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第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.1.1能層與能級(jí)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)1.理解能層能級(jí)的概念,以及它們之間的關(guān)系。2.知道原子核外電子的能層和能級(jí)分布及其能量關(guān)系。3.知道基態(tài)與激發(fā)態(tài),知道原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷產(chǎn)生原子光譜。問(wèn)題反饋1、能層離核遠(yuǎn)近與能量高低有何關(guān)系?2、第n能層中的不同能級(jí)的能量有何關(guān)系?3、多電子原子中,電子的運(yùn)動(dòng)區(qū)域與其能量的高低之間有何關(guān)系?4、能層與能級(jí)(原子軌道的類型)及原子軌道數(shù)目有何關(guān)系?原子的誕生
1932年勒梅特首次提出了現(xiàn)代宇宙大爆炸理論:整個(gè)宇宙最初聚集在一個(gè)“原始原子”中,后來(lái)發(fā)生了大爆炸,碎片向四面八方散開(kāi),形成了我們的宇宙。大爆炸后兩小時(shí),誕生了大量的H、少量的He及極少量的Li,然后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)或短的發(fā)展過(guò)程,以上元素發(fā)生原子核的熔合反應(yīng),分期分批的合成了其它元素。導(dǎo)入一、能層與能級(jí)1.能層按電子能量高低將核外電子分成不同的能層(電子層)能量:從K至Q,能層越高,離核越遠(yuǎn),能層能量越高。2.能級(jí):據(jù)同一能層中電子能量的差異分成不同的能級(jí)能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)2818325072981K2LMNOPQ345671s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g各能層的能級(jí)個(gè)數(shù)=能層序數(shù)任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始ns、np、nd、nf…同一能層各能級(jí)能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…s、p、d、f各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍課本P7:①能層的能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。②任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開(kāi)始ns、np、nd、nf…③s、p、d、f各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍④同一能層各能級(jí)能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)…能層(n)能級(jí)最多容納電子數(shù)序數(shù)符號(hào)各能級(jí)各能層1K
2L
3M
4N
……………n………能層、能級(jí)與最多容納的電子數(shù)
思考:1.能層的能級(jí)數(shù)與能層序數(shù)(n)間存在什么關(guān)系?一個(gè)能層最多可容納電子數(shù)與能層序數(shù)(n)存在什么關(guān)系?能層的能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)。一個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)為2n2個(gè)。2.各個(gè)能級(jí)分別最多可容納多少個(gè)電子?3d、4d、5d能級(jí)容納電子數(shù)相同嗎?以s、p、d、f為符號(hào)的各能級(jí)可容納的最多電子數(shù)依次為1、3、5、7的二倍。3d、4d、5d能級(jí)所能容納的最多電子數(shù)相同。3.第五能層最多可容納多少個(gè)電子?它們分別容納在幾個(gè)能級(jí)中?各能級(jí)最多容納多少個(gè)電子?第五能層最多可容納50個(gè)電子;5個(gè)能級(jí);各能級(jí)最多容納電子數(shù)分別為2,6,10,14,18個(gè)。原子核外電子分層排布規(guī)律:①各能層最多能容納2n2個(gè)電子。即:
能層序號(hào)
1234567
符
號(hào)
KLMNOPQ
最多電子數(shù)
281832507298②最外層電子數(shù)目不超過(guò)8個(gè)(K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè));次外層電子數(shù)最多不超過(guò)18個(gè);倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。③核外電子總是盡可能先排滿能量最低、離核最近的能層,然后才由里往外,依次排在能量較高能層。而失電子總是先失最外層電子。能量最低原理1.下列能層中,不包含p能級(jí)的是()A.N B.M C.L D.K2.以下能級(jí)符號(hào)正確的是()A.6s
B.2d
C.3f
D.1p3.
判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)能層就是電子層,包含不同的能級(jí)()(2)能層越高,離原子核越遠(yuǎn)()(3)ns、np、nd最多容納的電子數(shù)均為2()(4)每一能層均包含s、p、d、f能級(jí)()DA√√××4.(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外層電子數(shù)為m,次外層電子數(shù)為n;B元素原子的M層(有電子)電子數(shù)為m-n-1,L層電子數(shù)為m+n+2,則A為_(kāi)___(填元素符號(hào),下同),B為_(kāi)____。(2)已知X元素原子的L層比Y元素原子的L層少3個(gè)電子,Y元素原子的核外電子總數(shù)比X元素原子的多5,則X、Y分別為_(kāi)___、____。CNaNMg5.下列說(shuō)法中有錯(cuò)誤的是A.某原子K層上只有一個(gè)電子B.某離子M層和L層上的電子數(shù)均為K層的4倍C.某原子M層上的電子數(shù)為L(zhǎng)層電子數(shù)的4倍D.存在核電荷數(shù)與最外層電子數(shù)相等的離子6.下列有關(guān)能層和能級(jí)的敘述中正確的是A.M能層有s、p共2個(gè)能級(jí),最多能容納8個(gè)電子B.3d能級(jí)最多容納5個(gè)電子,3f能級(jí)最多容納7個(gè)電子C.無(wú)論哪一能層的s能級(jí)最多容納的電子數(shù)均為2D.任一能層都有s、p能級(jí),但不一定有d能級(jí)CC二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài):處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子,當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會(huì)躍遷到較高能級(jí),變成激發(fā)態(tài)原子。
H1s1(最穩(wěn)定)H3s1在日常生活中,我們看到的許多可見(jiàn)光,如燈光、霓虹燈光、激光、焰火等都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關(guān)。光(輻射)是電子躍遷釋放能量的重要形式?;鶓B(tài)原子
激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量2.光譜:不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或放出不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。鋰、氦、汞的吸收光譜鋰、氦、汞的發(fā)射光譜基態(tài)原子
激發(fā)態(tài)原子吸收光譜發(fā)射光譜氫原子的光譜光譜分析:在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素,稱為光譜分析。小結(jié)一、能級(jí)與能層1、能層的能
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