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第一章 原子結構與性質
第一節 原子結構 課時1
1.了解有關核外電子運動模型的歷史發展過程，認識核外電子的運動特點。
2.知道電子運動的能量狀態具有量子化的特征(能量不連續)，電子可以處于不同的能級，在一定條件下會發生激發與躍遷。
學習目標
重點：1、原子核外電子的能層與能級的排布；
2、電子躍遷與原子光譜之間的對應關系
難點：原子核外電子的能層與能級的排布
原子結構的探索歷程（科學史話）
道爾頓
提出原子
湯姆孫
確認電子
盧瑟福
確認原子核
提出質子
預測中子
玻爾
提出電子分層運動
實心模型
葡萄干模型
行星模型
量子化模型
電子云模型
薛定諤
提出電子沒有確定軌道
1803年 1904年 1911年 1913年 1926-1935年
原子
原子核
核外電子(-)
質子(+)
中子(不帶電）
核電荷數(Z)= 核內質子數= 核外電子數
質量數(A) = 質子數(Z) + 中子數(N)
X
A
Z
m±
n
±c
元素化合價
微粒所帶電荷數
原子個數
質子數
質量數
復習回顧
原子結構
原子是由原子核和核外電子組成
核外電子是分層排布的;
離核越遠的電子,能量越高。
PART 01
·能層與能級·
能層與能級
【任務一】：探究能層的相關知識
閱讀教材P6第二自然段及表格，回答以下問題：
1、能層的定義？
2、能層的符號，從內到依次為？
3、每個能層最多容納的電子數，從內到外依次為？
4、能層與電子層的關系？
5、能層與電子能量的關系？
核外電子按能量不同分成能層
K L M N O P Q
2 8 18 32 50 72 98
能層相當于必修教材中的電子層
能層越高，電子的能量越高
（1）概念：在含有多個電子的原子里，電子分別在能量不同的區域內運動。我們把不同的區域簡化為不連續的殼層，也稱作電子層，也叫能層
電子層數 1 2 3 4 5 6 7
符號 K L M N O P Q
每層最多容納電子數 2 8 18 32 50 72 98
（2）電子層的表示方法
離核距離： 近 → 遠
電子能量： 低 → 高
能層
----“電子層”
核外電子總是優先排布在能量最低的電子層里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的電子層里，即按K→L→M→N……順序排列。
（3）電子的運動規律：
能量最低原理
能層
----“電子層”
E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)
① 各電子層最多容納_______個電子
② 最外層電子數不超過_____個
（K層為最外層時不超過___個）
③ 次外層電子數不超過____個
（當K層為次外層時不超過___個）
（當L層為次外層時不超過___個）
④ 倒數第三層電子數不超過____個
2n2
8
2
18
2
8
32
元素 各電子層的電子數 K L M N O P
2He（氦） 2
10Ne（氖） 2 8
18Ar（氬） 2 8 8
36Kr（氪） 2 8 18 8
54Xe（氙） 2 8 18 18 8
86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8
（4）核外電子排布規律：
（n為能層序數）
【任務二】：探究能級的相關知識，回答以下問題：
（課本P7 思考與討論）
1、能級的概念：
2、一個能層的能級數與能層序數(n)間存在什么關系
一個能層最多可容納的電子數與能層序數(n)間存在什么關系
3、以s、p、d、f為符號的能級分別最多可容納多少個電子
3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數是否相同？
4、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：本書只要求到f能級。)
多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同。
還可以把一個能層分為不同能級。
K L M N 最多電子數 2 8 18 32 能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多電子數
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
思考：從表格中歸納所獲得的信息有哪些？
能級
K層
2S
3S
1S
2p
L層
M層
3p
1.能級符號按照s、p、d、f、……（能量由低到高）排序
3.任一能層的能級總是從s開始。能級符號前面用數字表示能層序數。
2.能層序數(n)等于該能層所包含的能級數，一個能層最多可容納的電子數為2n2 。
能級
4.s、p、d、f 能級可容納的最多電子數分別為2、6、10、14，依次為奇數數列1、3、5、7的二倍。
能級
5、第五能層最多容納50個電子；它們分別容納在5s、5p、5d、5f等5個能級中；各能級最多容納的電子數分別為2、6、10、14和18。
能級能量大小的判斷方法：
能層與能級
①先看能層，一般情況下，能層序數越大，能量越高；
再看同一能層各能級的能量順序為：E(ns)< E(np)②不同能層中的同一能級，能層序數越大，能量越高。
例如：E(1s)< E(2s)③不同原子的同一能層的同一能級的能量大小也不同。
例如：Ar的1s能級的能量≠S的1s能級的能量
1.符號為M的能層所含的能級有（ ）
A.2種 B.3種 C.8種 D.18種
2.某一能層上nd能級最多所能容納的電子數為( )
A.6 B.10 C.14 D.15
B
B
3.下列能級符號表示正確且最多容納的電子數按照從少到多的順序排列的是（ ）
A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s
C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f
4.原子核外P 能層和p 能級可容納的最多電子數分別為（ ）
A.32 和2 B.50 和6 C.72 和6 D.86 和10
C
A
基態與激發態 原子光譜
PART 02
基態與激發態 原子光譜
生活中，我們看到的許多可見光，都與原子核外電子躍遷釋放能量有關。
任務一：探究基態與激發態的相關知識
學生活動：閱讀教材P7第三、四自然段，回答以下問題：
1、基態原子的定義？
2、激發態原子的定義？
3、基態與激發態的關系？
6、電子躍遷釋放能量的重要形式，列舉生活中的實例？
4、電子躍遷的形式，有哪幾種？
5、電子躍遷和原子得失電子是物理變化還是化學變化？
基態與激發態 原子光譜
二、基態與激發態 原子光譜
1.基態與激發態
(1)基態原子：處于最低能量狀態的原子。
(2)激發態原子：基態原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變為激發態原子。
原子
處于較高能量狀態
激發態原子
處于最低能量狀態
基態原子
（電子躍遷到較高能級）
釋放
能量
吸收能量
電子躍遷的形式
(3)電子的躍遷是物理變化(未發生電子轉移),而原子得失電子發生的是化學變化。
(4)光——電子躍遷釋放能量的重要形式
如：焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光
二、基態與激發態 原子光譜
任務二：探究原子光譜的相關知識
1、原子光譜的定義？
2、原子光譜的分類？
3、原子光譜的應用？
4、光譜分析的定義？
2.原子光譜
(1)原子光譜:不同元素的原子，電子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的發射光譜或吸收光譜，總稱原子光譜。
發射光譜
吸收光譜
電子釋放能量躍遷時產生
(原子由激發態到基態)
特征:暗背景,亮線, 線狀不連續，
電子吸收能量躍遷時產生
(原子由基態到激發態)
亮背景，暗線，線狀不連續
如何理解原子光譜中的線狀是不連續的這一特點？
位置和能量是不連續的
E
不同能層之間的能量差值是一個定值，因此，對應的吸收光譜或發射光譜表現出來的就是不連續的譜線
(3)光譜分析：現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為光譜分析。
(2)原子光譜的成因與分類
一些元素的線狀光譜
光譜分析：
利用原子光譜上的特征譜線鑒定元素。
2.金屬的焰色試驗中，一些金屬元素呈現不同焰色的原因是什么
提示：焰色試驗是電子躍遷的結果，焰色反應發生的過程：
以下現象與核外電子的躍遷有關的是( )
①霓虹燈發出有色光　②棱鏡分光　③激光器產生激光　④石油蒸餾　⑤凸透鏡聚光　⑥燃放的焰火，在夜空中呈現五彩繽紛的禮花　⑦日光燈通電發光　⑧冷卻結晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
練一練
能級
基態與激發態
原子光譜
構 造原理

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