能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)【知識建構(gòu)+備課精研】 高二化學 課件（人教版2019選擇性必修2）

1、知道電子運動的能量狀態(tài)具有量子化的特征，2、能從電子躍遷角度初步解釋原子光譜的形成，進一步強化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。21本節(jié)重、難點能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1803年道爾頓1904年1911年1913年1926～1935年湯姆孫盧瑟福波爾薛定諤提出原子確認電子實心球模型葡萄干面包模型行星式模型分層模型現(xiàn)代電子云模型提出電子分層運動提出電子沒有確定軌道確認原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子預(yù)測中子人類認識原子的歷史是漫長的，也是無止境的。玻爾原子模型1922年諾貝爾物理學獎獲得者1920年，丹麥科學家玻爾在氫原子模型基礎(chǔ)上，提出

，即從氫開始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入原子核外“殼層”的順序，由此開啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋

的篇章。構(gòu)造原理元素周期律

原子核核外電子質(zhì)子中子原子核分層原子核電子層根據(jù)必修階段的學習，請同學們回答電子在核外空間是怎樣排布的？氧鎂氯鈉在多電子的原子中，電子分別在能量不同的區(qū)域運動。1、原子核外電子總是盡先由里向外(能量由低到高)排列。2、第n層最多能最多容納2n2個電子。4、次外層最多能容納18個電子，倒數(shù)第三層最多容納32個電子。3、最外層最多容納8個電子(K層為最外層時最多容納2個)。核外電子排布規(guī)律一、能層與能級能層序號一二三四五六七符號KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298一(K)二(L)三(M)四(N)核外電子按能量不同分成能層。電子的能層由內(nèi)向外排序。E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)一、能層與能級同一能層的電子的能量也可能不同，將它們分成不同能級。能層、能級與最多容納的電子數(shù)能層(n)一二三四五符號KLMNO能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426……281832……表示能層序數(shù)表示能級符號表示每個能級最多容納電子數(shù)2、以s、p、d、f為符號的能級分別最多可容納多少個電子？3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數(shù)是否相同？3、第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？（本書只要求到f能級。）思考與討論1、一個能層的能級數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系？一個能層最多可容納的電子數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系？2n2能層序數(shù)等于該能層所包含的能級數(shù)。s：2p：6d：10f：14相同50奇數(shù)：1、3、5、7的2倍s、p、d、f、g2、6、10、14、18N層M層L層K層同一能層各能級能量越來越高能級能量越來越高能層能層是樓層能級是樓層的階梯多電子原子中：1、E(K)＜

E(L)＜

E(M)＜

E(N)＜

E(O)＜

E(P)＜

E(Q)2、E(ns)＜

E(np)＜

E(nd)＜

E(nf)……3、能級數(shù)=能層序數(shù)(n)4、以s、p、d、f為符號的能級可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1，3，5，7的2倍。5、一個能層最多可容納電子數(shù)=2n2。一、能層與能級例1、判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)能層就是電子層，包含不同的能級()(2)能層越高，離原子核越遠()(3)ns、np、nd最多容納的電子數(shù)均為2()(4)每一能層均包含s、p、d、f能級()例3、若n＝3，以下能級符號錯誤的是()A、npB、nfC、nd D、ns例2、下列有關(guān)認識中正確的是()A、在同一能層不同能級上的電子，其能量肯定不同B、各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C、各能層含有的能級數(shù)為n-1D、各能層含有的電子數(shù)為2n2BA焰火霓虹燈光激光熒光LED燈光思考與討論在日常生活中，我們看到的許多可見光，如焰火……——它們都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。霓虹紅為什么能發(fā)出五顏六色的光？（從原子中核外電子能量變化的角度去認識光產(chǎn)生的原因。）二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)2、激發(fā)態(tài)：基態(tài)原子

能量，它的電子會躍遷到

能級，變成激發(fā)態(tài)原子。KLM基態(tài)氫原子1、基態(tài)：處于

狀態(tài)的原子。最低能量KLM激發(fā)態(tài)氫原子吸收較高穩(wěn)定不穩(wěn)定吸收能量電子躍遷能量KLM激發(fā)態(tài)氫原子KLM基態(tài)氫原子不穩(wěn)定穩(wěn)定釋放能量電子躍遷光能二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。思考與討論霓虹燈管中裝載的氣體不同，在高壓的激發(fā)下發(fā)出的光的顏色就不同?；鶓B(tài)Ne原子激發(fā)態(tài)Ne原子在電場的作用下電子躍遷到較高能級很快又會以光的形式釋放能量躍遷到較低能級光的波長恰好位于可見光區(qū)域中的紅色波段，所以看見紅色光。不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。稀有氣體的不同顏色三、原子光譜2、發(fā)射光譜：電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)，釋放光源中某些波長的光，形成發(fā)射光譜。1、吸收光譜：電子從基態(tài)或較低能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較高能量的激發(fā)態(tài)，吸收光源中某些波長的光，形成吸收光譜。E0E1E2E3En激發(fā)態(tài)能級基態(tài)能級發(fā)射光譜吸收光譜能量差(E1-E0)不變特征：暗背景，彩色亮線，線狀不連續(xù)特征：亮背景，暗線，線狀不連續(xù)三、原子光譜發(fā)射光譜吸收光譜LiHeHg思考：發(fā)射光譜和吸收光譜有什么聯(lián)系呢？同種元素發(fā)射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線處于相同位置。某些波長的光被釋放來源于光源某些波長的光被吸收請同學們解釋鉀與鈉產(chǎn)生焰色及焰色不同的原因。思考與討論當堿金屬及化合物在火焰上灼燒時，原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但是處于能量較高的的軌道上的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式釋放，而釋放的光的波長在可見光范圍內(nèi)，因而能使火焰呈現(xiàn)顏色。鉀和鈉的原子結(jié)構(gòu)不同，電子躍遷時能量的變化不同，則放出的光的波長不同，所以產(chǎn)生焰色也就不同。四、原子光譜的應(yīng)用應(yīng)用1發(fā)現(xiàn)新元素應(yīng)用2檢驗元素不同元素的焰色試驗光譜分析儀由于不同原子具有不同的結(jié)構(gòu)，能級各不相同，因此電子躍遷時發(fā)射（或吸收）光的波長（頻率）也不相同。例4、下列現(xiàn)象和應(yīng)用與電子躍遷無關(guān)的是()A、激光

B、焰色試驗C、燃燒放熱

D、霓虹燈C例5、在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是()A、最易失去的電子能量最高B、離核最遠的電子能量最高C、p能級電子能量一定高于s能級電子能量D、在離核最近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低C原子結(jié)構(gòu)含義與表示方法能層與能級基態(tài)與激發(fā)態(tài)吸收/發(fā)射光譜原子光譜能量關(guān)系與最多容納電子數(shù)應(yīng)用練習1、下列敘述正確的是()A、能級就是電子層B、每個能層最多可容納的電子數(shù)是2n2C、同一能層中的不同能級的能量高低相同D、不同能層中的s能級的能量高低相同B練習2、以下能級符號正確的是()A、3f

B、2dC、4s

D、2fC練習3、第N能層所含能級數(shù)、最多容納電子數(shù)分別為()A、3、18 B、4、24C、5、32 D、4、32D練習4、下列能級符號表示正確且最多容納的電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是()A、1s、2p、3d B、1s、2s、3sC、2s、2p、2d D、3p、3d、3fA練習5、根據(jù)Be、N、Ne、Na、Mg五種元素的原子結(jié)構(gòu)，回答下列問題：(1)只有K層與L層的原子有____________。(2)含有M層的原子有________。(3)最外層電子數(shù)相同的原子有________。(4)每一層電子數(shù)都符合2n2的有____。(5)若n＝3，以下能級符號錯誤的是()A、np

B、nf

C、nd

D、nsBe、N、NeNa、MgBe、MgNeB練習6、K層有____個能級，用符號表示為____；L層有____個能級，用符號分別表示為________；M層有___個能級，用符號分別表示為____________。由此可推知n能層最多可能有___個能級，能量最低的兩個能級其符號分別表示為_______。11s22s、2p33s、3p、3dnns、np練習7、(1)已知短周期元素A、B，A元素原子的最外層電子數(shù)為m，次外層電子數(shù)為n；B元素原子的M層(有電子)電子數(shù)為m－n－1，L層電子數(shù)為m＋n＋2，則A為____(填元素符號，下同)，B為_____。CNa(2)已知X元素原子的L層比Y元素原子的L層少3個電子，Y元素原子的核外電子總數(shù)比X元素原子的多5，則X、Y分別為____、_____。NMg“原子”一詞源自古希臘語“ATOM”，是不可再分的意思。古希臘哲學家假想原子是世間萬物最小的粒子。