1.1.1原子结构和原子光谱 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节

原子结构

课时1原子结构和原子光谱第一章原子结构与性质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提出原子确认电子实心球模型葡萄干面包模型行星式模型分层模型现代电子云模型

提出电子分层运动

提出电子没有确定轨道确认原子核发现质子预测中子人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。导入1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，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

的篇章。构造原理元素周期律玻尔（N.Bohr，1885-1962）1869年，俄国化学家门捷列夫发现了__________________。元素周期律5年后，玻尔的“壳层”落实为“______”和“______”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。能层能级导入原子结构和原子光谱能层与能级

原子核核外电子质子中子原子核分层原子核电子层根据必修阶段的学习，请思考电子在核外空间是怎样排布的？原子的核外电子排布在多电子的原子中，电子分别在能量不同的区域运动。1、原子核外电子总是尽先由里向外(能量由低到高)排列。2、第n层最多能最多容纳2n2个电子。4、次外层最多能容纳18个电子，倒数第三层最多容纳32个电子。3、最外层最多容纳8个电子(K层为最外层时最多容纳2个)。核外电子排布规律氧镁氩钠+826+11281+12282+18288原子的核外电子排布一(K)二(L)三(M)四(N)核外电子按能量不同分成能层。电子的能层由内向外排序。E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)能层电子层数(n)一二三四五六七符号KLMNOPQ每层最多容纳电子数281832507298同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分成不同能级。分别用字母s、p、d、f等表示。表示每个能级最多容纳电子数能级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？能层序数(n)等于该能层所包含的能级数，如第三能层有三个能级：3s、3p、3d。一个能层最多可容纳的电子数为2n2。能层与能级——课本P7思考与讨论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能级所容纳的最多电子数是否相同？最多容纳的电子数为s能级：2，p能级：6，d能级：10，f能级：14；3d、4d、5d能级所容纳的最多电子数相同。能层与能级——课本P7思考与讨论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。)第五能层最多容纳50个电子；它们分别容纳在5s、5p、5d、5f等5个能级中；各能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14和18。能层与能级——课本P7思考与讨论N层M层L层K层同一能层各能级能量越来越高能级能量越来越高能层能层是楼层能级是楼层的阶梯能层与能级（3）英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多

电子数

。（填“相同”或“不同”）（1）能级的个数

所在能层的能层序数（2）能级的字母代号是

，字母前的数字代表

，

每个能级最多容纳的电子数分别为

。=s、p、d、f能层序数s-2、p-6、d-10、f-14相同

能层与能级的关系：能层与能级的有关规律小结（4）每一能层最多容纳的电子数为

。（5）f能级的从第

能层开始，d能级从第

能层开始2n243①先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…②不同能层中的同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)③不同原子的同一能层的同一能级的能量大小也不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量能级能量大小的判断方法(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)s能级的能量一定比p能级的能量低(

)(4)各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为自然数中的

奇数序列1、3、5、7……的2倍(

)(5)4s、4p、4d、4f能级的能量的高低顺序为

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)(

)×√××√课堂练习——正误判断1.原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18，则该能层是A.K能层 B.L能层C.O能层 D.M能层课堂练习D2.下列说法正确的是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2n2A原子结构和原子光谱基态与激发态原

子

光

谱在日常生活中，我们看到的许多可见光，如焰火、霓虹灯光、激光……——都与原子核外电子跃迁释放能量有关。它们为什么能发出五颜六色的光？荧光LED灯光激光霓虹灯光焰火2、激发态：基态原子

能量，它的电子会跃迁到

能级，变成激发态原子。KLM基态氢原子1、基态：处于

状态的原子。最低能量KLM激发态氢原子吸收较高稳定不稳定吸收能量电子跃迁能量基态与激发态KLM激发态氢原子KLM基态氢原子不稳定稳定释放能量电子跃迁光能光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。基态与激发态霓虹灯管中装载的气体不同，为什么在高压的激发下发出的光的颜色就不同？基态Ne原子激发态Ne原子在电场的作用下电子跃迁到较高能级很快又会以光的形式释放能量跃迁到较低能级光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段，所以看见红色光。思考与讨论霓虹灯能够发出五颜六色的光：

霓虹灯灯管中装载的气体不同，在高压电的激发下发出的光的颜色不同。例如：在充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段，就看到红色光。类似的，通电后的氩气发出蓝光等。焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因：焰色试验是电子跃迁的结果，焰色反应发生的过程：焰色试验请同学们解释钾与钠产生焰色及焰色不同的原因。当碱金属及化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但是处于能量较高的的轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式释放，而释放的光的波长在可见光范围内，因而能使火焰呈现颜色。钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生焰色也就不同。思考与讨论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，总称为原子光谱。基态原子激发态原子吸收能量释放能量形成吸收光谱形成发射光谱电子跃迁原子光谱锂、氦、汞的发射光谱

锂、氦、汞的吸收光谱

特征:暗背景,

亮线,

线状不连续特征:亮背景,

暗线,

线状不连续吸收光谱发射光谱发射光谱与吸收光谱对比：原子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。原子光谱的应用①鉴定元素——每一种元素都有自己的特征谱线光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。②发现新元素He氦用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱原子光谱(1)金属元素的焰色试验属于吸收光谱还是发射光谱？(2)电子的跃迁是物理变化还是化学变化？(3)是不是所有的能级间都能发生电子跃迁？思考与讨论焰色试验属于发射光谱。电子的跃迁中未发生电子转移，是物理变化。一般在能量相近的能级间才发生电子跃迁。1.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯