第一章 第一节 原子结构 第一课时-高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一章原子结构与性质

第一节

原子结构第一课时学习目标1.认识核外电子的运动特点，知道电子运动的能量状态具有量子化特征，电子处于不同能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。2.知道电子的运动状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和电子云模型来描述。3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布构造原理，认识基态原子原子是怎么产生的01宇宙大爆炸爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子等原子是怎么产生的原子理论发展史人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。公元前1803190419111913汤姆孙玻尔道尔顿卢瑟福原子诞生

Democritus1936马德隆原子光谱构造原理宇宙爆炸理论波尔原子模型(1913年)电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做圆周运动，且不辐射能量不同轨道上的电子能量不同，且能量不连续的（能量的“量子化”）原子结构模型的演变18031904191119131926德谟克利特：朴素原子观道尔顿：原子学说汤姆生：“葡萄干面包式”模型卢瑟福：带核原子结构模型玻尔：原子轨道模型现代量子力学模型想一想请以钠原子为例，谈谈你对原子结构的认识。钠的原子结构示意图原子原子核核外电子(-)质子(+)中子(不带电）核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数原子核外电子排布(1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层；(2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。(3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个电子)。(4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)，倒数第三层电子数目不能超过32个。量子力学中描述电子运动状态有四个量子数一、能层和能级1.能层（shell）核外电子按能量不同分成能层电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下：能层越高，电子的能量越高每层所容纳的最多电子数是：______(用n表示，n为能层的序数)。2n2一、能层和能级2.能级（或电子亚层）同一能层的电子，能量也有差异，还可以把它们再分成不同的能级。分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示。任一能层的能级总是从s能级开始，用相应能层的序数和字母s、p、d、f、g…表示能级数=能层序数能级（s、p、d、f）能量升高1s2s2p3s3p3d能级能层KLM···能层(楼层)分成不同的能级(阶梯)请填写下表，归纳各能级最多可容纳的电子数有何规律。能层KLMN最多电子数281832能级最多电子数能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多电子数能层KLMN最多电子数281832能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多电子数2262610261014思考与讨论020304011、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？能层的能级数与能层序数（n）相等；

一个能层最多可容纳的电子数2n2个。2、以s、p、d、f为符号的能级分别可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数是否相同？自然数中奇数序列的2倍；相同。3、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。）第五能层最多可容纳50个电子；5个能级；各能级最多容纳电子数分别为2,6,10,14,18个。轨道数容纳电子数1．判断正误(1)2d表示L层上的d能级(2)同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小(3)4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)【练习】

××✔2、下列说法错误的是

（

）A、能层就是电子层，包含不同的能级B、能层越高，离原子核越远C、ns、np、nd最多容纳的电子数均为2D、每一能层均包含s能级【练习】

C3、下列能层中，包含f能级的是

()A．K能层 B．L能层

C．M能层

D．N能层D相同能层ns＜np＜nd＜nf符号相同的能级1s＜2s＜3s＜4s不同能级不同能层2px=2py=2pz同一能层不同能级之间，能量高低有何关系?不同能层相同能级之间,能量高低有何关系?对比分析二、基态与激发态原子光谱1.基态原子和激发态原子原子基态原子（稳定）激发态原子（不稳定）处于最低能量处于较高能量

①电子的跃迁是

（未发生电子转移），而原子得失电子时发生的是

。

②一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如基态碳原子表示1s22s22p2，1s22s12p3为

。

③激发态原子不稳定，易

能量变为基态原子，其能量可转化为

。物理变化化学变化激发态碳原子释放可见光释放能量吸收能量光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式之一2.原子光谱二、基态与激发态原子光谱①不同元素的原子发生跃迁时会

或

不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。吸收释放基态氢原子：处于能量最低状态的氢原子。激发态KLMN能量基态原子吸收能量，其中的电子会发生跃迁，由于电子跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。②原子光谱的成因与分类二、基态与激发态原子光谱特征:暗背景,

亮线,

线状不连续发射光谱锂、氦、汞的发射光谱

锂、氦、汞的吸收光谱

特征:亮背景,

暗线,

线状不连续吸收光谱4.原子光谱的应用二、基态与激发态原子光谱（1）发现新元素He氦不同原子的能级结构不同，发出的谱线的特征不同在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。二、基态与激发态原子光谱（2）检验元素不同元素的焰色试验灼(燃)烧时,电子获得能量,能量较低的电子发生跃迁,从基态变为激发态（不稳定）。随即电子又从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态,便以光(辐射)的形式释放能量,形成不同的焰色。无化学变化（3）生产生活二、基态与激发态原子光谱练一练1、下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图_______是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图_______是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的