1.1.1能层与能级 基态与激发态 原子光谱 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

化学研究的是构成宏观物体的物质。一、研究物质的组成与结构二、研究物质的性质与变化决定决定引言“原性论”物质的组成与结构如何决定性质？分别举例说明。铁易生锈，真金却不怕火炼；钠与氯气反应，钠失去电子，氯得到电子，不会相反；氟、氯、溴、碘性质相似，因都能成盐而总称卤素；锂、钠、钾、铷、铯性质也相似，因氢氧化物都是强碱而总称碱金属。①物质的元素组成决定了物质的性质对根结底：原子的结构决定了元素的性质引言②分子的组成决定了物质的性质O2和O3是同素异形体，空气中的O2是我们须臾不能离开的，而空气里的O3却不应多于1.2mg/L，否则有害；CO易燃，CO2却能灭火。乙醇分子和二甲醚分子的分子组成相同，但是结构不同，导致乙醇可以与水互溶，二甲醚却不能与水互溶。磺胺药（对氨基本磺酰胺）与对氨基苯甲酸（细菌必须的营养物质）的分子组成完全不同，但是二者的结构类似，因此磺胺药能杀死细菌。③分子的结构决定了物质的性质④晶体的结构决定了物质的性质珍贵坚硬的金刚石和价廉柔软的石墨竟然都是碳的单质。贝壳内层的霰石和外层的方解石成分都是CaCO3，但因为两种碳酸钙晶体的结构不同，导致霰石因光滑而使软体自由移动，方解石因坚硬而起保护作用。引言原子结构与性质分子结构与性质晶体结构与性质原子结构原子结构与元素的性质共价键分子的空间结构分子结构与物质的性质物质的聚集状态与晶体的常识分子晶体与共价晶体金属晶体与离子晶体

知识清单配合物与超分子目录

第一章原子结构与性质第一节原子结构第1课时能层与能级

基态与激发态

原子光谱学习目标通过认识原子结构与核外电子排布理解能层与能级的关系。通过核外电子能量不同分析，理解激态与激发态的含义与关系。能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数质量数(A)

=质子数(Z)

+中子数(N)原子原子核核外电子(-)Z质子(+)Z中子(不带电）N新课导入原子(ATOM)结构模型的演变电子层电子层数（n）1234567电子层符号离核远近

能量高低

KLMNOPQ近远低高能层旧知回顾核外电子是怎样排布的？有啥规律呢？1、核外电子总是尽可能地先排满

的电子层。能量低2、第n层最多能最多容纳

个电子。2n23、最外层最多容纳

个电子(K层为最外层时最多容纳2个)。84、次外层最多能容纳

个电子，倒数第三层最多容纳

个电子。1832Na的原子结构示意图结合所学，请画出钠原子原子结构示意图电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。(1)定义：核外电子按_________分成能层。(2)表示方法：符号：第一、二、三、四、五、六、七能层可分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。能量不同

能层越高，电子的能量越高顺序为E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。新知探究一、能层与能级1.能层①能量规律(3)规律：电子层数一二三四五六七符号KLMNOPQ每层最多容纳电子数281832507298②数量规律每层容纳的电子数不超过2n2（n为能层序数）(1)概念：根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能级。(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母

、

、

、

等表示。。(3)能级符号和能级最多容纳电子数：能层(n)一二三四五符号能级……最多电子数…………KLMNO1s222s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2626102610142681832spdf新知探究2.能级任一能层的能级总是从

开始，能级数等于该

。s能层序数s、p、d、f能级可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7...的

倍。2(4)能量规律:能层(n)一二三四五符号KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多电子数226261026101426……同一能层各能级的能量顺序：E(ns)

E(np)

E(nd)

E(nf)......不同能层中同一能级，能层数越大，能量越高。例如：1s

2s

3s

4s......<<<<<<新知探究2.能级特别提醒：能层与能级类似楼层与楼梯之间的关系，能层是楼层，能级是楼梯的阶级，如图所示。（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？(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、5g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。教材p7思考与讨论思考·讨论能层序数(n)等于该能层所包含的能级数，一个能层最多可容纳的电子数为2n2。s能级：2，p能级：6，d能级：10，f能级：14；相同。(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)(

)1、判断正误××√√×课堂·练习2、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3、下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是（）A.1s、2p、3d

B.1s、2s、3s

C.2s、2p、2d

D.3p、3d、3fDA在日常生活中，我们看到的许多可见光，如焰火……——它们都与原子核外电子跃迁释放能量有关。霓虹灯光为什么能发出五颜六色的光？（从原子中核外电子能量变化的角度去认识光产生的原因。）LED灯光激光霓虹灯光焰火思考·讨论1、基态原子：处于

的原子叫做基态原子。2、激发态原子：基态原子

能量，电子跃迁到

能级，变成激发态原子。原子处于较高能量状态激发态原子处于最低能量状态基态原子释放能量吸收能量3、基态与激发态的关系：最低能量状态吸收较高新知探究二、基态与激发态原子光谱光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式。思考：电子的跃迁是物理变化还是化学变化？物理变化是不是所有的能级间都能发生电子跃迁？一般在能量相近的能级间才发生电子跃迁。KLM(1)定义：不同元素的原子，电子发生跃迁时会

或

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。LiHeHg发射光谱：暗背景亮线线状不连续亮背景LiHeHg暗线线状不连续吸收释放吸收光谱：新知探究4、原子光谱：鉴定元素发现新元素原子光谱的应用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。新知探究4、原子光谱：（1）霓虹灯发光的原理是什么？（2）金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么?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。（3）焰色试验是发射光谱还是吸收光谱?光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验属于发射光谱。思考·讨论1、下列说法不正确的是(

)A.焰色试验是化学变化B.在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素C.同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量D.焰色试验中观察到的焰色是金属原子的电子从激发态跃迁到基态时产生的光的颜色A课堂·练习2.电子由4d能级跃迁至4p能级时，可通过