第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)——課時(shí)1能層與能級(jí)原子光譜

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)原子結(jié)構(gòu)模型發(fā)展簡(jiǎn)史1803年道爾頓1904年1911年1913年1926～1935年湯姆孫盧瑟福波爾薛定諤提出原子確認(rèn)電子實(shí)心球模型葡萄干面包模型行星式模型分層模型現(xiàn)代電子云模型提出電子分層運(yùn)動(dòng)提出電子沒(méi)有確定軌道確認(rèn)原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子預(yù)測(cè)中子人類認(rèn)識(shí)原子的歷史是漫長(zhǎng)的，也是無(wú)止境的。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜玻爾原子模型1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者1920年，丹麥科學(xué)家玻爾在氫原子模型基礎(chǔ)上，提出

，即從氫開(kāi)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(kāi)啟了用原子結(jié)構(gòu)解釋元素周期律的篇章。構(gòu)造原理1925年以后，玻爾的“殼層”落實(shí)為“能層”與“能級(jí)”，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。1936年，德國(guó)科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以

事實(shí)為依據(jù)的完整的構(gòu)造原理。原子光譜溫故知新

原子核核外電子質(zhì)子中子原子核分層原子核電子層鈉+11281核外電子排布規(guī)律1.原子核外電子總是盡先由里向外(能量由低到高)排列。2.第n層最多能最多容納2n2個(gè)電子。4.次外層最多能容納18個(gè)電子，倒數(shù)第三層最多容納32個(gè)電子。3.最外層最多容納8個(gè)電子(K層為最外層時(shí)最多容納2個(gè))。原子結(jié)構(gòu)示意圖核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)質(zhì)量數(shù)(A)

=質(zhì)子數(shù)(Z)

+中子數(shù)(N)教師導(dǎo)學(xué)一、能層與能級(jí)一(K)二(L)三(M)四(N)多電子原子的核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差異，可以將核外電子分為不同的能層(電子層)。電子層能層能層越高，電子的能量越高能層（n)一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)(2n2)821832507298E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)能量規(guī)律(E):1.能層不是真實(shí)存在的，只是為了研究方便假設(shè)的數(shù)量規(guī)律：每層容納的電子數(shù)不超過(guò)2n2(n為能層序數(shù));N層M層L層K層能級(jí)能量越來(lái)越高能層能層是樓層能級(jí)是樓層的階梯教師導(dǎo)學(xué)2.能級(jí)：在多電子原子中，同一能層的電子，能量也可能不同，還可以把它們分成不同的能級(jí)。同一能層各能級(jí)能量越來(lái)越高ns＜np＜nd＜nf能量規(guī)律(E):1s＜2s＜3s＜4s②不同能層，同一能級(jí):①同一能層，不同能級(jí):教師導(dǎo)學(xué)能層(n)一二三四五符號(hào)KLMNO能級(jí)……最多電子數(shù)……281832……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p226261026101426能級(jí)數(shù)＝能層序數(shù)（n）以s、p、d、f為符號(hào)的能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1，3，5，7的2倍。s最多容納電子數(shù)2f最多容納電子數(shù)14p最多容納電子數(shù)6d最多容納電子數(shù)10數(shù)量規(guī)律:能級(jí)符號(hào)：任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始，分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示為ns、np、nd、nf……2.以s、p、d、f為符號(hào)的能級(jí)分別最多可容納多少個(gè)電子？3d、4d、5d能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)是否相同？3.第五能層最多可以容納多少個(gè)電子？分別容納在哪些能級(jí)中？各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子？（本書只要求到f能級(jí)。）1.一個(gè)能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系？一個(gè)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？2n2s：2p：6d：10f：14相同50奇數(shù)：1、3、5、7的2倍s、p、d、f、g2、6、10、14、18思考與討論-課本7頁(yè)能級(jí)數(shù)＝能層序數(shù)（n）小結(jié)：規(guī)律及注意事項(xiàng)①一個(gè)能層最多可容納電子數(shù)=

。

能層序數(shù)2n2ns、np、nd、nf2s、2p3s、3p和3d1s1、3、5、72⑥在相同能層各能級(jí)能量由低到高的順序是___________________________<m>___。不同能層中同一能級(jí)，能層數(shù)越大，能量越高。例如：______________________________E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)E(1s)<E(2s)<E(3s)<E(4s)教師導(dǎo)學(xué)二、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)原子基態(tài)原子:處于最低能量狀態(tài)的原子激發(fā)態(tài)原子:基態(tài)原子吸收能量，電子躍遷到較高的能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子(穩(wěn)定)(不穩(wěn)定)如：1s22s2基態(tài)Be吸收能量1s22s12p1激發(fā)態(tài)Be基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量，電子躍遷到較高能級(jí)釋放能量，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)乃至基態(tài)釋放能量教師導(dǎo)學(xué)特別提醒：①電子的躍遷是物理變化（未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移），而原子得失電子時(shí)發(fā)生的是化學(xué)變化。②一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2

表示基態(tài)碳原子，1s22s12p3為激發(fā)態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子，其能量可轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。KLM激發(fā)態(tài)氫原子KLM基態(tài)氫原子不穩(wěn)定穩(wěn)定釋放能量電子躍遷光能光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。教師導(dǎo)學(xué)LED燈光焰火激光光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式之一問(wèn)題：解釋金屬的焰色試驗(yàn)的原因？金屬原子灼(燃)燒時(shí),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)。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。

不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱為原子光譜。（1）概念：基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量形成吸收光譜形成發(fā)射光譜電子躍遷2.原子光譜教師導(dǎo)學(xué)教師導(dǎo)學(xué)Li、He、Hg發(fā)射光譜Li、He、Hg吸收光譜特征:暗背景,亮線,線狀不連續(xù)，特征:亮背景，暗線，線狀不連續(xù)（2）發(fā)射光譜與吸收光譜對(duì)比LiHeHgLiHeHg同一原子發(fā)射光譜中的亮線和吸收光譜中的暗線的位置對(duì)應(yīng)相同。教師導(dǎo)學(xué)教師導(dǎo)學(xué)（3）原子光譜的應(yīng)用①鑒定元素——每一種元素都有自己的特征譜線光譜分析：利用原子光譜上的特征譜線鑒定元素。②發(fā)現(xiàn)新元素He氦用光譜儀測(cè)定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜教師導(dǎo)學(xué)訓(xùn)練驗(yàn)學(xué)1.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)(1)原子光譜是因?yàn)殡娮拥能S遷引起的。 (

)(2)激光的產(chǎn)生、LED燈發(fā)光都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。

(

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

)(4)焰色試驗(yàn)就是電子躍遷的結(jié)果，故屬于物理變化。 (

)√×√√(1)<(2)<(3)>(4)>(5)<<1.比較下列能層或能級(jí)中電子的能量高低關(guān)系(1)E(2s)_____E(4s)(2)E(3p)

_____E(3d)(3)E(5d)

_____E(4d)(4)E(3s)

_____E(2p)(5)E(K)

_____

E(L)

_____

E(M)例3、若n＝3，以下能級(jí)符號(hào)錯(cuò)誤的是()A