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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 课时1
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。
学习目标
重点：1、原子核外电子的能层与能级的排布；
2、电子跃迁与原子光谱之间的对应关系
难点：原子核外电子的能层与能级的排布
原子结构的探索历程（科学史话）
道尔顿
提出原子
汤姆孙
确认电子
卢瑟福
确认原子核
提出质子
预测中子
玻尔
提出电子分层运动
实心模型
葡萄干模型
行星模型
量子化模型
电子云模型
薛定谔
提出电子没有确定轨道
1803年 1904年 1911年 1913年 1926-1935年
原子
原子核
核外电子(-)
质子(+)
中子(不带电）
核电荷数(Z)= 核内质子数= 核外电子数
质量数(A) = 质子数(Z) + 中子数(N)
X
A
Z
m±
n
±c
元素化合价
微粒所带电荷数
原子个数
质子数
质量数
复习回顾
原子结构
原子是由原子核和核外电子组成
核外电子是分层排布的;
离核越远的电子,能量越高。
PART 01
·能层与能级·
能层与能级
【任务一】：探究能层的相关知识
阅读教材P6第二自然段及表格，回答以下问题：
1、能层的定义？
2、能层的符号，从内到依次为？
3、每个能层最多容纳的电子数，从内到外依次为？
4、能层与电子层的关系？
5、能层与电子能量的关系？
核外电子按能量不同分成能层
K L M N O P Q
2 8 18 32 50 72 98
能层相当于必修教材中的电子层
能层越高，电子的能量越高
（1）概念：在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，也叫能层
电子层数 1 2 3 4 5 6 7
符号 K L M N O P Q
每层最多容纳电子数 2 8 18 32 50 72 98
（2）电子层的表示方法
离核距离： 近 → 远
电子能量： 低 → 高
能层
----“电子层”
核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里，即按K→L→M→N……顺序排列。
（3）电子的运动规律：
能量最低原理
能层
----“电子层”
E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)
① 各电子层最多容纳_______个电子
② 最外层电子数不超过_____个
（K层为最外层时不超过___个）
③ 次外层电子数不超过____个
（当K层为次外层时不超过___个）
（当L层为次外层时不超过___个）
④ 倒数第三层电子数不超过____个
2n2
8
2
18
2
8
32
元素 各电子层的电子数 K L M N O P
2He（氦） 2
10Ne（氖） 2 8
18Ar（氩） 2 8 8
36Kr（氪） 2 8 18 8
54Xe（氙） 2 8 18 18 8
86Rn（氡） 2 8 18 32 18 8
（4）核外电子排布规律：
（n为能层序数）
【任务二】：探究能级的相关知识，回答以下问题：
（课本P7 思考与讨论）
1、能级的概念：
2、一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系
一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系
3、以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子
3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？
4、第五能层最多可容纳多少个电子 它们分别容纳在几个能级中 各能级最多容纳多少个电子 (注：本书只要求到f能级。)
多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同。
还可以把一个能层分为不同能级。
K L M N 最多电子数 2 8 18 32 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
最多电子数
2
2
6
2
6
10
2
6
10
14
思考：从表格中归纳所获得的信息有哪些？
能级
K层
2S
3S
1S
2p
L层
M层
3p
1.能级符号按照s、p、d、f、……（能量由低到高）排序
3.任一能层的能级总是从s开始。能级符号前面用数字表示能层序数。
2.能层序数(n)等于该能层所包含的能级数，一个能层最多可容纳的电子数为2n2 。
能级
4.s、p、d、f 能级可容纳的最多电子数分别为2、6、10、14，依次为奇数数列1、3、5、7的二倍。
能级
5、第五能层最多容纳50个电子；它们分别容纳在5s、5p、5d、5f等5个能级中；各能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14和18。
能级能量大小的判断方法：
能层与能级
①先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；
再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)②不同能层中的同一能级，能层序数越大，能量越高。
例如：E(1s)< E(2s)③不同原子的同一能层的同一能级的能量大小也不同。
例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量
1.符号为M的能层所含的能级有（ ）
A.2种 B.3种 C.8种 D.18种
2.某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为( )
A.6 B.10 C.14 D.15
B
B
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
4.原子核外P 能层和p 能级可容纳的最多电子数分别为（ ）
A.32 和2 B.50 和6 C.72 和6 D.86 和10
C
A
基态与激发态 原子光谱
PART 02
基态与激发态 原子光谱
生活中，我们看到的许多可见光，都与原子核外电子跃迁释放能量有关。
任务一：探究基态与激发态的相关知识
学生活动：阅读教材P7第三、四自然段，回答以下问题：
1、基态原子的定义？
2、激发态原子的定义？
3、基态与激发态的关系？
6、电子跃迁释放能量的重要形式，列举生活中的实例？
4、电子跃迁的形式，有哪几种？
5、电子跃迁和原子得失电子是物理变化还是化学变化？
基态与激发态 原子光谱
二、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：基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。
原子
处于较高能量状态
激发态原子
处于最低能量状态
基态原子
（电子跃迁到较高能级）
释放
能量
吸收能量
电子跃迁的形式
(3)电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移),而原子得失电子发生的是化学变化。
(4)光——电子跃迁释放能量的重要形式
如：焰火、霓虹灯光、激光、荧光、LED灯光
二、基态与激发态 原子光谱
任务二：探究原子光谱的相关知识
1、原子光谱的定义？
2、原子光谱的分类？
3、原子光谱的应用？
4、光谱分析的定义？
2.原子光谱
(1)原子光谱: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
电子释放能量跃迁时产生
(原子由激发态到基态)
特征:暗背景,亮线, 线状不连续，
电子吸收能量跃迁时产生
(原子由基态到激发态)
亮背景，暗线，线状不连续
如何理解原子光谱中的线状是不连续的这一特点？
位置和能量是不连续的
E
不同能层之间的能量差值是一个定值，因此，对应的吸收光谱或发射光谱表现出来的就是不连续的谱线
(3)光谱分析：现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
(2)原子光谱的成因与分类
一些元素的线状光谱
光谱分析：
利用原子光谱上的特征谱线鉴定元素。
2.金属的焰色试验中，一些金属元素呈现不同焰色的原因是什么
提示：焰色试验是电子跃迁的结果，焰色反应发生的过程：
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
练一练
能级
基态与激发态
原子光谱
构 造原理

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