激发态原子：基态原子 能量，电子跃迁到 能级，变成激发态原子。 最低能量状态 吸收 较高 基态原子 激发态原子 吸收能量 释放能量，重要形式为光（辐射） K L M 基态氢原子 K L M 激发态氢原子 稳定 不稳定 吸收能量 电子跃迁 能量 光（辐射）是电子跃迁释放能量重要形式 【思考】电子的跃迁是物理变化还是化学变化？ 电子跃迁是物理变化 基态与激发态 1.原子光谱:不同元素的原子，其电子发生跃迁时会 或 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。 吸收 释放 发射光谱：暗背景，亮线 吸收光谱：亮背景，暗线 基态原子 激发态原子 吸收能量，形成吸收光谱 释放能量，形成发射光谱 同种元素发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线处于相同位置。 原子光谱 应用1 发现新元素 应用2 检验元素 不同元素的焰色试验 光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。 每一种元素都有自己的特征谱线（如指纹） 2.原子光谱的应用 原子光谱 A、金属原子的核外电子在灼烧时吸收能量跃迁到激发态,再以光的形式释放能量跃迁回基态,与电子跃迁有关. B项,燃烧时产生的火焰与核外电子跃迁有关; C项,霓虹灯核外电子吸收能量跃迁到能量较高的能级,高能级上的电子会很快以光的形式释放能量而跃迁到能量较低的能级,与电子跃迁有关; D 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 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) 3.(2023·广东东莞高二质检)下列现象中与电子跃迁无关的是（ ） A.节日燃放的焰火 B.蜡烛燃烧 C.广州塔的霓虹灯光 D.虎英公园水中倒影 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $