(预习课)2024年人教版高二化学(选择性必修2)寒假提升学与练 第01讲 原子结构（解析版）.doc

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第01讲原子结构

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课时1eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))能层与能级基态与激发态原子光谱

一．能层与能级

1920年，丹麦科学家玻尔在氢原子模型基础上，提出构造原理，开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。1925年以后，玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。1936年，德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理。

1．能层

(1)含义：根据核外电子的能量不同，将核外电子分为不同的能层(电子层)。

(2)序号及符号

能层序号一、二、三、四、五、六、七……分别用K、L、M、N、O、P、Q……表示，其中每层所容纳的电子数最多为2n2个。

(3)能量关系

能层越高，电子的能量越高，能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。

2．能级

(1)含义：根据多电子原子的同一能层的电子的能量也可能不同，将它们分为不同能级。

(2)表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f等表示，如n能层的能级按能量由低到高的排列顺序为ns、np、nd、nf等。

3．能层、能级与最多容纳的电子数

能层(n)

一

二

三

四

五

六

七

……

符号

K

L

M

N

O

P

Q

……

能级

1s

2s

2p

3s

3p

3d

4s

4p

4d

4f

5s

……

……

……

……

最多电子数

2

2

6

2

6

10

2

6

10

14

2

……

……

……

……

2

8

18

32

……

……

……

2n2

由上表可知：

(1)能层序数等于该能层所包含的能级数，如第三能层有3个能级。

(2)s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数分别为1、3、5、7的2倍。

(3)原子核外电子的每一能层最多可容纳的电子数是2n2(n为能层的序数)。

二．基态与激发态原子光谱

1.基态原子与激发态原子

(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，电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子。

(3)基态、激发态相互间转化的能量变化

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2.原子光谱

(1)光谱的成因及分类

①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，将释放能量；反之，将吸收能量。光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一。

②电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。

③一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。

(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。

正误判断

1．2d表示L层上的d能级。(×)

2．能层就是电子层。(√)

3．不同能层，s能级的能量相同。(×)

4．s能级的能量一定比p能级的能量低。(×)

5．各能级最多可容纳的电子数按s、p、d、f……的顺序依次为1、3、5、7……的2倍。(√)

6．电子在原子轨道上运动时能量较为稳定，跃迁时释放或者吸收能量。(√)

7．基态原子的能量一定比激发态原子的能量高。(×)

8．焰色试验是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱。(×)

9．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。(√)

10．电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱。(×)

课时2构造原理与电子排布式eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))电子云与原子轨道

一．构造原理与电子排布式

1.构造原理

(1)内容：以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。

(2)构造原理示意图：图中用小圆圈表示一个能级，每一行对应一个能层，箭头引导的曲线显示递增电子填入能级的顺序。

注：电子填充的常见一般规律：

1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s

(3)能级交错：构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。这种现象被称为能级交错。

注：①构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实，是经验的，而不是任何理论推导的结果。构造原理是一个思维模型，是个假想过程。

②能级交错现象是电子随核电荷数递增而出现的填入电子顺序的交错，并不意味着先填的能级能量一定比后填的能级能量低

2.电子排布式

(1)定义：电子排布式是用核外电子