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1、第2课时基态原子的核外电子排布 原子轨道探究1基态、激发态与光谱研读教材·自主认知1.基态原子与激发态原子:吸收发射2.原子光谱:不同元素的原子发生_____时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的_________或_________,总称原子光谱。3.光谱分析:在现代化学中,利用_________上的特征谱线来_________的分析方法。跃迁吸收光谱发射光谱原子光谱鉴定元素合作探究·核心归纳(1)原子光谱形成的原因是什么?提示:不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,从而形成原子光谱。(2)电子跃迁时只吸收能量吗?提示:不是。电子从低能量轨道跃迁到高能
2、量轨道时吸收能量,从高能量轨道跃迁到低能量轨道时释放能量。(3)霓虹灯的发光原理与氢原子光谱相同吗?提示:基本相同,都是气体在较高的电压激发下发生电子的跃迁产生的。过关小练·即时应用1.(2015·泰安高二检测)原子光谱是线状光谱,是由不连续的谱线组成的,这表明()A.在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱B.原子中的电子可以处于某些特定的能量状态,即电子的能量是量子化的C.原子发射的光是单色光D.白光可以由多种单色光组成【解析】选B。原子光谱是线状光谱,也就是由具有特定频率的光形成的谱线,原子光谱之所以产生这种特定的谱线,是由于电子的能量是量子化的,电子跃迁的始态和终态的能级差也
3、是量子化的。2.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应【解析】选A。氖原子中能量较高轨道上的电子以光的形式向外辐射能量跃迁到能量较低的轨道上,所发出的光的波长恰好位于可见光区域中的红色波段。【补偿训练】图中所发生的现象与电子的跃迁无关的是()【解析】选D。燃放烟火、霓虹灯、燃烧蜡烛等获得的光能都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的,而平面镜成像则是光线反射的结果。
4、探究2核外电子排布规则研读教材·自主认知1.原子核外电子运动状态的描述:(1)电子云。①定义:处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。②含义:用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小。③形状。球形哑铃形一三(2)原子轨道。①定义:电子在原子核外的一个_____________。②意义:表示原子轨道的空间分布。③不同能层所对应的能级和原子轨道的情况。空间运动状态符号能级原子轨道数原子轨道名称电子云轮廓形状K1s11s___形L2s2p1__2s2px、2py、2pz球形_____形M3s3p3d1____3s3px、3py、3pz……球
5、形_____形………………………………球3哑铃35哑铃2.核外电子排布的规则:最低相反↓↑优先单独占据自旋状态2构造原理合作探究·核心归纳1.原子核外电子运动状态的描述:s能级的原子轨道图(球形对称)p能级的原子轨道图(哑铃形)(1)怎样描述一个电子的核外运动状态?提示:从电子层、能级、原子轨道、自旋状态四个方面描述。(2)s轨道的电子云图与p轨道的电子云图有何区别?提示:s轨道的电子云图为球形,在空间只有一个伸展方向;p轨道的电子云图为哑铃形,在空间有3个伸展方向。(3)电子云中小点的疏密程度有何意义?提示:点疏密的程度表示了电子在原子核外出现概率的大小。2.核外电子排布的规则
6、:(1)原子核外电子在排布时总是按K、L、M、N的顺序填充的吗?提示:不是。原子核外电子的排布遵循构造原理,按轨道能量由低到高依次排列,而能层越大,能级的能量不一定越高,存在一些不同能层的能级交错现象,例如E(3d)>E(4s)、E(4f)>E(5p)等,核外电子在充满3p后,多余电子首先填充4s而非3d,使整个原子处于能量最低的状态。(2)为什么钾原子的原子结构示意图不是,而是呢?提示:由于出现能级交错现象,钾原子排满第一层和第二层后,再排第三层时,先排满3s能级、3p能级,最后一个电子进入4s能级而不是3d能级,所以它的原子结构示意图为。(3)为什么原子核外最外层的电子数不超
7、过8个?提示:由于能级交错的原因,E(nd)>E(n+1)s,当ns和np充满时(共4个轨道,最多容纳8个电子),多余的电子不是填入nd,而是首先形成新电子层,填入(n+1)s轨道中,故最外层电子数不可能超过8个。(4)为什么原子核外电子的次外层不超过18个?提示:若最外层是第n层,次外层就是第(n-1)层。由于E[(n-1)f]>E[(n+1)s]>E(np),在第(n+1)层出现前,次外层只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有电子,这三个能级共有9个轨道,最多可容纳
