2022届高中化学新教材同步选择性必修第二册 第1章 第一节 第1课时 能层与能级 基态与激发态.pptx
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1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 能层与能级基态与激发态 1.通过认识原子结构与核外电子排布理解能层与能级的关系。 2.通过核外电子能量不同分析,理解激态与激发态的含义与关系。 3.能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。 核心素养发展目标 一、能层与能级 随堂演练知识落实 课时对点练 二、基态与激发态原子光谱 内 容 索 引 1920年,丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上,提出 ,开启了 用原子结构解释 的篇章。1925年以后,玻尔的“壳层”落实 为“能层”与“能级”,厘清了核外电子的可能状态,复杂的原子光谱 得以诠释。1936年,德国科学家马德隆发表
2、了以 事实为依据的 完整的 。 一、能层与能级 构造原理 元素周期律 原子光谱 构造原理 1.能层 (1)含义:根据核外电子的 不同,将核外电子分为不同的能层(电子 层)。 (2)序号及符号 能层序号一、二、三、四、五、六、七分别用 、 、 、 、 、 、 表示,其中每层所容纳的电子数最多为 个。 (3)能量关系 能层越高,电子的能量越高,能量的高低顺序为_ 。 能量 KLMNO P Q 2n2 E(K)E(L)E(M) E(N)E(O)E(P)E(Q) 2.能级 (1)含义:根据多电子原子的同一能层的电子的 也可能不同,将它们 分为不同能级。 (2)表示方法:分别用相应能层的序数和字母 等表
3、示,如n能 层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、 、 、nf等。 能量 s、p、d、f np nd 能层(n) 一二三四五六七 符号KLMNOPQ 能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 最多电 子数 22626 10 26 10 14 2 281832 2n2 3.能层、能级与最多容纳的电子数 由上表可知: (1)能层序数 该能层所包含的能级数,如第三能层有 个能级。 (2)s、p、d、f 各能级可容纳的最多电子数分别为 、 、 、 的2倍。 (3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是 (n为能层的序数)。 等于3 1357 2n2 (1)2d表示L层
4、上的d能级() (2)同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小() (3)各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束() (4)4s、4p、4d、4f能量的高低顺序为E(4s)E(4p)E(4d)E(4f)() (5)3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数不相同() 判断正误判断正误 1.根据Be、N、Ne、Na、Mg五种元素的原子结构,回答下列问题: (1)只有K层与L层的原子有_。 (2)含有M层的原子有_。 (3)最外层电子数相同的原子有_。 (4)每一层电子数都符合2n2的有_。 2.若n3,以下能级符号错误的是 A.np B.nf C.nd D.ns 理解应用理解应用 Be、N
5、、Ne Na、Mg Be、Mg Ne 3.下列能级符号表示正确且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列 的是 A.1s、2p、3d B.1s、2s、3s C.2s、2p、2d D.3p、3d、3f 返回 1.基态原子与激发态原子 (1)基态原子:处于 状态的原子。 (2)激发态原子:基态原子 能量,它的电子会跃迁到 能级,变成 激发态原子。 (3)基态、激发态相互间转化的能量变化 二、基态与激发态原子光谱 最低能量 吸收较高 基态原子激发态原子 ,主要形式为 吸收能量 释放能量光 (2)光谱分析:在现代化学中,常利用原子光谱上的 来鉴定元素, 称为光谱分析。 2.光谱 (1)光谱的成因及分类
6、吸收光谱 发射光谱 特征谱线 (1)光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式之一() (2)霓虹灯光、激光、萤光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关() (3)产生激光的前提是原子要处于激发态() (4)电子跃迁时只吸收能量() (5)同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量() (6)激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性() 判断正误判断正误 1.回答下列问题: 吸收光谱是_的电子跃迁为_的电子产生的,此过程中电子_ 能量;发射光谱是_的电子跃迁为_的电子产生的,此过程中电 子_能量。 基态激发态 理解应用理解应用 吸收 激发态基态 释放 2.如图是锂、氦、汞原子的吸收光谱
7、和发射光谱。其中图_是原 子由基态转化为激发态时的光谱,图_是原子由激发态转化为基 态时的光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同,请在图中将同种 元素原子的吸收光谱和发射光谱连接起来。 答案如图所示 返回 1.下列叙述正确的是 A.能级就是电子层 B.每个能层最多可容纳的电子数是2n2 C.同一能层中的不同能级的能量高低相同 D.不同能层中的s能级的能量高低相同 123 随堂演练知识落实 456 解析能层是电子层,对于同一能层里能量不同的电子,又将其分为不 同的能级,故A错误; 每个能层最多可容纳的电子数是2n2,故B正确; 同一能层里不同能级,能量按照s、p、d、f的顺序升高,故C错误;
8、不同能层中的s能级的能量不同,能层越大,s能级的能量越高,例如: E(1s)E(2s)E(3s),故D错误。 123456 2.以下能级符号正确的是 A.3f B.2d C.4s D.2f 解析第三能层有3个能级(3s、3p、3d),没有3f能级,故A错误; 第二能层有2个能级(2s和2p),没有2d能级,故B错误; 第四能层有4个能级(4s、4p、4d,4f),故C正确; 第二能层有2个能级(2s和2p),没有2f能级,故D错误。 123456 3.第N能层所含能级数、最多容纳电子数分别为 A.3、18 B.4、24 C.5、32 D.4、32 1234 解析第N能层为第4层,含有的能级分别
9、为s、p、d、f,最多可以容纳 32个电子,D正确。 56 4.下列现象和应用与电子跃迁无关的是 A.激光 B.焰色试验 C.燃烧放热 D.霓虹灯 1234 56 5.K层有_个能级,用符号表示为_;L层有_个能级,用符号分 别表示为_;M层有_个能级,用符号分别表示为_。 由此可推知n能层最多可能有_个能级,能量最低的两个能级其符号分 别表示为_。 123 1 456 1s2 2s、2p 3 3s、3p、3d n ns、np 6.(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外层电子数为m,次外层电 子数为n;B元素原子的M层(有电子)电子数为mn1,L层电子数为m n2,则A为_(填元素符号,
10、下同),B为_。 123456 解析短周期元素的原子最多有三个能层(K、L、M),则A元素原子的 次外层只可能为K层或L层,n只可能是2或8,又因为B元素原子的L层电 子数为mn2,而L层最多容纳8个电子,所以n只可能等于2。由mn 28,得m4。故A元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L 层4个电子,则A为C;B元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L 层8个电子,M层1个电子,则B为Na。 CNa (2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子的核 外电子总数比X元素原子的多5,则X、Y分别为_、_。 123 N 456 Mg 解析根据题意,Y元素原子的核外电
11、子总数比X元素原子的多5,而Y 元素原子的L层电子只比X元素原子的多3个,故Y元素原子的最外层不是 L层,而是M层,根据核外电子排布规律可知,其L层为次外层时只能排 8个电子,则X元素原子的L层有5个电子,其原子核外电子数为257, 故X为N;Y元素原子核外电子数为7512,故Y为Mg。 返回 题组一能层的理解与题组一能层的理解与应用应用 123456789 101112131415 课时对点练 对点训练 1.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是 A.最易失去的电子能量最高 B.离核最远的电子能量最高 C.p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D.在离核最近的区域内运动的电子能量
12、最低 171618 123456789 101112131415 解析最易失去的电子,性质活泼,所以能量最高,A正确; 离核最近的区域内运动的电子能量最低,离核越远区域内运动的电子能 量越高,B、D正确; 处于同一能层时,p能级电子能量一定高于s能级电子能量,C错误。 171618 2.某元素原子的核外有三个能层,最外能层有4个电子,该原子核内的质 子数为 A.14 B.15 C.16 D.17 123456789 101112131415 解析原子核外共有三个能层,最内层只有1s能级,可容纳2个电子,第 二层有2s、2p两个能级,可容纳12328个电子,最外层有4个电 子,所以该原子核外有1
13、4个电子,又因在原子中核外电子数等于核内质 子数,故选A。 171618 3.在同一个原子中,M能层上的电子与Q能层上的电子的能量 A.前者大于后者 B.后者大于前者 C.前者等于后者 D.无法确定 123456789 101112131415171618 4.下列说法中有错误的是 A.某原子K层上只有一个电子 B.某离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍 C.某原子M层上的电子数为L层电子数的4倍 D.存在核电荷数与最外层电子数相等的离子 解析氢原子K层上只有一个电子,A正确; Cl、K等离子M层和L层上的电子数均为K层的4倍,B正确; 原子核外已有M层,则L层为全排满,即8个电子,这样M层
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