1.1.1 原子结构（第1课时 能级与能层 原子光谱）（32张ppt）高二化学同步课件人教版2019选择性必修2

(共32张PPT)
第一节 原子结构
第1课时：能层与能级
原子光谱
第一章 原子结构与性质
学习
目标
PART
01
PART
02
原子光谱与应用
PART
03
能级
能层
01
能层与能级
01、能级能层
原子结构模型的演变
道尔顿
实心球
汤姆孙
卢瑟福
“葡萄干面
包式” 模型
带核原子
结构模型
行星式模型
知识回顾
“原子”一词源自古希腊语“ATOM”，是不可再分的意思。古希腊哲学家假想原子是世间万物最小的粒子。
19世纪初，英国人道尔顿创立了近代原子学说，假设原子是化学元素的最小粒子，每一种元素有一种原子。
丹麦科学家玻尔提出了构造原理，即从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序，由此开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。5年后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。
01、能级能层
玻尔模型
电子只能在原子核外具有特定能量的“壳层”中运动。
01、能级能层
原子
原子核
核外电子
质子
中子
→
带正电
→
不带电
→
带负电
不带电
思考与讨论
核外电子是怎样排布的？
有什么规律呢？
01、能级能层
一、能层与能级
1.能层（shell）（电子层）
(1)分类依据
在多电子的原子里核外电子的能量是不同的，根据核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的能层。即电子层。
01、能级能层
1、原子是由原子核和核外电子组成
2、核外电子是分层排布的;
3、离核越远的电子,能量越高。
电子层
能层
能层越高，电子的能量越高
01、能级能层
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K　 L　 M　 N　 O P Q
最多电子数 2=2×12 8=2×22　 18=2×32 32=2×42　 50=2×52 72=2×62 98=2×72
能层序数1、2、3、4、5、6、7分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。能层越高,电子的能量越高。
能量的高低顺序为E(K)电子的能层由内向外排序,其序号、符号以及所能容纳的最多电子数如下:
(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数
01、能级能层
（1）先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由里往外。
（2）每一层最多容纳电子数：2n2个。
（3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。
（4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
核外电子的排布能量规律:
1、原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内 向外依次排布在能量逐渐升高的电子层。
2、能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)
核外电子的排布数量规律:
01、能级能层
2.能级（电子亚层）
在多电子的原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,据此把它们分为不同的能级（也叫电子亚层）（同一个能层中电子的能量相同的电子亚层） 。分别用字母s、p、d、f等表示。
能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …
01、能级能层
①同一能层的电子,又被分成不同能级,分别用相应能层的序数和字母表示，
如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等依次用
等表示。能级数=能层序数，任一能层的能级总是从s能级开始,能级的字
母代号按s、p、d、f……排序,每个能级最多可容纳的电子数依次为自然
数1、3、5、7……的2倍。
②每一能层中最多容纳的电子数为2n2(n代表能层序数)。
③不同能层中符号相同的能级所容纳的最多电子数相同。
点拨
01、能级能层
量子力学对原子核外电子运动状态的描述
01、能级能层
小结
在多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在如下规律：
(1)相同电子层上原子轨道能量的高低：ns(2)不同电子层形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s；
2p<3p<4p。
(3)相同电子层形状相同的原子轨道能量的高低：2px＝2py＝2pz。
01、能级能层
1．以下能级符号不正确的是( ) A．6s B．4d C．3f D．7p2．下列各能层中不包含p能级的是( ) A．K B．L C．M D．N
C
A
02
原子光谱及应用
1.基态原子与激发态原子
二、基态与激发态　原子光谱
基态原子:
处于最低能量状态的原子
激发态原子:
处于较高能量的原子
02、原子光谱
原子光谱的产生
基态
K
L
M
N
激发态
K
L
M
N
能量
能量
K
L
M
N
光
K
L
M
N
不稳定
吸收能量
电子跃迁
释放能量
当基态原子的电子吸收一定能量后，电子被激发跃迁到较高能级，变成激发态原子
02、原子光谱
(1)定义：
不同元素的原子，电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。
发射光谱
吸收光谱
特征:暗背景,亮线, 线状不连续
特征:亮背景，暗线，线状不连续
02、原子光谱
氢原子光谱是由具有特定波长、彼此分立的谱线组成的线状光谱。
卢瑟福原子结构核式模型推论
原子的光谱应当是连续光谱，即波长的变化呈连续分布。
氢原子光谱特点
02、原子光谱
2、原子光谱的应用
He 氦
（1）发现新元素
02、原子光谱
（2）检验元素
不同元素的焰色试验
2、原子光谱的应用
02、原子光谱
烟火
（3）生产生活
霓虹灯
2、原子光谱的应用
02、原子光谱
霓虹灯发光的原理是什么？
提示：充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。
【思考与讨论】
02、原子光谱
一、 能层与能级
能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ...
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
2 8 18 32 50 小结
二、基态与激发态 原子光谱
基态原子
激发态原子
吸收能量
释放能量
发射光谱
吸收光谱
能量较高
能量最低
1.下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是（ ）
A.1s＜2s＜3s B.2p＜3p＜4p
C.3s＜3p＜3d D.4s＞3d＞3p
D
2．下列说法不正确的是( ) A．焰色试验是化学变化 B．在现代化学中，常利用光谱分析法来鉴定元素 C．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于
基态时的能量 D．焰色试验中观察到的特殊焰色是金属原子的电
子从激发态跃迁到基态时产生的光的颜色
A
3．下列说法正确的是( )A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量高B．焰色试验是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
C
4．激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换，跃迁过程
中可得到光谱，下列说法正确的是
A．元素K的焰色试验呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长约为700nm
B．以上实验装置测得的是氢元素的吸收光谱C．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱D．原子光谱可以用于定性鉴定元素
D