【高中化學】基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜 2022-2023學年高二化學同步課件（人教版2019選擇性必修2）

第一章原子結構和性質第一節(jié)原子結構第二課時基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜閱讀見課本P7-8二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-81.什么是基態(tài)原子、激發(fā)態(tài)原子？它們如何轉化？2.什么是光譜？光譜分析？二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-81.基態(tài)原子:處于最低能量狀態(tài)的原子吸收能量2.激發(fā)態(tài)原子:處于較高能量狀態(tài)的原子(電子躍遷到較高能級)特別提醒

電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉移)，而原子得失電子時發(fā)生的是化學變化。激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)檩^低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)原子。釋放能量3.研究原子結構的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生KLMN基態(tài)氫原子：處于能量最低狀態(tài)的氫原子。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8基態(tài)KLMN能量

基態(tài)原子吸收能量，其中的電子會發(fā)生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。3.研究原子結構的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8激發(fā)態(tài)能量KLMN

當電子從較高能量的狀態(tài)躍遷至較低能量的狀態(tài)，乃至基態(tài)時，會釋放能量。3.研究原子結構的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8光KLMN3.研究原子結構的方法——原子光譜原子光譜的產(chǎn)生二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。每一次躍遷的能量以光的形式產(chǎn)生一條分立的譜線，被記錄下來，就形成了原子光譜。(1)原子核外電子在具有確定能量的軌道上運動，當原子不受外界影響時，電子既不吸收也不放出能量。原子光譜原理(3)當電子吸收了能量(如光能、熱能等)，就會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道的電子不穩(wěn)定，會回到能量較低的軌道上，當電子從能量較高的(E2)軌道躍遷到能量較低的(E0)軌道時發(fā)射出光子，發(fā)出光的波長取決于兩個軌道的能量差?？偨Y歸納：(2)不同的原子軌道具有不同的能量，軌道能量的變化是不連續(xù)的，即量子化的?！庾V：按照一定能量次序排列的光帶?！梢姽夤庾V：可以被人眼觀察的光帶。3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以吸收或發(fā)射不同的光氫原子光譜用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以吸收不同的光用光譜儀可以攝取各種原子的發(fā)射光譜。鋰、氦、汞的發(fā)射光譜3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8

不同原子的電子發(fā)生躍遷時可以發(fā)射不同的光各種原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8特征:暗背景,亮線,線狀不連續(xù)特征:亮背景，暗線，線狀不連續(xù)P8鋰、氦、汞的發(fā)射光譜鋰、氦、汞的吸收光譜對比二者，它們之間有何聯(lián)系？發(fā)射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置?！旧疃人伎肌?.發(fā)射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置。

相同元素的原子，電子在兩個能級之間的躍遷往返時，經(jīng)歷了兩個恰好相反的過程，過程中也就必然吸收或放出同樣多的能量，對應的光的波長相同。故在吸收光譜和發(fā)射光譜相同位置一定出現(xiàn)線狀譜。為什么？

不同元素的原子具有不同的結構，能級各不相同，因此電子躍遷時發(fā)射或吸收光的頻率也必定不同，故每種元素在光譜中都會形成“特征譜線”。光譜分析：在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。原子光譜原子結構反映決定光譜儀：利用原子光譜線(吸收或發(fā)射光譜)上的特征譜線來鑒定元素的儀器氫原子光譜3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8P11原子光譜的應用——（1）發(fā)現(xiàn)新元素He氦3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8藍光紅光“太陽元素”不同元素的焰色試驗原子光譜的應用——（2）檢驗元素3.研究原子結構的方法——原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜P7-8生活中，我們看到的許多可見光，如：焰火、激光、霓虹燈……都與原子核外電子躍遷釋放能量有關。發(fā)射光譜（3）生產(chǎn)生活分析霓虹燈發(fā)光的原理：充有氖氣的霓虹燈能發(fā)出紅光，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是通電后在電場作用下，放電管里氖原子中的電子吸收能量后躍遷到能量較高的能級，且處在能量較高的能級上的電子會很快地以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級上，該光的波長恰好處于可見光區(qū)域中的紅色波段?；鶓B(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量發(fā)射光譜吸收光譜能量較高能量最低課堂小結特征:暗背景,亮線,線狀不連續(xù)特征:亮背景，暗線，線狀不連續(xù)主要形式為

(輻射)光針對訓練判斷正誤(1)光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式之一(

)(2)霓虹燈光、激光、螢光都與原子核外電子躍遷吸收能量有關(

)(3)產(chǎn)生激光的前提是原子要處于激發(fā)態(tài)(

)(4)電子躍遷時只吸收能量(

)(5)同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量(

)(6)激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強的還原性(

)√×√×√×1.元素Na的焰色試驗呈黃色，從能量變化的角度其光譜類型屬于A.發(fā)射光譜

B.吸收光譜C.連續(xù)光譜

D.線狀光譜A針對訓練2.下列關于同一種原子中的基態(tài)和激發(fā)態(tài)說法中，正確的是A.基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高B.激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定C.由基態(tài)轉化為激發(fā)態(tài)過程中吸收能量D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜C針對訓練3.對焰色試驗的描述正確的是A.焰色試驗只是金屬單質特有的性質B.焰色試驗是物理變化C.焰色試驗是金屬原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，將能量以光的形式表現(xiàn)

出來D.焰色試驗是金屬原子或離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)時，將能量以光的形式表現(xiàn)出來的現(xiàn)象針對訓練BD4.對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉變成發(fā)出紅光的物質D.在電流的作用下，氖原子與構成燈管的物質發(fā)生反應A針對訓練5.以下現(xiàn)象與核外電子的躍遷有關的是①霓虹燈發(fā)出有色光②棱鏡分光③激光器產(chǎn)生激光

④石油蒸餾⑤凸透鏡聚光⑥燃放的焰火，在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花⑦日光燈通電發(fā)光⑧冷卻結晶A.①③⑥⑦

B.②④⑤⑧C.①③⑤⑥⑦

D.①②③⑤⑥⑦A→棱鏡分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的→石油蒸餾是利用石油中各成分的沸點不同加以分離→凸透鏡聚光是由光的折射形成的→冷卻結晶，是由于溫度降低，物質的溶解度減小，析出溶質針對訓練6.(1)1861年德國人基爾霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究鋰云母的某譜時，發(fā)現(xiàn)在深紅區(qū)有一新線，從而發(fā)