人教版选择性必修第二册第一章第一节第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱学案.pdf

第一章原子结构与性质

第一节原子结构

第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱

【课程标准】

1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动

特点。

2．知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可

以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。

【素养目标】

1.宏观辨识与微观探析：通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微

观粒子运动状态不同于宏观物体运动状态。

2．证据推理与模型认知：结合原子核外电子排布规律及核外电子排

布的原则，建立观点、证据和结论之间的逻辑关系。

一、人类对原子结构认识的演变

二、能层与能级

1．能层

(1)根据多电子原子的核外电子的能量差异，将核外电子分成不同的

能层。

(2)第一、二、三、四、五、六、七能层分别用字母K、L、M、N、O、

P、Q表示。

(3)第一、二、三、四、五、六、七能层离核的距离由近到远，电子

的能量由低到高。

2．能级

(1)根据多电子原子中同一能层电子能量的不同，将它们分成不同能

级。

(2)能级用相应能层的序数和字母s、p、d、f……组合在一起来表示，

如n能层的能级按能量由低到高的顺序排列为ns、np、nd、nf等。

(3)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有能级3s、3p、

3d。

(4)s、p、d、f能级可容纳的电子数为1、3、5、7的二倍。

3．能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系

能层

一二三四五六七……

(n)

符号KLMNOPQ……

能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s……………

容纳最22626102610142……………

多电子

281832…………2n2

数

理论上第8能层有几个能级？该能层最多能容纳多少个电子？

提示：8；128

三、基态与激发态原子光谱

1．基态与激发态

(1)基态原子：处于最低能量状态的原子。

(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，

变成激发态原子。

2．原子光谱

(1)光谱的成因与分类：

(2)光谱分析：

在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。

(3)光谱分析的应用：鉴定元素。

根据教材中锂、氦、汞的发射光谱和吸收光谱，同一物质的发射光谱

和吸收光谱之间存在怎样的对应关系？

提示：某种物质自身发射哪些波长的光，它就强烈地吸收哪些波长的

光。因此发射光谱中的亮线对应于吸收光谱中的暗线。

学习任务：原子结构与原子光谱

霓虹灯将城市夜景装扮得格外美丽。对霓虹灯而言，灯管中填充的气

体不同，在高压的激发下发出的光的颜色就不同。例如，在灯管中充

入氖气，通电后发出红色光。在通电后氩气发蓝紫色光、氦气发粉红

色光等。

探究原子结构

1．画出材料中氖原子、氩原子的结构示意图。

提示：

2．写出氖原子、氩原子的能层符号和能级符号。

提示：Ne：能层K、L，能级1s、2s、2p。

Ar：能层K、L、M，能级1s、2s、2p、3s、3p、3d。

3．根据上述材料总结能层和能级之间有什么关系？

提示：各能层的能级数＝能层序数

探究原子光谱

1．稀有气体在霓虹灯中通电时发光属于吸收光谱还是发射光谱？

提示：发射光谱。

2．从原子结构的角度来说，霓虹灯发出五颜六色的光的原因是什么？

提示：电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式

释放能量。

3．不同元素在焰色试验中呈现的颜色不同，试从电子跃迁的角度分

析产生这一现象的原因。

提示：不同元素的原子的核外电子由激发态向基态跃迁时释放出不同

的能量，从而辐射出不同频率的