1.1.1能層與能級(jí)基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

組織建設(shè)第1課時(shí)

能層與能級(jí)

基態(tài)與激發(fā)態(tài)第一章

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)原子核核外電子原子質(zhì)子(Z)中子(N)XAZ

質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)決定元素的種類決定原子的種類最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)一、原子結(jié)構(gòu)模型及演變?cè)咏Y(jié)構(gòu)模型的演變史道爾頓模型(1803年)湯姆孫原子模型(1904年)盧瑟福原子模型(1911年)玻爾原子模型(1913年)電子云模型(1926－1935年)“葡萄干面包式”“實(shí)心球”“行星式”“量子化軌道”核外電子分層排布“現(xiàn)代電子云”二、能層與能級(jí)1.能層---n(1)核外電子按

不同分成能層(電子層)。能量(2)能層的表示方法及各能層最多容納的電子數(shù)

。能層n(由近到遠(yuǎn))一二三四五六七符號(hào)K

L

M

N

OPQ最多電子數(shù)

22×1282×22

182×32322×42502×52722×62982×722n2不是真實(shí)存在的，只是為了研究方便假設(shè)的電子層(3)能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序?yàn)開

。E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)（4）.核外電子排布的一般規(guī)律(1)先排能量低的電子層，再排能量高的電子層，由內(nèi)向外。(2)每一層最多容納電子數(shù)：2n2個(gè)。(3)最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層不超過(guò)2個(gè)）(4)次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)。(5)倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。2.能級(jí)(1)在多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能

，還可以把它們分成

。不同能級(jí)(電子亞層)(2)符號(hào)：任一能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始，依次稱s、p、d、f、g能級(jí)……在每一個(gè)能層中，能級(jí)符號(hào)的順序是ns、np、nd、nf......(n為能層序數(shù))。能級(jí)數(shù)=該能層序數(shù)第一能層有__個(gè)能級(jí)，即____第二能層有__個(gè)能級(jí)，即_______1s2s、2p12能層KLMNO能級(jí)…最多容納電子…1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p2262610261410262818322n2(3)表示方法及各能級(jí)最多容納的電子數(shù)每一能層最多可容納2n2個(gè)電子，以s、p、d、f……排序的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7（原子軌道數(shù)）……的二倍三、電子云與原子軌道1.電子云1.含義：電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。不代表電子的運(yùn)動(dòng)軌跡。概率密度分布圖概率密度分布圖小點(diǎn)不是電子本身，小點(diǎn)是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點(diǎn)越密，表明概率密度越大。s電子云輪廓圖球形p電子云輪廓圖啞鈴狀2.電子云輪廓圖①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。xyzd電子云輪廓圖是花瓣形或雙啞鈴形。有5種空間伸展方向。f

電子云輪廓圖有7種空間伸展方向。ns原子軌道有1個(gè)nd原子軌道有5個(gè)np原子軌道有3個(gè)nf原子軌道有7個(gè)3.原子軌道1.含義：把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。2.表示：常用電子云輪廓圖的形狀和取向來(lái)表示原子軌道的形狀和取向。各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道。不是電子具體運(yùn)動(dòng)軌跡能層與能級(jí)能量關(guān)系同一能層形狀相同而伸展方向不一樣的原子軌道能量相同能層能級(jí)原子軌道數(shù)原子軌道名稱原子軌道的形狀和取向K1s11s球形——L2s12s球形——2p32px、2py、2pz啞鈴形互相垂直M3s13s球形——3p33px、3py、3pz啞鈴形互相垂直3d5………………N4s14s球形——4p34px、4py、4pz啞鈴形互相垂直4d5……………...4f7………………3.不同能層的能級(jí)、原子軌道數(shù)、原子軌道名稱以及形狀和取向原子軌道數(shù)=能層數(shù)2=n2

14916[微自測(cè)]2.下列說(shuō)法正確的是（）A.不同的原子軌道形狀一定不相同B.p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形C.2p能級(jí)有3個(gè)p軌道D.氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形C[微自測(cè)]3.下列有關(guān)電子云和原子軌道的說(shuō)法正確的是（

）A．原子核外的電子象云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C．p能級(jí)的原子軌道呈紡錘形，隨著能層的增加，p能級(jí)原子軌道也在增多D．與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑隨能層的增大而增大D4.下列說(shuō)法中正確的是（）A.1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布B.3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)原子軌道C.同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D.同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)中的軌道數(shù)依次增多A[微自測(cè)]思考與討論：(1)一個(gè)能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?一個(gè)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?(2)以

s、p、d、f為符號(hào)的能級(jí)分別最多可容納多少個(gè)電子?

3d、4d、5d能級(jí)容納的最多電子數(shù)是否相同？(3)第五能層最多可容納多少個(gè)電子?

它們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中?

各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子?(注：本書只要求到f能級(jí)。)2n2能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)（n）2、6、10、14相同，都是10個(gè)50s-2，p-6，d-10，f-14...[微自測(cè)]×√√√×××2.第三電子層含有的軌道數(shù)為()A、3B、5C、7D、93.下列不符合事實(shí)的是（

）

A、4s2B、2p3C、3d8D、3f144.下列各能層不包含d能級(jí)的是（

）A、O能層B、P能層C、M能層D、K能層5.某一能層上nd能級(jí)最多能容納的電子數(shù)為（

）A、6B、10C、14D、15BDDD最低能量較高吸收釋放二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜

1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子特別提醒

電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子得失)。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。生活中，我們看到的許多可見光，都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。生活中：與電子躍遷有關(guān)的現(xiàn)象焰火霓虹燈光激光熒光LED燈光2.原子光譜(1)原子光譜:不同元素的原子，電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的發(fā)射光譜或吸收光譜，總稱原子光譜。發(fā)射光譜吸收光譜吸收的光和釋放的光頻率相同LiHeHg基態(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2、光譜與光譜分析基態(tài)KLMN激發(fā)態(tài)KLMN能量能量KLMN光KLMN不穩(wěn)定吸收能量電子躍遷釋放能量光能量能量基態(tài)激發(fā)態(tài)(1)一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。(2)光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。

（4）原子光譜的應(yīng)用①發(fā)現(xiàn)新元素He氦如：銫（1860年）和銣（1861年），其光譜中有特征的籃光和紅光。1868年科學(xué)家們通過(guò)太陽(yáng)光譜的分析發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氦。金屬的焰色試驗(yàn)中，一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因是什么?焰色反應(yīng)是電子躍遷的結(jié)果，焰色反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程：②檢驗(yàn)元素③生產(chǎn)生活煙火霓虹燈基態(tài)原子中的電子吸收能量，能量較低的電子發(fā)生躍遷,從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。隨即電子又從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，便以光(輻射)的形式釋放能量，形成不同的焰色。發(fā)射光譜[微自測(cè)]1.下列關(guān)于同一原子中基態(tài)和激發(fā)態(tài)的說(shuō)法中，正確的是（）A.基態(tài)時(shí)的能量比激發(fā)態(tài)時(shí)高B.激發(fā)態(tài)時(shí)比較穩(wěn)定C.由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)過(guò)程中吸收能量D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光2.當(dāng)碳原子核外一個(gè)電子由2s能級(jí)躍遷到2p能級(jí)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)B.碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)C.該過(guò)程將產(chǎn)生發(fā)射光譜D.碳原子要向外界環(huán)境釋放能量CA3.對(duì)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（）A.在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D.電子