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第1课时　能层与能级 原子光谱
第一章 原子结构与性质
第一节　原子结构
学习目标
1、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
核心素养
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，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态
2、证据推理与模型认知：结合原子结构模型的演变过程，能论证证据与模型的建立及其发展之间的关系
知识回顾
1、结合所学，请画出钠原子原子结构示意图，谈谈你对原子结构的认识。
Na:
原子
原子核
核外电子(-)
质子(+)
中子(不带电)
核电荷数= 核内质子数= 核外电子数
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
2、核外电子运动特点和排布规律是什么？
核外电子是_______排布的
离核较近的电子，能量_______，离核较远的电子，能量_______
分层
较低
较高
一、 能层与能级
1、 能层
(1)分类依据：
多电子原子核外电子的 是不同的，
按 差异，可以将核外电子
分成不同的能层。
电子的能量
能量
——电子层
(2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数
能层 一 二 三 四 五 六 七
符号 K　 L　 M　 N　 O P Q
最多电子数 　
2=2×12
8=2×22　
18=2×32
32=2×42
50=2×52
72=2×62
98=2×72
2n2
原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的电子层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的电子层。
(3)核外电子的排布能量规律：
E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)
能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为
a.先排能量低的电子层，再排能量高的电子层，由里往外
b.每一层最多容纳电子数：2n2个。
c.最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)
d.次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个
(4)核外电子的排布数量规律:
2、能级
(1)分类依据：
在多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能 ，还可以把它们分成 。
不同
能级
能层是楼层，能级是楼梯的阶梯
(电子亚层)
(2)符号 ：任一能层的能级都是从 s 能级开始，依次称p、d、f、g能级……
ns、np、nd、nf...(n代表能层)
能级数=该能层序数
第一能层有__个能级，即____
第二能层有__个能级，即_______
1s
2s、2p
1
2
能层 K L M N O 能级 …
最多容纳电子 …
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
5s
5p
2
2
6
2
6
10
2
6
14
10
2
6
2
8
18
32
2n2
s能级最多容纳的电子数为2
p能级最多容纳的电子数为6
d能级最多容纳的电子数为10
f能级最多容纳的电子数为14
(3)表示方法及各能级最多容纳的电子数
点拨：
1、在每一能层中，能级符号的顺序是：ns、 np、nd、nf……(n代表能层)
2、任一能层的能级总的从s能级开始:能级数=该能层序数
5、不同能层中，能级的能量高低是 1s<2s<3s<4s….
3、各能级所在能层的取值
ns(n≥1)
np(n≥2)
nd(n≥3)
nf(n≥4)
4、每一能层最多可容纳2n2个电子，以s、p、d、f……排序的各能级可容
纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍
2p<3p<4p…
6、在同一能层中，能级的能量高低是 ns1、若n＝3，以下能级符号错误的是( )
A.np B.nf C.nd D.ns
2.下列有关认识中正确的是( )
A.在同一能层不同能级上的电子，其能量肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n－1
D.各能层含有的电子数为2n2
B
A
二、基态与激发态　原子光谱
1、能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的能量处于 状态
最低
2、基态原子与激发态原子
最低能量
较高
吸收
释放
基态原子
激发态原子
吸收能量
释放能量
发射光谱
吸收光谱
能量较高
能量最低
3、光谱与光谱分析
基态
K
L
M
N
激发态
K
L
M
N
能量
能量
K
L
M
N
光
K
L
M
N
不稳定
吸收能量
电子跃迁
释放能量
光
能量
能量
基态
激发态
(1)一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。
(2)光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED 灯光等都与核外电子跃迁释放能量有关。
不同元素的原子，电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的发射光谱或吸收光谱，总称原子光谱。
发射光谱
吸收光谱
特征:暗背景、亮线、 线状不连续
特征:亮背景、暗线、线状不连续
4、原子光谱
吸收的光和释放的光频率相同
5、原子光谱的应用
(1)发现新元素
He 氦
如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的篮光和红光。
1868年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。
(2)检验元素
不同元素的焰色试验
(3)生产生活
烟火
霓虹灯
基态原子中的电子吸收能量，能量较低的电子发生跃迁,从基态变为
激发态。随即电子又从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态
乃至基态，便以光(辐射)的形式释放能量，形成不同的焰色。
1.判断正误
(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(　　)
√
×
√
×
√
×
2、以下现象与核外电子的跃迁有关的是( )
①霓虹灯发出有色光　②棱镜分光　③激光器产生激光　④石油蒸馏　⑤凸透镜聚光　⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花　
⑦日光灯通电发光　⑧冷却结晶
A.①③⑥⑦ B.②④⑤⑧
C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦
A
一、 能层与能级
能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ...
最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
2 8 18 32 50 小结
二、基态与激发态 原子光谱
基态原子
激发态原子
吸收能量
释放能量
发射光谱
吸收光谱
能量较高
能量最低
巩固练习：
1.1.1能层与能级 原子光谱

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