能层与能级 基态与激发态 原子光谱 课件【知识精讲+备课精研】 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

1.1能层与能级基态与激发态原子光谱第一章原子结构与性质1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表1920年，丹麦科学家波尔提出了构造原理开启了用原子结构解释元素周期律的篇章波尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”厘清了核外电子的可能状态1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造理论原子结构模型的演变1、结合所学，请画出钠原子原子结构示意图，谈谈你对原子结构的认识。核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数(A)

=质子数(Z)

+中子数(N)知识回顾2、核外电子运动特点和排布规律是什么？核外电子是_______排布的；离核较近的电子，能量_______；离核较远的电子，能量_______。分层较低较高知识回顾最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个）次外层电子数最多不超过18个；倒数第三层不超过32个。玻尔模型电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。①核外电子总是尽量先排满能量最低、离核最近的电子层。然后才由里往外，依次排在能量较高电子层。②失电子总是先失最外层电子。1、

能层（n）——电子层

(1)分类依据：多电子原子核外电子的

是不同的，按

差异，可以将核外电子分成不同的能层（或电子层）。核外电子的能量能量一、能层与能级(2)核外电子的排布能量规律：【思考】分析下表，回答下列问题。1、第n层最多可容纳的电子数为：2、将各能层按能量从低到高排序为：E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)即离原子核越近，能量越低。能层越高，电子层的能量越高。(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数：一、能层与能级能层一二三四五六七符号K

L

M

N

OPQ最多电子数28

1832

507298=2×12=2×22

=2×32=2×42=2×52=2×62=2×722n22、能级(1)分类依据：在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能

，还可以把它们分成

。不同能级能层是楼层，能级是楼梯的阶梯(电子亚层)(2)符号：任一能层的能级都是从s能级开始，依次称p、d、f、g能级……ns、np、nd、nf...(n代表能层)能级数n=该能层序数n第一能层有__个能级，即____第二能层有__个能级，即_______第三能层有__个能级，即_______1s2s、2p12一、能层与能级3s、3p、3d3能层KLMNO能级…最多容纳电子…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2s能级最多容纳的电子数为2p能级最多容纳的电子数为6d能级最多容纳的电子数为10f能级最多容纳的电子数为14(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数2、能级即：以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍注意事项：1、在每一能层中，能级符号的顺序是：ns、

np、nd、nf……(n代表能层)2、任一能层的能级总的从s能级开始:能级数=该能层序数

5、不同能层中，能级的能量高低是1s<2s<3s<4s….3、各能级所在能层的取值：ns(n≥1)np(n≥2)nd(n≥3)nf(n≥4)4、每一能层最多可容纳2n2个电子，以s、p、d、f……排序的各能级可容

纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍2p<3p<4p…6、在同一能层中，能级的能量高低是ns<np<nd<nf……一、能层与能级（1）一个能层的能级与能层序数（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?（2）以s、p、d、f、为符号的能级分别最多可容纳多少电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？（3）第五能层最多可容纳多少电子？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。）一个能层的能级序数与能层序数（n）相等。一个能层最多可容纳的电子数=2n2s能级最多容纳2电子，p能级最多可容纳6个电子，d能级最多可容纳10个电子，f能级最多可容纳14个电子。3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同第五能层最多可容纳50个电子，它们分别容纳在5个能级中，5s能级最多容纳2个电子，5p能级最多容纳6个电子，5d能级最多容纳10个电子，5f能级最多容纳14个电子，还有一个能级最多容纳18个电子。思考与讨论P71、若n＝3，以下能级符号错误的是()A.np B.nfC.nd D.ns2.下列有关认识中正确的是()A.在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C.各能层含有的能级数为n－1D.各能层含有的电子数为2n2BA3．下列说法正确的是()A．原子核外的每个能层最多可容纳的电子数为n2B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．同是s能级，在不同的能层中最多容纳的电子数是不相同的D．不同能层中含有的能级数相同【解析】A．各电子层最多容纳电子数2n2（n为电子层数），故A错误；B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故B正确；C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是相同的，都是2个，故C错误；D．各能层含有的能级数与其能层数相等，所以不同能层中含有的能级数不同，故D错误；B1、能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于

状态最低2、基态原子与激发态原子最低能量较高吸收释放二、基态与激发态原子光谱E0E1E2E3En基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低3、光谱与光谱分析基态KLMN激发态KLMN能量能量KLMN光KLMN不稳定吸收能量电子跃迁释放能量光能量能量基态激发态特别提醒：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。②一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p2

表示基态碳原子，1s22s12p3为激发态碳原子（电子数不变）。③激发态原子不稳定，易释放能量变为基态原子。

不同元素的原子，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发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。发射光谱吸收光谱特征:暗背景、亮线、

线状不连续特征:亮背景、暗线、线状不连续4、原子光谱同一原子发射光谱中的亮线和吸收光谱中的暗线的位置对应相同。LiHeHg

5、原子光谱的应用(1)现代化学常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定发现元素，称为光谱分析。He氦如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。(2)检验元素问题：解释金属的焰色试验的原因？

金属原子中,核外电子按一定轨道顺序排列,轨道离核越远,能量越高。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。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。(3)生产生活焰火霓虹灯光激光荧光LED灯光光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。1.判断正误(1)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一(

)(2)霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关(

)(3)产生激光的前提是原子要处于激发态(

)(4)电子跃迁时只吸收能量(

)(5)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量(

)(6)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(

)√×√×√×2、以下现象与核外电子的跃迁有关的是()①霓虹灯发出有色光②棱镜分光③激光器产生激光④石油蒸馏⑤凸透镜聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花⑦日光灯通电发光⑧冷却结晶A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦A1、能层与能级能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p...最多电子数2262

61026101426281832502、基态与激发态原子光谱基态原子激发态原子吸收能量释放能量发射光谱吸收光谱能量较高能量最低三、小结学习目标1、认识核外电子的运动特点。2、知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。核心素养1、宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。2、证据推理与模型认知：结合原子结构模型的演变过程，能论证证据与模型的建立及其发展之间的关系。3.根据Be、N、Ne、N