第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)——課時1能層與能級原子光譜

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電子實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動提出電子沒有確定軌道確認原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子預測中子人類認識原子的歷史是漫長的，也是無止境的。研究原子結(jié)構(gòu)的方法——原子光譜玻爾原子模型1922年諾貝爾物理學獎獲得者1920年，丹麥科學家玻爾在氫原子模型基礎(chǔ)上，提出

，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。構(gòu)造原理1925年以后，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)，復雜的原子光譜得以詮釋。1936年，德國科學家馬德隆發(fā)表了以

事實為依據(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個電子。4.次外層最多能容納18個電子，倒數(shù)第三層最多容納32個電子。3.最外層最多容納8個電子(K層為最外層時最多容納2個)。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)教師導學一、能層與能級一(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.能層不是真實存在的，只是為了研究方便假設的數(shù)量規(guī)律：每層容納的電子數(shù)不超過2n2(n為能層序數(shù));N層M層L層K層能級能量越來越高能層能層是樓層能級是樓層的階梯教師導學2.能級：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。同一能層各能級能量越來越高ns＜np＜nd＜nf能量規(guī)律(E):1s＜2s＜3s＜4s②不同能層，同一能級:①同一能層，不同能級:教師導學能層(n)一二三四五符號KLMNO能級……最多電子數(shù)……281832……1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p226261026101426能級數(shù)＝能層序數(shù)（n）以s、p、d、f為符號的能級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:能級符號：任一能層的能級總是從s能級開始，分別用相應能層的序數(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(shù)是否相同？3.第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？（本書只要求到f能級。）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？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頁能級數(shù)＝能層序數(shù)（n）小結(jié)：規(guī)律及注意事項①一個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在相同能層各能級能量由低到高的順序是___________________________<m>___。不同能層中同一能級，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)教師導學二、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，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)釋放能量教師導學特別提醒：①電子的躍遷是物理變化（未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移），而原子得失電子時發(fā)生的是化學變化。②一般在能量相近的能級間發(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。教師導學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題：解釋金屬的焰色試驗的原因？金屬原子灼(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)。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.原子光譜教師導學教師導學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應相同。教師導學教師導學（3）原子光譜的應用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氦用光譜儀測定氫氣放電管發(fā)射的氫的發(fā)射光譜教師導學訓練驗學1.判斷正誤。(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(1)原子光譜是因為電子的躍遷引起的。 (

)(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)時才會產(chǎn)生原子光譜。 (

)(4)焰色試驗就是電子躍遷的結(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，以下能級符號錯誤的是()A