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(共21張PPT)
第一章第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
第1課時 能層與能級　基態(tài)與激發(fā)
選擇性必修二
學(xué)習(xí)目標(biāo)
第一部分
通過認識原子結(jié)構(gòu)與核外電子排布理解能層與能級的關(guān)系
01
02
03
理解基態(tài)與激發(fā)態(tài)的含義與關(guān)系
能辨識光譜與電子躍遷之間的關(guān)系
情景引入
第一部分
1869年,俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。
半個世紀后的1920年，丹麥科學(xué)家玻爾在他提出的氫原子模型(1913年)基礎(chǔ)上,提出構(gòu)造原理，即從氫開始,隨核電荷數(shù)遞增,新增電子填入原子核外“殼層”的順序，由此開啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期律的篇章。
5年后，玻爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”，厘清了核外電子的可能狀態(tài)，復(fù)雜的原子光譜得以詮釋。
到1936年,德國科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實為依據(jù)的完整的構(gòu)造原理。
教學(xué)過程
第一部分
一、能層與能級
1.能層
①劃分依據(jù)：根據(jù)能量不同，將核外電子分成不同的能層。能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)
②表示方法：電子的能層由內(nèi)而外排序，序號等如下：
能層 一 二 三 四 五 六
符號 K L M N O ...
最多電子數(shù) 2 8 18 32 50 ...
教學(xué)過程
第一部分
一、能層與能級
2.能級
①含義：再多電子的原子中，同一能層的電子的能量也可能不同，將不同能量的電子分成不同的能級。
②表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示，如n能層的能級按能量由低到高的排列順序為ns、np、nd、nf等。
教學(xué)過程
第一部分
3.能層、能級與最多容納的電子數(shù)
能層(n) 一 二 三 四 五 六 ……
符號 K L M N O P ……
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … …… ……
最多電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … …… ……
2 8 18 32 …… …… 2n2
由上表可知：能層序數(shù)等于該能層所包含的能級數(shù)；每一能層最多可容納的電子數(shù)是2n2
思考與討論
第一部分
(1)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
(2)以s、p、d、f為符號的能級分別最多可客納多少個電子
3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數(shù)是否相同
一個能層的能級數(shù)等于能層序數(shù)，即M能層有3個能級，分別為s、p、d。一個能層最多能容納的電子數(shù)為2n2
能級最多能容納電子數(shù)分別為2、6、10、14；
相同
思考與討論
第一部分
(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:本書只要求到f能級)
50個
5個能級中
5個能級由低到高最多能容納的電子數(shù)分別為：
2、 6、 10、 14、 18
判斷正誤
第一部分
(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)各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束 (　　)
(4)4s、4p、4d、4f能量的高低順序為E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f) (　　)
(5)3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數(shù)不相同 (　　)
×
×
×
×
√
理解應(yīng)用
第一部分
1．某一能層上nd能級最多可容納的電子數(shù)為(　　)
A．6 B．10
C．14 D．15
2．若能層序數(shù)n＝3，則下列能級符號錯誤的是(　　)
A．ns B．np
C．nd D．nf
B
D
教學(xué)過程
第一部分
一、基態(tài)與激發(fā)態(tài) 原子光譜
1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子
(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子。
(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。激發(fā)態(tài)原子可以釋放能量躍遷到基態(tài)。
2.原子光譜
(1)含義：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時，會吸收或釋放不同的光（光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式之一），可以用光譜儀攝取各種原子的吸收光譜和發(fā)射光譜，總稱原子光譜
教學(xué)過程
第一部分
填空：
吸收光譜
發(fā)射光譜
(2)光譜分析：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。
判斷正誤
第一部分
(1)光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式之一(　　)
(2)霓虹燈光、激光、螢光都與原子核外電子躍遷吸收能量有關(guān)(　　)
(3)產(chǎn)生激光的前提是原子要處于激發(fā)態(tài)(　　)
(4)電子躍遷時只吸收能量(　　)
(5)同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量(　　)
(6)激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強的還原性(　　)
√
×
√
√
×
×
理解應(yīng)用
第一部分
1．下列關(guān)于同一種原子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的說法正確的是(　　)
A．基態(tài)時的能量比激發(fā)態(tài)時高
B．激發(fā)態(tài)時比較穩(wěn)定
C．由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)吸收能量
D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜
2．電子由3d能級躍遷至4p能級時，可通過光譜儀直接攝取(　　)
A．電子的運動軌跡圖像 B．原子的吸收光譜
C．電子體積大小的圖像 D．原子的發(fā)射光譜
C
D
隨堂演練
隨堂演練
第一部分
C
1．下列能級符號表示正確且容納的最多電子數(shù)按照從少到多的順序排列的是(　　)
A．2s、2p、2d B．1s、2s、3s
C．1s、2p、3d D．3p、3d、3f
隨堂演練
第一部分
C
2．在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是
(　　)
A．最易失去的電子能量最高
B．同一個能層上的不同能級上的原子軌道，能量大小不同
C．L層電子的能量比K層電子的能量低
D．在離核最近的區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低
理解應(yīng)用
第一部分
3．下列現(xiàn)象或應(yīng)用與基態(tài)鈉原子的電子躍遷無關(guān)的是(　　)
A．Na焰色試驗
B．熔融NaCl導(dǎo)電
C．鈉的原子光譜
D．高壓鈉燈
B
理解應(yīng)用
第一部分
4．下列有關(guān)光譜的說法不正確的是(　　)
A．原子中的電子在躍遷時能量的表現(xiàn)形式之一是光，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因
B．電子由低能級躍遷至較高能級時，可直接攝取原子的發(fā)射光譜
C．燃放的焰火在夜空中呈現(xiàn)五彩繽紛的禮花與原子核外電子躍遷有關(guān)
D．通過光譜分析可以鑒定某些元素
B
理解應(yīng)用
第一部分
5(1)用符號填寫能層所含能級種類：
K層：________；L層：________；
M層：________；N層：________。
(2)用數(shù)字填寫能級所能容納的最多電子數(shù)目：
s：________；p：________；d：________；f：________。
(3)比較下列能級的能量高低(填“<”“＝”或“>”)。
①E(4s)________E(3s)________E(2s)__________E(1s)；
②E(4f)________E(4d)________E(4p)__________E(4s)；
③E(1s)________E(2p)________E(3d)__________E(4f)。
(1)K:1s　
L:2s、2p　
M:3s、3p、3d　
N:4s、4p、4d、4f
(2)2　6　10　14
(3)①>　>　>　
②>　>　>　
③<　<　<
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