【课件】原子结构（第1课时+能层和能级+基态与激发态+原子光谱）（人教版2019选择性必修2）

第一节原子结构

第1课时能层和能级基态与激发态原子光谱

人教版选择性必修2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．探究微观中电子跃迁与光形成的关系，从而更好地理解原子光谱、能层能级与电子跃迁及光产生的原因。学习目标1．充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程，培养学生“科学探究与科学精神”的学科素养。2．通过学习原子结构、电子运动等内容，培养学生“宏观辨识和微观探析”的学科素养。3．通过宏观上对光的理解和感知。探究微观中电子跃迁与光形成的关系，从而更好地理解原子光谱、能层能级与电子跃迁及光产生的原因。素养目标情境引入

“原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的微粒。19世纪初，英国人道尔顿创立了近代原子学说，假设原子是化学元素中的最小粒子，每一种元素有一种原子。20世纪初，人们终于认识到原子不是最小的粒子，而且有复杂的结构。对原子结构的认识为元素周期律找到了理论根据。原子的基本性质，如原子半径、电离能和电负性等都与原子结构密切相关，因而也呈现周期性。教学过程一、原子结构模型的演变教学过程1．道尔顿原子模型（1803年）：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。

2．汤姆生原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。

3．卢瑟福原子模型

（1911年）：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳运转一样。

4．玻尔原子模型

（1913年）：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。

5．电子云模型

（1927年—1935年）：现代物质结构学说。教学过程1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表1920年，丹麦科学家玻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的研究教学过程二、能层与能级1.能层：在多电子原子中，核外电子能量不同，按照核外电子的能量不同分成能层。（强调电子的能量差异）电子层数一二三四五六七符号KLMNOPQ最多容纳电子数281832507298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)。教学过程2.能级：同一能层的电子，能量也可能不同，还可分成不同能级符号为：s、p、d、f...能层KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p…最多电子数226261026101426…如果能层是楼层，能级是楼层的阶级

1×23×25×27×2教学过程思考与讨论1.一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?

2.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？能级数=该能层序数2n2自然数中奇数序列1,3,5,7...的2倍

相同

50个电子5个能级26101418教学过程小结：(1)每一能层最多可容纳的电子数为2n2个(n为能层序数)。

例如，K层最多容纳2个电子；L层最多容纳8个电子；M层最多容纳18个电子；N层最多容纳32个电子……(2)在每一个能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、nf……(n代表能层)。(3)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，即第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。(4)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。(5)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。

例如，1s、2s、3s、4s……能级最多都只能容纳2个电子。教学过程二、基态与激发态

原子光谱1.基态与激发态：处于最低能量状态的原子叫做基态原子。基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。

例如，电子可以从1s跃迁到2s、3s……相反，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量。光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。

教学过程

在日常生活中，我们看到的许多可见光，如火、霓虹灯光、激光、荧光、ED灯光……都与原子核外电子跃迁释放能量有关。节日燃放的焰火与电子跃迁有关激光笔LED灯装饰的建筑夜景教学过程二、基态与激发态

原子光谱2.原子光谱：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，总称原子光谱教学过程3.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。氢原子光谱测定示意图和氢原子的光谱图

自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子学说，人类对原子结构的认识就不断深入、发展，并通过实验事实不断完善对原子结构的认识。下列关于原子结构模型的说法中，正确的是()

A．道尔顿的原子结构模型将原子看作实心球，故不能解释任何问题

B．汤姆孙“葡萄干布丁”原子结构模型成功解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的

C．卢瑟福核式原子结构模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系

D．玻尔电子分层排布原子结构模型引入了量子化的概念，能够成功解释所有的原子光谱典例1．【答案】C

课堂练习

下列有关说法正确的是()

A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7

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-1

D．各能层含有的电子数为2n2典例2．【答案】A

课堂练习

下列有关电子层和能级的叙述中正确的是() A．M电子层有s、p共2个能级,最多能容纳8个电子B．3d能级最多容纳5个电子，3f能级最多容纳7个电子C．无论哪一电子层的s能级最多容纳的电子数均为2D．每个电子层都有s、p能级，但不一定有d能级典例3．【答案】C

课堂练习

对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是(