人教版高中化学选择性必修二 1.1.1 能层与能级 基态与激发态 原子光谱 教案

人教版高中化学选择性必修二1.1.1能层与能级基态与激发态原子光谱教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容人教版高中化学选择性必修二第1章第1节第1小节，主题为“能层与能级基态与激发态原子光谱”。本节课主要内容包括：

1.原子结构中的能层与能级概念；

2.基态与激发态的定义及相互转换；

3.原子光谱的形成原理及分类；

4.原子光谱在化学分析中的应用。核心素养目标1.发展学生的宏观辨识与微观探析能力，通过能层与能级的学习，加深对原子结构的理解。

2.培养学生的变化观念与平衡思想，理解基态与激发态之间的能量变化及原子光谱的形成过程。

3.提升学生的科学探究与创新意识，通过原子光谱的学习，激发学生探索化学现象背后原理的兴趣。

4.增强学生的科学态度与社会责任，认识到原子光谱在科学研究及化学分析中的重要作用，培养严谨的科学态度。教学难点与重点1.教学重点

①能层与能级的概念及其在原子结构中的应用；

②基态与激发态的定义及相互转换过程；

③原子光谱的形成原理及其分类；

④原子光谱在化学分析中的应用实例。

2.教学难点

①能层与能级之间的区别与联系，以及它们如何影响原子的化学性质；

②基态与激发态之间的能量变化过程，以及这种变化如何通过光谱表现出来；

③原子光谱的复杂性与多样性，以及如何从中提取有用的化学信息；

④结合实际光谱图，分析并识别不同元素的原子光谱特征。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《人教版高中化学选择性必修二》教材。

2.辅助材料：准备与能层与能级、基态与激发态、原子光谱相关的PPT、视频和在线教育资源。

3.实验器材：准备用于演示原子光谱的实验装置，包括光谱仪、光源、样品等，并确保所有器材的安全性和可用性。

4.教室布置：设置实验观察区，确保学生能够清晰地观察实验现象；同时，准备分组讨论区，以便学生进行小组讨论和交流。教学过程1.导入新课

同学们好，今天我们将学习《人教版高中化学选择性必修二》第1章第1节第1小节的内容——能层与能级基态与激发态原子光谱。在开始今天的学习之前，我想请大家回顾一下我们之前学过的原子结构知识，思考一下原子的电子是如何分布的？

2.知识讲解

（1）讲解能层与能级

（2）讲解基态与激发态

（3）讲解原子光谱

现在，我们来到了本节课的重点——原子光谱。原子光谱是指原子在吸收或发射光子时产生的光谱。请大家看教材第3页，我们可以看到原子光谱分为吸收光谱和发射光谱。接下来，我会给大家讲解原子光谱的形成原理及其在化学分析中的应用。

3.互动讨论

（1）讨论能层与能级的关系

同学们，现在我们已经了解了能层与能级的概念，请大家结合教材内容，思考一下能层与能级之间有什么关系？请大家分成小组，讨论一下，稍后我会请小组代表回答。

（2）讨论基态与激发态的跃迁

（3）讨论原子光谱的应用

最后，我们来讨论一下原子光谱的应用。请大家结合教材内容，思考一下原子光谱在化学分析中有哪些应用？请大家分成小组，讨论一下，稍后我会请小组代表回答。

4.实验演示与观察

（1）演示原子光谱实验

现在，我们来做一个关于原子光谱的实验。请大家看这里，我有一个光谱仪，我会将一个光源发出的光通过光谱仪进行分解，形成光谱。请大家观察光谱仪屏幕上的光谱，看看有什么特点。

（2）观察原子光谱

5.总结与作业布置

（1）总结本节课内容

同学们，今天我们学习了能层与能级、基态与激发态、原子光谱的知识。通过学习，我们了解到能层与能级的关系，电子在基态与激发态之间的跃迁，以及原子光谱的形成原理和应用。

（2）布置作业

最后，我给大家布置一道作业。请大家结合教材内容，思考以下问题：1.能层与能级之间有什么关系？2.基态与激发态的跃迁是如何发生的？3.原子光谱在化学分析中有哪些应用？请将答案写在作业本上，下节课我会检查大家的作业完成情况。

同学们，今天的课就到这里，希望大家能够认真完成作业，复习今天所学内容。下课！知识点梳理1.能层与能级

原子中的电子按照能量大小分布在不同的能层上，每个能层又可以细分为若干个能级。能层与能级的关系是：能层是电子能量分布的大区域，而能级则是能层内部的更细小的能量分布。电子在原子中的分布遵循能量最低原则，即电子首先占据能量最低的能层和能级。

2.基态与激发态

基态是指原子中所有电子都处于最低能量状态的状态。当原子吸收能量时，电子可以跃迁到更高的能级，原子进入激发态。在激发态，电子处于较高能量状态，原子不稳定，电子会自发跃迁回较低能级，释放出能量。

3.原子光谱

原子光谱是原子在吸收或发射光子时产生的光谱。根据光谱的性质，原子光谱分为吸收光谱和发射光谱。吸收光谱是原子吸收光子后产生的光谱，表现为黑暗背景上的亮线；发射光谱是原子发射光子后产生的光谱，表现为亮背景上的暗线。

4.原子光谱的形成原理

原子光谱的形成原理是电子在能级间的跃迁。当电子从低能级跃迁到高能级时，原子吸收光子，形成吸收光谱；当电子从高能级跃迁到低能级时，原子发射光子，形成发射光谱。原子光谱中的每一条谱线对应于特定的能级跃迁。

5.原子光谱的应用

原子光谱在化学分析中有广泛的应用。通过分析原子光谱，可以确定元素的种类、测定元素的含量、研究原子的结构等。原子光谱分析具有灵敏度高、准确度高等优点。

6.能层与能级的表示方法

在化学中，能层和能级常用数字和字母表示。例如，K、L、M、N等字母分别代表第一、第二、第三、第四能层，而能级则用数字表示，如1s、2s、2p等。

7.原子核外电子排布原则

原子核外电子排布遵循以下原则：能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则等。这些原则决定了电子在原子中的分布方式。

8.原子光谱与元素性质的关系

原子光谱与元素的性质密切相关。不同元素具有不同的原子光谱，这反映了它们的原子结构特点。通过研究原子光谱，可以了解元素的性质，为化学研究和应用提供依据。

9.原子光谱的测量方法

原子光谱的测量方法包括光谱仪、光谱分析仪等。这些仪器可以精确测量原子光谱的波长和强度，为化学分析提供数据支持。

10.原子光谱在科学研究中的应用

原子光谱在科学研究中有广泛的应用，如光谱分析、光谱成像、光谱动力学等。这些研究有助于深入理解原子的结构和性质，为化学、物理学等领域的发展提供理论支持。板书设计1.能层与能级

①原子结构中的能层概念

②能级在能层中的分布

③能层与能级的关系

2.基态与激发态

①基态的定义及电子排布

②激发态的形成及电子跃迁

③基态与激发态之间的能量变化

3.原子光谱

①原子光谱的分类：吸收光谱、发射光谱

②原子光谱的形成原理：电子跃迁

③原子光谱的应用：元素分析、结构研究

4.能层与能级的表示方法

①能层的字母表示：K、L、M、N等

②能级的数字表示：1s、2s、2p等

5.原子核外电子排布原则

①能量最低原则

②泡利不相容原理

③洪特规则

6.原子光谱与元素性质的关系

①不同元素的光谱特征

②光谱与元素性质的关联性

7.原子光谱的测量方法

①光谱仪的构造及使用

②光谱数据分析

8.原子光谱在科学研究中的应用

①光谱分析技术

②光谱成像技术

③光谱动力学研究典型例题讲解例题1：解释能层与能级的区别和联系。

解答：能层是指电子在原子中按照能量大小分布的层次，而能级则是能层内部的更细小的能量分布。能层与能级的关系是，能层是电子能量分布的大区域，能级则是能层内部的能量级别。能层与能级共同决定了电子在原子中的分布情况。

例题2：描述基态与激发态之间的能量变化过程。

解答：基态是指原子中所有电子都处于最低能量状态的状态。当原子吸收能量时，电子会跃迁到更高的能级，原子进入激发态。在激发态，电子处于较高能量状态，原子不稳定。随后，电子会自发跃迁回较低能级，释放出能量，原子回到基态。

例题3：分析原子光谱的形成原理。

解答：原子光谱是电子在能级间跃迁时吸收或发射光子产生的。当电子从低能级跃迁到高能级时，原子吸收光子，形成吸收光谱；当电子从高能级跃迁到低能级时，原子发射光子，形成发射光谱。每种元素的原子光谱都是独特的，可以用来识别元素。

例题4：讨论原子光谱在化学分析中的应用。

解答：原子光谱在化学分析中可以用来确定元素的种类、测定元素的含量和研究原子的结构。例如，通过光谱仪分析样本的光谱，可以识别出样本中的元素，并计算出它们的相对含量。

例题5：给出一个具体的例子，说明如何通过原子光谱来确定元素的种类。

解答：假设我们有一个未知元素的光谱图，观察到其中有两条明显的谱线，分别对应于波长为121.6nm和242.8nm的光。通过查阅光谱表，我们发现这两个波长对应于氢原子的巴尔末系谱线。因此，我们可以确定这个未知元素是氢。

例题6：解释能层与能级表示方法的意义。

解答：能层用字母表示，如K、L、M、N等，代表电子能量分布的不同层次。能级用数字和字母表示，如1s、2s、2p等，代表能层内部的能量级别。这种表示方法有助于我们理解电子在原子中的分布和能量状态。

例题7：描述原子核外电子排布原则的具体应用。

解答：根据能量最低原则，电子会首先占据能量最低的能级。根据泡利不相容原理，每个能级最多容纳2n^2个电子，其中n是能级的数字。根据洪特规则，电子在填充等能量的轨道时会首先单独占据每个轨道，且自旋方向相同。这些原则帮助我们预测和解释电子在原子中的排布情况。课堂1.课堂评价

在课堂上，我会通过以下几种方式来评价学生的学习情况：

①提问：在讲解过程中，我会适时提问，检查学生对能层与能级、基态与激发态、原子光谱等概念的理解程度。通过学生的回答，我可以判断他们是否掌握了课程内容，并及时澄清可能的误解。

②观察：我会观察学生在课堂上的参与度和反应，比如他们在小组讨论中的表现，是否能够积极思考并与其他同学交流。此外，我还会注意学生是否能够跟随课堂进度，对实验演示是否感兴趣。

③测试：在课程的某个阶段，我会进行小测验，以评估学生对知识点的掌握情况。这些测试可以包括填空题、简答题或计算题，旨在检验学生对理论知识的理解和应用能力。

如果发现问题，我会及时进行解决。例如，如果发现学生对某个概念的理解有误，我会在课堂上进行额外的解释和示例，确保所有学生都能够理解并掌握。

2.作业评价

对于学生的作业，我会采取以下措施进行评价：

①批改：我会