1.1.1能層能級基態(tài)激發(fā)態(tài)原子光譜課件高二化學(xué)人教版選擇性必修2

第1課時(shí)能層能級基態(tài)激發(fā)態(tài)原子光譜選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解核外電子的運(yùn)動狀態(tài),知道原子核外電子的能層分布、能級分布及其能量的關(guān)系。2.了解電子運(yùn)動的能量狀態(tài)具有量子化的特征(能量不連續(xù)),知道電子可以處于不同的能級,在一定條件下會發(fā)生激發(fā)與躍遷。3.結(jié)合原子結(jié)構(gòu)模型能論證證據(jù)與模型建立及其發(fā)展之間的關(guān)系。一、原子的誕生宇宙中最豐富的元素是氫。地球上的元素大多數(shù)是金屬,非金屬元素(包括稀有氣體元素)僅24種。地殼中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca原子的認(rèn)識過程古希臘哲學(xué)家留基伯和德謨克立特原子：源自古希臘語Atom，不可再分的微粒1803年道爾頓（英）原子是微小的不可分割的實(shí)心球體1897年，英國科學(xué)家湯姆生棗糕模型1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福電子繞核旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型1913年，丹麥科學(xué)家玻爾——行星軌道的原子結(jié)構(gòu)模型1926年，奧地利物理學(xué)家薛定諤等以量子力學(xué)為基礎(chǔ)提出電子云模型具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱含有一定數(shù)目質(zhì)子和中子的一種原子質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子元素：核素：同位素：溫顧而知新原子原子核核外電子(-)質(zhì)子(+)中子(不帶電）溫顧而知新XAZ原子序數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=

核電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)A=質(zhì)子數(shù)Z+中子數(shù)N(1)原子核外各電子層最多容納2n2個(gè)電子;(2)原子最外層電子不能超過8個(gè)(K層為最外層時(shí)不能超過2個(gè));(3)次外層電子不能超過18個(gè)(K層為次外層時(shí)不能超過2個(gè)),

倒數(shù)第三層電子不能超過32個(gè);(4)核外電子總是盡量先排布在能量最低的電子層,

然后由里向外依次排布在能量逐步升高的電子層。2.核外電子排布的一般規(guī)律1.能層多電子原子的核外電子的能量是不同的,按電子的能量差異可以將電子分成不同的能層,用符號K、L、M、N、O、P、Q分別表示相應(yīng)的1~7能層。能層數(shù)=電子層數(shù)一、能層與能級2.能級(1)意義:根據(jù)多電子原子中同一能層電子能量不同,將它們分成不同的能級。(2)符號:在每一能層中,能級符號分別為ns、np、nd、nf……,

其中n代表能層。各能層的能級數(shù)=能層序數(shù)a.任一能層的能級總是從s開始。b.能級符號前面用數(shù)字表示能層序數(shù)。下列“能層—能級”的對應(yīng)關(guān)系中,能層不包含相應(yīng)能級的是(

)A.O—s B.L—pC.M—f D.N—dC能層KLMN能級最多電子數(shù)每一能層最多容納的電子數(shù)s、p、d、f……各能級可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7……的二倍。原子核外電子的每一能層最多可容納的電子數(shù)是2n2(n為能層序數(shù))。不同能層中相同字母代號的能級所容納的最多電子數(shù)相同。能量關(guān)系EK﹤EL

﹤EM

﹤ENEns﹤Enp

﹤End

﹤EnfEns﹤E(n+1)s

﹤E(n+2)s

﹤E(n+3)s

E2px=E2py

=E2pz

下列有關(guān)認(rèn)識正確的是(

)A.各能級可容納的最多電子數(shù)按s、p、d、f……的順序依次為1、3、5、7……的二倍B.各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C.各能層含有的能級數(shù)為n-1D.各能層含有的電子數(shù)為2n2A下列有關(guān)能層和能級的敘述中正確的是(

)A.M能層共有s、p2個(gè)能級,最多能容納8個(gè)電子B.3d能級最多容納5個(gè)電子,3f能級最多容納7個(gè)電子C.無論哪一能層的s能級最多容納的電子數(shù)均為2D.任一能層都有s、p能級,但不一定有d能級C原子核外P能層和p能級可容納的最多電子數(shù)分別為(

)A.32和2 B.50和6 C.72和6 D.86和10C下列能級中可容納電子數(shù)最多的是(

)A.6s B.4pC.3d D.4fD二、基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子激發(fā)態(tài)KLMN基態(tài)基態(tài)原子吸收能量，電子會發(fā)生躍遷，原子處于比基態(tài)能量高的狀態(tài)，形成激發(fā)態(tài)原子。當(dāng)電子從較高能量的狀態(tài)躍遷至較低能量的狀態(tài)，乃至基態(tài)時(shí)，會釋放能量。吸收能量吸收光譜釋放能量發(fā)射光譜2.光譜與光譜分析(1)光譜形成原因不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時(shí)會吸收或釋放不同的光。(2)光譜分類(3)光譜分析在現(xiàn)代化學(xué)中,利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜思考1：吸收光譜和發(fā)射光譜有何特點(diǎn)？思考2：如何解釋暗線和亮線位置一樣？亮背景+暗線暗背景+亮線亮線和暗線位置一樣電子從ni-nj兩個(gè)殼層躍遷時(shí)，吸收和發(fā)射的能量一樣分析霓虹燈發(fā)光的原理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作用下，放電管里氖原子中的電子吸收能量躍遷到能量較高的能級，而處在能量較高能級上的電子很快以光的形式釋放能量躍遷回能量較低的能級，該光的波長恰好處于可見光區(qū)域中的紅色波段。我們見到的可見光，如焰火、霓虹燈、激光、熒光、LED燈光等都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。對充有氖氣的霓虹燈管通電,燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是(

)A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D.在電流的作用下,氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)A解答該題的關(guān)鍵是明確基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的相互轉(zhuǎn)化及其轉(zhuǎn)化過程中的能量變化和現(xiàn)象。在電流作用下,基態(tài)氖原子的電子吸收能量躍遷到較高能級,變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子,這一過程要吸收能量,不會發(fā)出紅色光;而電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時(shí),將釋放能量,從而產(chǎn)生紅色光,故A項(xiàng)正確。焰色試驗(yàn)中一些金屬元素呈現(xiàn)不同焰色的原因是什么？焰色反應(yīng)是電子躍遷的結(jié)果基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子基態(tài)原子吸收能量釋放能量下圖中所發(fā)生的現(xiàn)象與電子的躍遷無關(guān)的是(

)

D判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)不同能層中s能級能量相同。(

)(2)s能級的能量一定比p能級的低。(

)(3)在原子中第n能層容納的電子數(shù)一定是2n2。(

)(4)電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會產(chǎn)生原子光譜。(

)(5)無論原子種類是否相同,基態(tài)原子的能量總是低于激發(fā)態(tài)原子的能量。(

)(6)3p3表示3p能級只能填充3個(gè)電子。(

)(7)各能級最多可容納的電子數(shù)按s、p、d、