【課件】原子結(jié)構(gòu)第1課時(shí)-原子光譜與能層能級(jí) 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)

第1課時(shí)1.古希臘原子論古希臘哲學(xué)家德謨克利特

原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。原子之間存在著虛空，無數(shù)原子從古以來就存在于虛空之中，既不能創(chuàng)生，也不能毀滅，它們?cè)跓o限的虛空中運(yùn)動(dòng)著構(gòu)成萬物。約公元前460年-前370年

一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變提出原子論原子是堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球英·1803年約翰·道爾頓一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子——原子構(gòu)成。原子在一切化學(xué)變化中不可再分;同一元素所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都完全相同;不同元素化合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合。2.道爾頓原子模型一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變3.湯姆遜原子模型英·1904年約翰·湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子提出原子結(jié)構(gòu)的“棗糕”模型原子是一個(gè)平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了正電荷，從而形成了中性原子。1906年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變4.盧瑟福原子模型1908年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)金箔探測(cè)屏ɑ粒子發(fā)生器狹縫α粒子散射實(shí)驗(yàn)推翻了湯姆遜的原子結(jié)構(gòu)假說提出原子結(jié)構(gòu)的“行星軌道”模型一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變二、氫原子光譜與玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型位置和能量是連續(xù)的?E?E1?E2?E3?E4位置和能量是不連續(xù)的?E二、氫原子光譜與玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型5.玻爾模型1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者模型內(nèi)容：核外電子在不同的軌道上分層排布，玻爾的“殼層”落實(shí)為“______”和“______”，厘清了核外電子的可能狀態(tài)，復(fù)雜的原子光譜得以詮釋。不同軌道上的電子具有相對(duì)應(yīng)的能量，且能量是量子化的而非連續(xù)的。能層能級(jí)一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變基態(tài)原子

能量，它的電子會(huì)躍遷到

能級(jí)，變成激發(fā)態(tài)原子。處于

狀態(tài)的原子。最低能量吸收較高KLM基態(tài)氫原子KLM激發(fā)態(tài)氫原子穩(wěn)定不穩(wěn)定吸收能量電子躍遷能量KLM基態(tài)氫原子穩(wěn)定釋放能量電子躍遷光能基態(tài)：激發(fā)態(tài)：光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。三、原子光譜發(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(zhǎng)的光，形成發(fā)射光譜。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(zhǎng)的光，形成吸收光譜。E0E1E2E3En激發(fā)態(tài)能級(jí)基態(tài)能級(jí)發(fā)射光譜吸收光譜能量差(E1-E0)不變?nèi)?、原子光譜鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜光譜線是離散的而非連續(xù)的證明了電子能量的量子化特征某些波長(zhǎng)的光被釋放來源于光源特征：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)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。發(fā)射光譜和吸收光譜有什么聯(lián)系呢？三、原子光譜由于不同原子具有不同的結(jié)構(gòu)，能級(jí)各不相同，因此電子躍遷時(shí)發(fā)射（或吸收）光的波長(zhǎng)（頻率）也不相同。應(yīng)用1：發(fā)現(xiàn)新元素He氦應(yīng)用2：檢驗(yàn)元素——焰色試驗(yàn)三、原子光譜在日常生活中，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)。霓虹燈光為什么能發(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(rèn)識(shí)光產(chǎn)生的原因。）熒光LED燈光激光霓虹燈光焰火解釋生活中的現(xiàn)象三、原子光譜(N)(M)(L)(K)原子核一二三四電子層能層：核外電子按能量不同分為能層，也就是電子層，電子在不同的電子層上分層運(yùn)動(dòng)能層序號(hào)一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)一個(gè)能層最多能容納的電子數(shù)與能層序數(shù)(n)存在怎樣的關(guān)系？2n2原子核外不同電子層上的電子能量如何？能層越高，電子能量越高，即E(K)<E(L)<E(M)<E(N)···原子最外層電子數(shù)目不超過多少？次外層呢？最外層不超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè)電子)，次外層不超過18個(gè)四、能層與能級(jí)在進(jìn)行原子光譜實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常條件下，鈉原子中處于n=4的狀態(tài)上的核外電子躍遷到n=3的狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生多條譜線。能級(jí)：同一能層的電子，還能被分為不同的能級(jí)。能層符號(hào)能級(jí)最多電子數(shù)一K1s22二L2s282p6三M3s2183p63d10四N4s2324p64d104f14任一能級(jí)的能層總是從s能級(jí)開始，能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)能級(jí)的字母代號(hào)總是s、p、d、f排序能級(jí)的符號(hào)表示為能層序數(shù)+能級(jí)代號(hào)，如1s、2s、2ps、p、d、f能級(jí)可容納的最多電子數(shù)分別為2、6、10、14，依次為奇數(shù)數(shù)列1、3、5、7的二倍。四、能層與能級(jí)能層符號(hào)能級(jí)最多電子數(shù)一K1s22二L2s282p6三M3s2183p63d10四N4s2324p64d104f14思考1：3d、4d、5d能級(jí)所容納的電子數(shù)是否相同？相同思考2：多電子原子中，同一能層不同能級(jí)的能量如何？多電子體系中，同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)镋(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)四、能層與能級(jí)思考3：第五能層最多容納多少電子？分別容納在幾個(gè)能級(jí)？各能級(jí)最多容納多少電子？50s、p、d、f、g2、6、10、14、18N層M層L層K層同一能層各能級(jí)能量越來越高能級(jí)能量越來越高能層能層是樓層能級(jí)是樓層的階梯能層和能級(jí)共同決定能量E1s<E2s<E3sE3s<E3p<E3d四、能層與能級(jí)例1以下能級(jí)符號(hào)正確的是（

）A.6sB.2dC.3fD.7p例2下列各能層中不包含p能級(jí)的是（

）A.NB.MC.LD.K四、能層與能級(jí)1.判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)能層就是電子層，包含不同的能級(jí)()(2)能層越高，離原子核越遠(yuǎn)()(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(jí)()√√××6.電子云模型一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變電子在原子核外很小的空間內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般物體不同。電子的運(yùn)動(dòng)其實(shí)并沒有確定的軌道。1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者1803年道爾頓190