1.1 课时1 能级与能层 基态与激发态 原子光谱 课件(共22张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 1.1 课时1 能级与能层 基态与激发态 原子光谱 课件(共22张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-13 12:08:22 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 课时1
1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。
2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。
原子结构探索历程
19世纪初
道尔顿
近代原子学说
1913年
玻尔
氢原子模型
1920年
玻尔
构造原理
1869年
门捷列夫
元素周期律
马德龙
完整的构造原理
1936年
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。
以原子光谱为事实依据
原子是由原子核和核外电子组成
核外电子是分层排布的;
离核越远的电子,能量越高。
旧知回顾
一、能层与能级
1.能层
(2)电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数
电子层数n 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
每层最多容纳电子数 2 8 18 32 50 72 98
(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。
(3)能量规律：
一般而言，n越大，电子离核的平均距离越远，电子具有的能力越高。
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)
(4) 数量规律：
每层容纳的电子数不超过2n2
最外层电子数不超过8(K层为最外层时，电子数不超过2)
次外层电子数不超过18
倒数第三层电子数不超过32
2.能级
(1)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） 。分别用字母s、p、d、f等表示。
(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
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 …
3.能层与能级的组成以及能量的关系
任一能层的能级总是从s能级开始，能级数=能层序数。
即：第一能层只有1个能级（1s），
第二能层有2个能级（2s和2p），
第三能层有3个能级（3s、3p和3d），
第四能层有4个能级（4s、4p、4d和4f），
······
同能层中各能级的能量顺序：
E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)······
(3)能级的字母代号总是s、p、d、f....排序的，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7....的2倍。
(4)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只能容纳2个电子。
(5)能层或能级的能量关系。
【思考与交流】
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
能层的能级数等于该能层序数。一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。
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？
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同，都为10。
能层 ··· n ···
能级 ··· ns np nd nf … …
最多电子数 ··· 1×2 3×2 5×2 7×2 … …
【思考与交流】
3.第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？
能层 ··· 5 ···
能级 ··· 5s 5p 5d 5f 5g …
最多电子数 ··· 1×2 3×2 5×2 7×2 9×2 …
2×52 = 50
1.符号为M的能层所含的能级有（ ）
A.2种 B.3种 C.8种 D.18种
2.某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A.6 B.10 C.14 D.15
B
B
练一练
3.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是（ ）
A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s
C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f
4.原子核外P 能层和p 能级可容纳的最多电子数分别为（ ）
A.32 和2 B.50 和6 C.72 和6 D.86 和10
C
A
二、基态与激发态 原子光谱
1.基态与激发态
(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。
(2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
原子
处于较高能量状态
激发态原子
处于最低能量状态
基态原子
（电子跃迁到较高能级）
释放
能量
吸收能量
生活中，我们看到的许多可见光，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。
2.原子光谱
(1)原子光谱: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：
暗背景
亮线
线状不连续
暗背景
亮线
线状不连续
(3)光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)原子光谱的成因与分类
一些元素的线状光谱
光谱分析：
利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。
1. 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。
【思考与交流】
2.金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么
提示：焰色反应是电子跃迁的结果，焰色反应发生的过程：
以下现象与核外电子的跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
练一练
能级
基态与激发态
原子光谱
构 造原理
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 课时1
1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。
2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。
原子结构探索历程
19世纪初
道尔顿
近代原子学说
1913年
玻尔
氢原子模型
1920年
玻尔
构造原理
1869年
门捷列夫
元素周期律
马德龙
完整的构造原理
1936年
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。
以原子光谱为事实依据
原子是由原子核和核外电子组成
核外电子是分层排布的;
离核越远的电子,能量越高。
旧知回顾
一、能层与能级
1.能层
(2)电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及能容纳的最多电子数
电子层数n 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
每层最多容纳电子数 2 8 18 32 50 72 98
(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按能量不同分成能层。
(3)能量规律：
一般而言，n越大，电子离核的平均距离越远，电子具有的能力越高。
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)
(4) 数量规律：
每层容纳的电子数不超过2n2
最外层电子数不超过8(K层为最外层时，电子数不超过2)
次外层电子数不超过18
倒数第三层电子数不超过32
2.能级
(1)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） 。分别用字母s、p、d、f等表示。
(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
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 …
3.能层与能级的组成以及能量的关系
任一能层的能级总是从s能级开始，能级数=能层序数。
即：第一能层只有1个能级（1s），
第二能层有2个能级（2s和2p），
第三能层有3个能级（3s、3p和3d），
第四能层有4个能级（4s、4p、4d和4f），
······
同能层中各能级的能量顺序：
E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)······
(3)能级的字母代号总是s、p、d、f....排序的，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1、3、5、7....的2倍。
(4)英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只能容纳2个电子。
(5)能层或能级的能量关系。
【思考与交流】
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
能层的能级数等于该能层序数。一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。
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？
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同，都为10。
能层 ··· n ···
能级 ··· ns np nd nf … …
最多电子数 ··· 1×2 3×2 5×2 7×2 … …
【思考与交流】
3.第五能层最多可容纳多少个电子？它们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？
能层 ··· 5 ···
能级 ··· 5s 5p 5d 5f 5g …
最多电子数 ··· 1×2 3×2 5×2 7×2 9×2 …
2×52 = 50
1.符号为M的能层所含的能级有（ ）
A.2种 B.3种 C.8种 D.18种
2.某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A.6 B.10 C.14 D.15
B
B
练一练
3.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是（ ）
A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s
C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f
4.原子核外P 能层和p 能级可容纳的最多电子数分别为（ ）
A.32 和2 B.50 和6 C.72 和6 D.86 和10
C
A
二、基态与激发态 原子光谱
1.基态与激发态
(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。
(2)激发态原子：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
原子
处于较高能量状态
激发态原子
处于最低能量状态
基态原子
（电子跃迁到较高能级）
释放
能量
吸收能量
生活中，我们看到的许多可见光，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。
2.原子光谱
(1)原子光谱: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：
暗背景
亮线
线状不连续
暗背景
亮线
线状不连续
(3)光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)原子光谱的成因与分类
一些元素的线状光谱
光谱分析：
利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。
1. 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。
【思考与交流】
2.金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么
提示：焰色反应是电子跃迁的结果，焰色反应发生的过程：
以下现象与核外电子的跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
练一练
能级
基态与激发态
原子光谱
构 造原理