人教版高中化学选修三 1_1原子结构第3课时（课件2） 17页

不是指电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使 “ 整个原子处于能量最低状态 ” 。 六、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1 、能量最低原理 : 基态原子 : 处于最低能量的原子 ( 稳定 ) 电子放出能量 电子吸收能量 激发态原子 : 基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级 , 变为激发态原子。 ( 不稳定 ) 2 、基态与激发态 : ↓ ↓ 发射光谱 吸收光谱 基态与激发态相互转化的应用 焰 火 ① 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一； ② 在日常生活中，我们看到的许多可见光，如 灯光、霓虹灯光、激光、焰火 等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 焰色反应就是某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从 基态 激跃迁到 激发态 ；处于激发态的电子是十分不稳定的，在极短的时间内（约 10 －８ s ）便跃迁到基态或较低的能级上，并在跃迁过程中将能量以一定波长（颜色）的光释放出来。由于各种元素的能级是被限定的，因此在向基态跃迁时释放的能量也就不同。碱金属及碱土金属的能级差正好对应于可见光范围，于是我们就看到了各种色彩。 1. 当镁原子由 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 →1s 2 2s 2 2p 6 3p 2 时，以下说法正确的是（ ） A ．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量 B ．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量 C ．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量 D ．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中吸收能量 A 2. 判断下列表达是正确还是错误？ (1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 属于激发态 (2) 1s 2 2s 2 2p 6 3d 1 属于激发态 3 、光谱与光谱分析 （ 1 ）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或放出不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。 （ 2 ）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。 锂、氦、汞的吸收光谱 锂、氦、汞的发射光谱 特征 : 暗背景 , 亮线 , 线状不连续 特征 : 亮背景 , 暗线 , 线状不连续 ①“ 光谱”的提出：牛顿， 1672 年 ②“七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫” ③ 1859 年，德国科学家本 生 和 基尔霍夫 发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图 ④ 1913 年，丹麦科学家 波尔 建立了量子力学 科学史话： P8~P9 氢原子的光谱 ② 化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等。 ① 通过原子光谱发现许多元素。 如：铯（ 1860 年）和铷（ 1861 年），其光谱中有特征的篮光和红光。 又如： 1868 年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。 下图是锂、氦、汞的吸收光谱和发射光谱。其中图 _______ 是原子由基态转化为激发态时的吸收光谱，图 _______ 是原子由激发态转化为基态时的发射光谱。不同元素的原子光谱上的特征谱线不同，请在下图中用线段将同种元素的吸收光谱和发射光谱连接。 ①③⑤ ②④⑥ 确定原子序数 方法导引 解答基态原子电子排布问题的一般思路： 能量最低原则 能级排布 电子排布 泡利原理 洪特规则 小结： 讨论： 将下列能级按能量由高到低的顺序排列： 1S 、 3P 、 2P 、 5d 、 4S 、 5f 。 题型一、构造原理、能级的能量高低比较 练习： 按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是： ( ) A ． 1s 、 2p 、 3d 、 4s B ． 1s 、 2s 、 3s 、 2p C ． 2s 、 2p 、 3s 、 3p D ． 4p 、 3d 、 4s 、 3p 讨论： 以下是表示铁原子的 3 种不同化学用语。   结构示意图 电子排布式 电子排布图（轨道表示式） 铁原子 请你通过比较、归纳，分别说出 3 种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。 结构示意图： 能直观地反映核内的质子数和核外的电子 层数及各能层上的电子数。 电子排布式： 能直观地反映核外电子的能层、能级和各 能级上的电子数。 电子排布图： 能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的 电子分布情况，自旋方向。 题型二、核外电子排布：电子排布式、 电子排布图 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 练习 1 ： 下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ） A. Ca 2+ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 B. O 2- 1s 2 2s 2 3p 4 C. Cl - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 D. Ar 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 2 、 下列表达方式错误的是 ( ) A. 甲烷的电子式 B. 氟化钠的电子式 C. 硫离子的核外电子排布式 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 D. 碳－ 12 原子符号 12 6 C 讨论： 已知下列元素原子的外围电子构型为： 3S 2 、 4S 2 、 4S 2 4P 1 、 3S 2 3P 3 、 3d 5 4S 2 。它们分别属于第几周期？第几族？最高化合价是多少？ 题型三、外围电子构型 1 、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ ） A. 氢原子的 2s 轨道能量较 3p 能级低 B. 锂原子的 2s 与 5s 轨道皆为球形分布 C. p 能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的 增加， p 能级原子轨道也在增多 D. 能层 n ＝ 4 的原子轨道最多可容纳 16 个电子 CD 2 、由下列微粒的最外层电子排布，能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置的是（ ） A ． 1s 2 B ． 3s 2 3p 1 C ． 2s 2 2p 6 D ． ns 2 np 3 B 3 、 (12 安徽 )X 、 Y 、 Z 、 W 是元素周期表前四周期中常见的元素， 其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍 Y Y 的基态原子最外层电子排布式为： ns n np n+2 A Z 存在质量数为 23 ，中字数为 12 的核素 W W 有多种化合价，白色氢氧化合物在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (1)W 位于元素周期表第 _____________ 周期第 ___________ 族， 其基态原子最外层有 ________ 个电子。 (2)X 和 Y 的气态氢化物中，较稳定的是 ______________ ( 写化学式 ) 。 (3) 写出 Z 2 Y 2 与 XY 2 反应的方程式，并标出电子转移的方向和数目 各能级包含的原子轨道数： （ 1 ） ns 能级各有 1 个原子轨道； （ 2 ） np 能级各有 3 个原子轨道； （ 3 ） nd 能级各有 5 个原子轨道； （ 4 ） nf 能级各有 7 个原子轨道； 各能级最多容纳电子数： 2 6 10 14 ×2 课后作业 1 、复习第一节知识： （ 1 ）熟练书写 1 ～ 36 号元素的原子电子排布式及简化电子排布式 , 外围电子排布式； （ 2 ）书写主族元素的原子电子排布式；