1.1.1原子結(jié)構(gòu)和原子光譜 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)

課時(shí)1原子結(jié)構(gòu)和原子光譜第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)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(rèn)電子實(shí)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(yùn)動(dòng)

提出電子沒(méi)有確定軌道確認(rèn)原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子預(yù)測(cè)中子人類認(rèn)識(shí)原子的歷史是漫長(zhǎng)的，也是無(wú)止境的。導(dǎo)入1920年，丹麥科學(xué)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)造原理元素周期律玻爾（N.Bohr，1885-1962）1869年，俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了__________________。元素周期律5年后，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。能層能級(jí)導(dǎo)入原子結(jié)構(gòu)和原子光譜能層與能級(jí)

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(xué)習(xí)，請(qǐng)思考電子在核外空間是怎樣排布的？原子的核外電子排布在多電子的原子中，電子分別在能量不同的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。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(gè)電子。4、次外層最多能容納18個(gè)電子，倒數(shù)第三層最多容納32個(gè)電子。3、最外層最多容納8個(gè)電子(K層為最外層時(shí)最多容納2個(gè))。核外電子排布規(guī)律氧鎂氬鈉+826+11281+12282+18288原子的核外電子排布一(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)能層電子層數(shù)(n)一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ每層最多容納電子數(shù)281832507298同一能層的電子的能量也可能不同，將它們分成不同能級(jí)。分別用字母s、p、d、f等表示。表示每個(gè)能級(jí)最多容納電子數(shù)能級(jí)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？能層序數(shù)(n)等于該能層所包含的能級(jí)數(shù)，如第三能層有三個(gè)能級(jí)：3s、3p、3d。一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為2n2。能層與能級(jí)——課本P7思考與討論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)所容納的最多電子數(shù)是否相同？最多容納的電子數(shù)為s能級(jí)：2，p能級(jí)：6，d能級(jí)：10，f能級(jí)：14；3d、4d、5d能級(jí)所容納的最多電子數(shù)相同。能層與能級(jí)——課本P7思考與討論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：高于f的能級(jí)不用符號(hào)表示。)第五能層最多容納50個(gè)電子；它們分別容納在5s、5p、5d、5f等5個(gè)能級(jí)中；各能級(jí)最多容納的電子數(shù)分別為2、6、10、14和18。能層與能級(jí)——課本P7思考與討論N層M層L層K層同一能層各能級(jí)能量越來(lái)越高能級(jí)能量越來(lái)越高能層能層是樓層能級(jí)是樓層的階梯能層與能級(jí)（3）英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多

電子數(shù)

。（填“相同”或“不同”）（1）能級(jí)的個(gè)數(shù)

所在能層的能層序數(shù)（2）能級(jí)的字母代號(hào)是

，字母前的數(shù)字代表

，

每個(gè)能級(jí)最多容納的電子數(shù)分別為

。=s、p、d、f能層序數(shù)s-2、p-6、d-10、f-14相同

能層與能級(jí)的關(guān)系：能層與能級(jí)的有關(guān)規(guī)律小結(jié)（4）每一能層最多容納的電子數(shù)為

。（5）f能級(jí)的從第

能層開始，d能級(jí)從第

能層開始2n243①先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…②不同能層中的同一能級(jí)，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)③不同原子的同一能層的同一能級(jí)的能量大小也不同。例如：Ar的1s能級(jí)的能量≠S的1s能級(jí)的能量能級(jí)能量大小的判斷方法(1)2d表示L層上的d能級(jí)(

)(2)同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小(

)(3)s能級(jí)的能量一定比p能級(jí)的能量低(

)(4)各能級(jí)最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、f……的順序依次為自然數(shù)中的

奇數(shù)序列1、3、5、7……的2倍(

)(5)4s、4p、4d、4f能級(jí)的能量的高低順序?yàn)?/p>

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)(

)×√××√課堂練習(xí)——正誤判斷1.原子核外的某一能層最多能容納的電子數(shù)目為18，則該能層是A.K能層 B.L能層C.O能層 D.M能層課堂練習(xí)D2.下列說(shuō)法正確的是A.在同一能層不同能級(jí)上的電子，其能量肯定不同B.各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開始至f能級(jí)結(jié)束C.各能層含有的能級(jí)數(shù)為n－1D.各能層含有的電子數(shù)為2n2A原子結(jié)構(gòu)和原子光譜基態(tài)與激發(fā)態(tài)原

子

光

譜在日常生活中，我們看到的許多可見(jiàn)光，如焰火、霓虹燈光、激光……——都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。它們?yōu)槭裁茨馨l(fā)出五顏六色的光？熒光LED燈光激光霓虹燈光焰火2、激發(fā)態(tài)：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。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基態(tài)與激發(fā)態(tài)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光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式?；鶓B(tài)與激發(fā)態(tài)霓虹燈管中裝載的氣體不同，為什么在高壓的激發(fā)下發(fā)出的光的顏色就不同？基態(tài)Ne原子激發(fā)態(tài)Ne原子在電場(chǎng)的作用下電子躍遷到較高能級(jí)很快又會(huì)以光的形式釋放能量躍遷到較低能級(jí)光的波長(zhǎng)恰好位于可見(jiàn)光區(qū)域中的紅色波段，所以看見(jiàn)紅色光。思考與討論霓虹燈能夠發(fā)出五顏六色的光：

霓虹燈燈管中裝載的氣體不同，在高壓電的激發(fā)下發(fā)出的光的顏色不同。例如：在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(chǎng)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(jí)，且處在能量較高的能級(jí)上的電子會(huì)很快地以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級(jí)上，該光的波長(zhǎng)恰好處于可見(jiàn)光區(qū)域中的紅色波段，就看到紅色光。類似的，通電后的氬氣發(fā)出藍(lán)光等。焰色試驗(yàn)中，一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因：焰色試驗(yàn)是電子躍遷的結(jié)果，焰色反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程：焰色試驗(yàn)請(qǐng)同學(xué)們解釋鉀與鈉產(chǎn)生焰色及焰色不同的原因。當(dāng)堿金屬及化合物在火焰上灼燒時(shí)，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(shí)就將多余的能量以光的形式釋放，而釋放的光的波長(zhǎng)在可見(jiàn)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(shí)能量的變化不同，則放出的光的波長(zhǎng)不同，所以產(chǎn)生焰色也就不同。思考與討論不同元素原子的電子發(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吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜?；鶓B(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量形成吸收光譜形成發(fā)射光譜電子躍遷原子光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

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)吸收光譜發(fā)射光譜發(fā)射光譜與吸收光譜對(duì)比：原子光譜同種元素發(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。原子光譜的應(yīng)用①鑒定元素——每一種元素都有自己的特征譜線光譜分析：利用原子光譜上的特征譜線鑒定元素。②發(fā)現(xiàn)新元素He氦用光譜儀測(cè)定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜原子光譜(1)金屬元素的焰色試驗(yàn)屬于吸收光譜還是發(fā)射光譜？(2)電子的躍遷是物理變化還是化學(xué)變化？(3)是不是所有的能級(jí)間都能發(fā)生電子躍遷？思考與討論焰色試驗(yàn)屬于發(fā)射光譜。電子的躍遷中未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，是物理變化。一般在能量相近的能級(jí)間才發(fā)生電子躍遷。1.對(duì)充有氖氣的霓虹燈管通電，燈