第一章 第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu) 第一課時-高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)第一課時學(xué)習(xí)目標1.認識核外電子的運動特點，知道電子運動的能量狀態(tài)具有量子化特征，電子處于不同能級，在一定條件下會發(fā)生激發(fā)與躍遷。2.知道電子的運動狀態(tài)（空間分布及能量）可通過原子軌道和電子云模型來描述。3.知道原子核外電子的能級高低順序，了解原子核外電子排布構(gòu)造原理，認識基態(tài)原子原子是怎么產(chǎn)生的01宇宙大爆炸爆炸之初，物質(zhì)只能以中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等基本粒子形態(tài)存在。宇宙爆炸之后的不斷膨脹，導(dǎo)致溫度和密度很快下降。隨著溫度降低、冷卻，逐步形成原子、原子核、分子等原子是怎么產(chǎn)生的原子理論發(fā)展史人類在認識自然的過程中，經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛，正是因為有了無數(shù)的探索者，才使人類對事物的認識一步步地走向深入，也越來越接近事物的本質(zhì)。公元前1803190419111913湯姆孫玻爾道爾頓盧瑟福原子誕生

Democritus1936馬德隆原子光譜構(gòu)造原理宇宙爆炸理論波爾原子模型(1913年)電子在原子核外空間的一定軌道上繞核做圓周運動，且不輻射能量不同軌道上的電子能量不同，且能量不連續(xù)的（能量的“量子化”）原子結(jié)構(gòu)模型的演變18031904191119131926德謨克利特：樸素原子觀道爾頓：原子學(xué)說湯姆生：“葡萄干面包式”模型盧瑟福：帶核原子結(jié)構(gòu)模型玻爾：原子軌道模型現(xiàn)代量子力學(xué)模型想一想請以鈉原子為例，談?wù)勀銓υ咏Y(jié)構(gòu)的認識。鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖原子原子核核外電子(-)質(zhì)子(+)中子(不帶電）核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)原子核外電子排布(1)核外電子總是盡量先排布在能量較低的電子層；(2)原子核外各電子層最多容納2n2個電子。(3)原子最外層電子數(shù)目不能超過8個(K層為最外層時不能超過2個電子)。(4)次外層電子數(shù)目不能超過18個(K層為次外層時不能超過2個)，倒數(shù)第三層電子數(shù)目不能超過32個。量子力學(xué)中描述電子運動狀態(tài)有四個量子數(shù)一、能層和能級1.能層（shell）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，其序號、符號以及所能容納的最多電子數(shù)如下：能層越高，電子的能量越高每層所容納的最多電子數(shù)是：______(用n表示，n為能層的序數(shù))。2n2一、能層和能級2.能級（或電子亞層）同一能層的電子，能量也有差異，還可以把它們再分成不同的能級。分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示。任一能層的能級總是從s能級開始，用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f、g…表示能級數(shù)=能層序數(shù)能級（s、p、d、f）能量升高1s2s2p3s3p3d能級能層KLM···能層(樓層)分成不同的能級(階梯)請?zhí)顚懴卤?，歸納各能級最多可容納的電子數(shù)有何規(guī)律。能層KLMN最多電子數(shù)281832能級最多電子數(shù)能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)能層KLMN最多電子數(shù)281832能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f最多電子數(shù)2262610261014思考與討論020304011、一個能層的能級數(shù)與能層序數(shù)（n）間存在什么關(guān)系？一個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？能層的能級數(shù)與能層序數(shù)（n）相等；

一個能層最多可容納的電子數(shù)2n2個。2、以s、p、d、f為符號的能級分別可容納多少個電子？3d、4d、5d能級所容納的最多電子數(shù)是否相同？自然數(shù)中奇數(shù)序列的2倍；相同。3、第五能層最多可容納多少個電子？它們分別容納在幾個能級中？各能級最多容納多少個電子？（注：高于f的能級不用符號表示。）第五能層最多可容納50個電子；5個能級；各能級最多容納電子數(shù)分別為2,6,10,14,18個。軌道數(shù)容納電子數(shù)1．判斷正誤(1)2d表示L層上的d能級(2)同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小(3)4s、4p、4d、4f能量的高低順序為

E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)【練習(xí)】

××?2、下列說法錯誤的是

（

）A、能層就是電子層，包含不同的能級B、能層越高，離原子核越遠C、ns、np、nd最多容納的電子數(shù)均為2D、每一能層均包含s能級【練習(xí)】

C3、下列能層中，包含f能級的是

()A．K能層 B．L能層

C．M能層

D．N能層D相同能層ns＜np＜nd＜nf符號相同的能級1s＜2s＜3s＜4s不同能級不同能層2px=2py=2pz同一能層不同能級之間，能量高低有何關(guān)系?不同能層相同能級之間,能量高低有何關(guān)系?對比分析二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子原子基態(tài)原子（穩(wěn)定）激發(fā)態(tài)原子（不穩(wěn)定）處于最低能量處于較高能量

①電子的躍遷是

（未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移），而原子得失電子時發(fā)生的是

。

②一般在能量相近的能級間發(fā)生電子躍遷。如基態(tài)碳原子表示1s22s22p2，1s22s12p3為

。

③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易

能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子，其能量可轉(zhuǎn)化為

。物理變化化學(xué)變化激發(fā)態(tài)碳原子釋放可見光釋放能量吸收能量光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式之一2.原子光譜二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜①不同元素的原子發(fā)生躍遷時會

或

不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。吸收釋放基態(tài)氫原子：處于能量最低狀態(tài)的氫原子。激發(fā)態(tài)KLMN能量基態(tài)原子吸收能量，其中的電子會發(fā)生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。②原子光譜的成因與分類二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜特征:暗背景,

亮線,

線狀不連續(xù)發(fā)射光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜

鋰、氦、汞的吸收光譜

特征:亮背景,

暗線,

線狀不連續(xù)吸收光譜4.原子光譜的應(yīng)用二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜（1）發(fā)現(xiàn)新元素He氦不同原子的能級結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出的譜線的特征不同在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜（2）檢驗元素不同元素的焰色試驗灼(燃)燒時,電子獲得能量,能量較低的電子發(fā)生躍遷,從基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)（不穩(wěn)定）。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。無化學(xué)變化（3）生產(chǎn)生活二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜練一練1、下圖是鋰、氦、汞的吸收光譜和發(fā)射光譜。其中圖_______是原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)時的吸收光譜，圖_______是原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài)時的發(fā)射光譜。不同元素的原子光譜上的特征譜線不同，請在下圖中用線段將同種元素的