化学人教版（2019）选择性必修2 1.1.1能层与能级、基态与激发态、原子光谱（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 1.1.1能层与能级、基态与激发态、原子光谱（共22张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-19 21:28:29 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
人教版 选择性必修2(2019)
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
——课时1 能层与能级 原子光谱
思考1：请画出钠的原子结构示意图，并回忆核外电子排布的规律
钠的原子结构示意图
核外电子排布规律
1、原子核外电子总是由里向外排列（能量最低原理）
2、每层最多能最多容纳 个电子
3、最外层最多容纳 个电子(K层为最外层时最多容纳 个)
4、次外层最多能容纳 个电子，倒数第三层最多容纳 个电子
2n2
8
2
18
32
所谓能层，就是电子层
任务一 认识能层
第n层最多可容纳的电子数为2n2
能量按从低到高排序为：
E(K)＜ E(L)＜ E(M)＜ E(N)＜ E(O)＜ E(P)＜ E(Q)
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号
最多容纳电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
50
72
98
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号
最多容纳电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
50
72
98
思考2：同一能层中电子的能量是否相同？
同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分成不同能级
能层、能级与最多容纳的电子数
能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 能级 ……
最多容纳 电子数 ……
2 8 18 32 …… 表示能层序数
s、p、d、f 能级最多容纳的电子数依次为奇数数列1、3、5、7的2倍
任务二 认识能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
能级数 = 能层序数
E(ns)＜ E(np)＜ E(nd)＜ E(nf)……
N层
M层
L层
K层
同一能层各能级能量越来越高
能级
能量越来越高
能层
能层是楼层
能级是楼层的楼梯
能层与能级的关系
2、以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？
3、第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？（本书只要求到f能级）
思考与讨论 P7
1、一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系？
2n2
能层序数 = 能级数
相同
50
能级 s p d f
最多容纳电子数 2 6 10 14
能级 s p d f g
最多容纳电子数 2 6 10 14 18
能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 能级 ……
最多容纳 电子数 ……
2 8 18 32 …… 4、s、p、d、f 能级最多容纳的电子数依次为奇数数列1、3、5、7的2倍
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
小结 - 能层与能级
多电子原子中：
1、E(K)＜ E(L)＜ E(M)＜ E(N)＜ E(O)＜ E(P)＜ E(Q)
2、E(ns)＜ E(np)＜ E(nd)＜ E(nf)……
3、能级数=能层序数(n)
5、一个能层最多可容纳电子数=2n2
1．下列能级符号表示正确的组合是( )
①5s ②2d ③3f ④6p
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
2．下列各能层不包含d能级的是( )
A．N B．M C．Q D．K
D
课堂练习
A
基态与激发态
原子光谱
思考3：电子的能量和所在能级是否一成不变？
任务三：基态与激发态
2、激发态：基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变成激发态原子。
K
L
M
基态氢原子
1、基态：处于 状态的原子。
最低能量
K
L
M
激发态氢原子
吸收
较高
稳定
不稳定
吸收能量
电子跃迁
能量
K
L
M
激发态氢原子
K
L
M
基态氢原子
不稳定
稳定
释放能量
电子跃迁
光能
光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式
思考4：化学反应中的能量变化通常以光、热的形式呈现，那电子发生跃迁时能量变化又以什么形式呈现？
不同元素原子的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吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱
稀有气体的不同颜色
任务四：原子光谱
2、发射光谱：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态，释放光源中某些波长的光，形成发射光谱。
1、吸收光谱：电子从基态或较低能量的激发态跃迁到较高能量的激发态，吸收光源中某些波长的光，形成吸收光谱。
E0
E1
E2
E3
En
激发态能级
基态能级
发射光谱
吸收光谱
能量差(E1-E0)不变
特征：暗背景，彩色亮线，线状不连续
特征：亮背景，暗线，线状不连续
发射光谱
吸收光谱
Li
He
Hg
思考：发射光谱和吸收光谱有什么联系呢？
同种元素发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线处于相同位置。
某些波长的光被释放
某些波长的光被吸收
原子光谱
原子光谱的应用
应用1
发现新元素
应用2
检验元素
不同元素的焰色试验
光谱分析仪
由于不同原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射（或吸收）光的波长（频率）也不相同。
思考：霓虹灯管中装载的气体不同，在高压的激发下发出的光的颜色就不同
基态Ne原子
激发态Ne原子
在电场的作用下
电子跃迁到较高能级
很快又会以光的形式释放能量
跃迁到较低能级
光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段，所以看见红色光
思考：请同学们解释钾与钠焰色不同的原因
当碱金属及化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但是处于能量较高的的轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式释放，而释放的光的波长在可见光范围内，因而能使火焰呈现颜色。
钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生焰色也就不同。
激发态
基态
灼
烧
焰色试验
发射光谱
课堂小结
3．下列有关电子层的说法不正确的是( )A．在量子力学理论中，用量子数n来描述电子离核的远近，称为能层（电子层）B．n的取值为正整数1、2、3、4、5、6等，对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等C．n越大表示该电子层上的电子离核的平均距离越远、能量越高D．当n相同时，电子所具有的能量也一定相同
课堂练习
D
4. 已知n为能层序数,下列有关认识正确的是( )
A.各能层含有的电子数为2n2
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f......的顺序依次为自然数1、3、5、7......的2倍
课堂练习
D
课堂练习
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人教版 选择性必修2(2019)
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
——课时1 能层与能级 原子光谱
思考1：请画出钠的原子结构示意图，并回忆核外电子排布的规律
钠的原子结构示意图
核外电子排布规律
1、原子核外电子总是由里向外排列（能量最低原理）
2、每层最多能最多容纳 个电子
3、最外层最多容纳 个电子(K层为最外层时最多容纳 个)
4、次外层最多能容纳 个电子，倒数第三层最多容纳 个电子
2n2
8
2
18
32
所谓能层，就是电子层
任务一 认识能层
第n层最多可容纳的电子数为2n2
能量按从低到高排序为：
E(K)＜ E(L)＜ E(M)＜ E(N)＜ E(O)＜ E(P)＜ E(Q)
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号
最多容纳电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
50
72
98
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号
最多容纳电子数
K
L
M
N
O
P
Q
2
8
18
32
50
72
98
思考2：同一能层中电子的能量是否相同？
同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分成不同能级
能层、能级与最多容纳的电子数
能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 能级 ……
最多容纳 电子数 ……
2 8 18 32 …… 表示能层序数
s、p、d、f 能级最多容纳的电子数依次为奇数数列1、3、5、7的2倍
任务二 认识能级
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
2
6
能级数 = 能层序数
E(ns)＜ E(np)＜ E(nd)＜ E(nf)……
N层
M层
L层
K层
同一能层各能级能量越来越高
能级
能量越来越高
能层
能层是楼层
能级是楼层的楼梯
能层与能级的关系
2、以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？
3、第五能层最多可以容纳多少个电子？分别容纳在哪些能级中？各能级最多容纳多少个电子？（本书只要求到f能级）
思考与讨论 P7
1、一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系？一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系？
2n2
能层序数 = 能级数
相同
50
能级 s p d f
最多容纳电子数 2 6 10 14
能级 s p d f g
最多容纳电子数 2 6 10 14 18
能层(n) 一 二 三 四 五 符号 K L M N O 能级 ……
最多容纳 电子数 ……
2 8 18 32 …… 4、s、p、d、f 能级最多容纳的电子数依次为奇数数列1、3、5、7的2倍
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
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2
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2
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小结 - 能层与能级
多电子原子中：
1、E(K)＜ E(L)＜ E(M)＜ E(N)＜ E(O)＜ E(P)＜ E(Q)
2、E(ns)＜ E(np)＜ E(nd)＜ E(nf)……
3、能级数=能层序数(n)
5、一个能层最多可容纳电子数=2n2
1．下列能级符号表示正确的组合是( )
①5s ②2d ③3f ④6p
A．①④ B．②③ C．③④ D．①②
2．下列各能层不包含d能级的是( )
A．N B．M C．Q D．K
D
课堂练习
A
基态与激发态
原子光谱
思考3：电子的能量和所在能级是否一成不变？
任务三：基态与激发态
2、激发态：基态原子 能量，它的电子会跃迁到 能级，变成激发态原子。
K
L
M
基态氢原子
1、基态：处于 状态的原子。
最低能量
K
L
M
激发态氢原子
吸收
较高
稳定
不稳定
吸收能量
电子跃迁
能量
K
L
M
激发态氢原子
K
L
M
基态氢原子
不稳定
稳定
释放能量
电子跃迁
光能
光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式
思考4：化学反应中的能量变化通常以光、热的形式呈现，那电子发生跃迁时能量变化又以什么形式呈现？
不同元素原子的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吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱
稀有气体的不同颜色
任务四：原子光谱
2、发射光谱：电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态，释放光源中某些波长的光，形成发射光谱。
1、吸收光谱：电子从基态或较低能量的激发态跃迁到较高能量的激发态，吸收光源中某些波长的光，形成吸收光谱。
E0
E1
E2
E3
En
激发态能级
基态能级
发射光谱
吸收光谱
能量差(E1-E0)不变
特征：暗背景，彩色亮线，线状不连续
特征：亮背景，暗线，线状不连续
发射光谱
吸收光谱
Li
He
Hg
思考：发射光谱和吸收光谱有什么联系呢？
同种元素发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线处于相同位置。
某些波长的光被释放
某些波长的光被吸收
原子光谱
原子光谱的应用
应用1
发现新元素
应用2
检验元素
不同元素的焰色试验
光谱分析仪
由于不同原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射（或吸收）光的波长（频率）也不相同。
思考：霓虹灯管中装载的气体不同，在高压的激发下发出的光的颜色就不同
基态Ne原子
激发态Ne原子
在电场的作用下
电子跃迁到较高能级
很快又会以光的形式释放能量
跃迁到较低能级
光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段，所以看见红色光
思考：请同学们解释钾与钠焰色不同的原因
当碱金属及化合物在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但是处于能量较高的的轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式释放，而释放的光的波长在可见光范围内，因而能使火焰呈现颜色。
钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生焰色也就不同。
激发态
基态
灼
烧
焰色试验
发射光谱
课堂小结
3．下列有关电子层的说法不正确的是( )A．在量子力学理论中，用量子数n来描述电子离核的远近，称为能层（电子层）B．n的取值为正整数1、2、3、4、5、6等，对应的符号分别为K、L、M、N、O、P等C．n越大表示该电子层上的电子离核的平均距离越远、能量越高D．当n相同时，电子所具有的能量也一定相同
课堂练习
D
4. 已知n为能层序数,下列有关认识正确的是( )
A.各能层含有的电子数为2n2
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能级最多容纳的电子数按s、p、d、f......的顺序依次为自然数1、3、5、7......的2倍
课堂练习
D
课堂练习
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