高中化学选择性必修二 1.1.1　能层与能级 基态与激发态学案下学期（解析版）

第一章　原子结构与性质

第一节   原子结构

1.1.1　能层与能级   基态与激发态

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.知道原子核外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。

1.教学重点：能层与能级，基态与激发态

2.教学难点：知道原子核外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

一、能层与能级

1.能层

(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按                分成能层。

(2)原子核外电子的排布规律

①能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量          的电子层上，然后由内向外依次排布在能量      的电子层。即：能层的高低顺序为                                       。

②数量规律：每层容纳的电子数不超过            。

            最外层电子数不超过      (K层为最外层时，电子数不超过      )

            次外层电子数不超过18

            倒数第三层电子数不超过32

【答案】

1.   (1)能量不同

   (2) K     L      M       N      O      P     Q

       2      8      18     32      50     72     98

    ① 较低     较高      E(K)< E(L)< E(M)< E(N)< E(O)< E(P)< E(Q)

    ②  2n2      8    2  

2.能级

(1)含义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不同的           ，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。

(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数

(3)能层与能级的有关规律

①每一能层最多可容纳的电子数为            （n为能层序数）。

②在每一个能层中，能级符号的顺序是                    ......(n为能层序数)。

③任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该                ，即第一能层只有1个能级     ，第二能层有2个能级         ，第三能层有3个能级            ，依次类推。

④以s、p、d、f......排序的各能级可容纳的最多电子数依次为            的2倍。

⑤英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只能容纳       个电子。

⑥多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序：                                    

【答案】

2.(1)能级

  (2)

(3) ① 2n2

      ② ns   np    nd    nf     ng
      ③ 能层序数   1s   2s和2p      3s、3p和3d

④ 1、3、5、7.....

⑤ 2

⑥ E(ns)< E(np)< E(nd)< E(nf)< E(ng)

[思考感悟]

1.“能层越大，能级的能量越高。”对吗？

2.3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？

3.   第五能层最多可容纳多少个电子？他们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？

【答案】

1.能层越大，能级的能量不一定越高，比如E(4s)< E(3d)

2.相同

3.第五能层最多可容纳50个电子，他们分别容纳在5s、5p、5d、5f、5g，各能级最多容纳电子数为2、6、10、14、18

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          状态的原子，

(2)基态原子           ，电子跃迁到        ，变为激发态原子；

(3)电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将            ；

(4)           是电子跃迁释放能量的重要形式之一。

2.原子光谱

(1)不同元素的原子发生跃迁时会          或           不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。

(2)原子光谱的成因与分类

(3)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。光谱分析的依据是每一种元素都有自己的特征谱线。

【答案】

二、1.(1)最低能量 

(2)吸收能量     较高能级     

(3)释放能量

(4)光（辐射）

2. (1)吸收     释放  

(2) 特征谱线

[活学活用]

1.试分析焰色反应的原理：

【答案】

焰色反应的原理：当金属及其盐在火焰上灼烧时，焰色反应原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~760nm)，因而能使火焰呈现颜色

1.下列说法中正确的是

A. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. 能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动
D. 各能层含有的能级数为为能层序数

【答案】D

【解析】A. 同一能级，能层越大，能级上电子的能量越大，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐增大，故A错误；

B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都为3，故B错误；

C. 能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动，故C错误；

D. 各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数)，即第n能层含有n个能级，如第一能层能级数为1，1S，故D正确。

2.在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层称作为电子层。电子层模型被称为洋葱式结构，如图所示：根据电子层模型，判断下列说法不正确的是(　　)

A． 多电子原子的核外电子是分层运动的

B． 所有电子在同一区域里运动

C． 排在K、L、M层上的电子的能量依次增大

D． 多电子原子里电子的能量不同

【答案】B

【解析】 多电子原子的核外电子是分层运动的,故B错误

3.下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,正确的是(   )

A.基态时的能量比激发态时高
B.激发态时比较稳定
C.由基态转化为激发态过程中吸收能量
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱

【答案】C

【解析】同一原子处于激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确;电子从能量较低的基态跃迁到能量较高的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。