1.1.1能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜構(gòu)造原理與電子排布式課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：1.掌握能層、能級(jí)、基態(tài)、激發(fā)態(tài)、構(gòu)造原理的概念；2.知道原子光譜的應(yīng)用；3.能根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布式。重點(diǎn)：掌握能層、能級(jí)、構(gòu)造原理難點(diǎn)：根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)20~36號(hào)元素基態(tài)原子的核外電子排布式第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)課時(shí)1能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜構(gòu)造原理與電子排布式1.多電子的原子中,電子分別在能量不同的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),我們把不同的區(qū)域簡(jiǎn)化為不連續(xù)的殼層,稱(chēng)作________。2.多電子原子的核外電子分層排布,具有以下規(guī)律:(1)電子總是盡可能先排布在能量______的電子層上,然后由里向外依次排布在能量逐漸______的電子層上。(2)原子核外各電子層最多容納_____個(gè)電子。(3)原子最外層中的電子數(shù)最多只有____個(gè)(最外層為K層時(shí),最多只有___個(gè)電子),次外層電子數(shù)最多有____個(gè)。電子層較低升高2n28218一、能層與能級(jí)1.能層核外電子按______不同分成能層。由內(nèi)向外,能層符號(hào)及各能層最多容納的電子數(shù)如下:能量能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)2818325072982n2一、能層與能級(jí)2.能級(jí)：同一能層的電子,還被分成不同的能級(jí)。能級(jí)符號(hào)和各能級(jí)能容納的最多電子數(shù)如下:能層K(一)L(二)M(三)N(四)O能級(jí)……最多電子數(shù)……281832……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f(1)能層的能級(jí)數(shù)與能層之間存在什么關(guān)系?試舉例說(shuō)明。能層的能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)eg：第二能層有2個(gè)能級(jí),分別為2s、2p；第三能層有3個(gè)能級(jí),分別為3s、3p、3d。一、能層與能級(jí)2.能級(jí)：同一能層的電子,還被分成不同的能級(jí)。能級(jí)符號(hào)和各能級(jí)能容納的最多電子數(shù)如下:能層K(一)L(二)M(三)N(四)O能級(jí)……最多電子數(shù)……281832……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2222666101014(2)各能級(jí)怎么排序?每個(gè)能級(jí)分別最多容納多少個(gè)電子?能級(jí)的字母代號(hào)總是s、p、d、f……排序,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。一、能層與能級(jí)2.能級(jí)：同一能層的電子,還被分成不同的能級(jí)。能級(jí)符號(hào)和各能級(jí)能容納的最多電子數(shù)如下:能層K(一)L(二)M(三)N(四)O能級(jí)……最多電子數(shù)……281832……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f2222666101014(3)各能層、能級(jí)的能量由高到低怎么排序?能層:E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)同一能層的不同能級(jí):E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……課本p7思考與討論能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)2n22、6、10、14個(gè)相同，都是10個(gè)2×52=50個(gè)5s、5p、5d、5f2、6、10、14二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子處于能量最低狀態(tài)吸收能量電子躍遷到較高能級(jí)處于較高能量狀態(tài)釋放能量霓虹燈燈管中裝載的氣體不同，在高壓電激發(fā)下發(fā)出的光的顏色就不同。例如：燈光中充入氖氣，通電后在電場(chǎng)作用下，氖原子的電子吸收能量躍遷到能量較高的能級(jí)，但很快又會(huì)以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級(jí)，所發(fā)射的光的波長(zhǎng)恰好位于可見(jiàn)光區(qū)域的紅色波長(zhǎng)，所以看見(jiàn)紅光。類(lèi)似地，在通電后氬氣發(fā)藍(lán)色光，氦氣發(fā)粉色光。霓虹燈二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子處于能量最低狀態(tài)吸收能量電子躍遷到較高能級(jí)處于較高能量狀態(tài)釋放能量LED燈光節(jié)日煙花我們看到的許多可見(jiàn)光，如焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量注意：1、電子的躍遷是物理變化。2、電子的躍遷一般發(fā)生在能量相近的能級(jí)。：不同元素原子的電子發(fā)生______會(huì)吸收或釋放不同的光,利用光譜儀攝取各種元素原子的______光譜或______光譜,總稱(chēng)原子光譜。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜2.原子光譜基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量吸收光譜發(fā)射光譜LiHeHg發(fā)射光譜（黑底彩線(xiàn)）吸收光譜（彩底黑線(xiàn)）躍遷吸收發(fā)射光譜分析:在現(xiàn)代化學(xué)中,利用原子光譜上的特征譜線(xiàn)來(lái)鑒定元素的分析方法。同種元素發(fā)射光譜中的彩色亮線(xiàn)與吸收光譜中的黑線(xiàn)處于同一位置。自我檢測(cè)《金版學(xué)案》3.圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無(wú)關(guān)的是()A.燃放焰火B(yǎng).霓虹燈光C.燃燒蠟燭D.平面鏡成像D三、構(gòu)造原理與電子排布1.構(gòu)造原理：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開(kāi)始,隨著核電荷數(shù)的遞增,新增電子填入______的順序稱(chēng)為構(gòu)造原理。能級(jí)箭頭引導(dǎo)的曲線(xiàn)顯示遞增電子填入能級(jí)的順序eg：從H到C的基態(tài)電子排布式：H：He：Li：Be：B：C：1s11s21s22s11s22s21s22s22p11s22s22p2能級(jí)能級(jí)上的電子數(shù)三、構(gòu)造原理與電子排布2.電子排布式箭頭引導(dǎo)的曲線(xiàn)顯示遞增電子填入能級(jí)的順序1s22s22p5

：將能級(jí)上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)的右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子。能層序數(shù)能層序數(shù)F原子的基態(tài)電子排布式寫(xiě)出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：①N、O、F②Si、P、S、Cl三、構(gòu)造原理與電子排布2.電子排布式箭頭引導(dǎo)的曲線(xiàn)顯示遞增電子填入能級(jí)的順序

：將能級(jí)上所容納的電子數(shù)標(biāo)在該能級(jí)符號(hào)的右上角，并按照能層從左到右的順序排列的式子。寫(xiě)出下列元素基態(tài)原子的電子排布式：①N、O、F②Si、P、S、ClN：1s22s22p3O：1s22s22p4F：1s22s22p5Si：1s22s22p63s23p2P：1s22s22p63s23p3S：1s22s22p63s23p4Cl：1s22s22p63s23p5三、構(gòu)造原理與電子排布3.電子排布式書(shū)寫(xiě)規(guī)則箭頭引導(dǎo)的曲線(xiàn)顯示遞增電子填入能級(jí)的順序（正確書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素的電子排布式）1、將電子按能級(jí)由低到高的順序依次填滿(mǎn)；按照構(gòu)造原理：各能級(jí)能量由低到高的順序是：E(1s)＜E(2s)＜E(2p)＜E(3s)＜E(3p)＜E(4s)＜E(3d)eg：26Fe的基態(tài)電子排布1s22s22p63s23p64s23d62、將同一能層的能級(jí)寫(xiě)在一起，并按能層序數(shù)由小到大的書(shū)寫(xiě)。1s22s22p63s23p63d64s2典例精析《金版學(xué)案》【例1】構(gòu)造原理揭示的電子排布能級(jí)順序?qū)嵸|(zhì)是各能級(jí)能量高低。若以E表示某能級(jí)的能量,以下各式中正確的是()A.E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)B.E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)C.E(4s)<E(3s)<E(2s)<E(1s)D.E(5s)>E(4s)>E(4f)>E(3d)B三、構(gòu)造原理與電子排布3.電子排布式書(shū)寫(xiě)規(guī)則（正確書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素的電子排布式）E(1s)＜E(2s)＜E(2p)＜E(3s)＜E(3p)＜E(4s)＜E(3d)寫(xiě)一寫(xiě)：寫(xiě)出第4周期（19~36號(hào)）元素的基態(tài)電子排布式：寫(xiě)一寫(xiě)：寫(xiě)出第4周期（19~36號(hào)）元素的基態(tài)電子排布式：元素符號(hào)電子排布式元素符號(hào)電子排布式19K1s22s22p63s23p64s128Ni1s22s22p63s23p63d84s220Ca1s22s22p63s23p64s229Cu1s22s22p63s23p63d104s121Sc1s22s22p63s23p63d14s230Zn1s22s22p63s23p63d104s222Ti1s22s22p63s23p63d24s231Ga1s22s22p63s23p63d34s24p123V1s22s22p63s23p63d34s232Ge1s22s22p63s23p63d34s24p224Cr1s22s22p63s23p63d54s133As1s22s22p63s23p63d34s24p325Mn1s22s22p63s23p63d54s234Se1s22s22p63s23p63d34s24p426Fe1s22s22p63s23p63d64s235Br1s22s22p63s23p63d34s24p527Co1s22s22p63s23p63d74s236Kr1s22s22p63s23p63d34s24p6Ar的電子排布三、構(gòu)造原理與電子排布4.簡(jiǎn)化電子排布式如：Na:1s22s22p63s1,其簡(jiǎn)化電子排布式可表示為[Ne]3s1Al:1s22s22p63s23p1,-------------------→[Ne]3s23p1S:1s22s22p63s23p4,--------------------→[Ne]3s23p4K:1s22s22p63s23p64s1,-------------------→[Ar]4s1Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,----------------→[Ar]3d64s2

：為了方便，常把內(nèi)層已達(dá)到稀有氣體的電子層結(jié)構(gòu)的部分寫(xiě)成“原子實(shí)”，用稀有氣體符號(hào)外加方括號(hào)來(lái)表示。NeAr三、構(gòu)造原理與電子排布5.價(jià)層電子排布式在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動(dòng)的能級(jí)稱(chēng)為價(jià)電子層(簡(jiǎn)稱(chēng)價(jià)層),如Fe的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d64s2,價(jià)層電子排布式為3d64s2。主族、0族元素的價(jià)電子層為最外層（ns，np）能級(jí)過(guò)渡元素的價(jià)電子層一般為次外層（n-1）d能級(jí)和最外層ns能級(jí)課本p11思考與討論1s2、2s22p6、3s23p6、4s24p6、5s25p6、6s26p6、7s27p6、ns2np6[He]2s22p4[Ne]3s23p2[Ar]3d104s1典例精析《金版學(xué)案》【例2】根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出下列基態(tài)原子或離子的核外電子排布式。(1)Ne:

;

(2)Ca:

;

(3)Fe2+的簡(jiǎn)化電子排布式:

;

(4)Cr的價(jià)層電子排布式: