高中化学选修3人教版：第一章 第一节3基态和激发态
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第一章 第一节（3） 基态和激发态 吸收光谱和发射光谱
目录
CONTENTS
1、基态和激发态 2、吸收光谱和发射光谱
原子的基态和激发态
1.基态原子：处于最低能量的原子，稳定。 2.激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁 到较高能级，变成激发态原子，不稳定。 电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，无新物质生成wenku.baidu.com 而原子得失电子时发生的是化学变化。
PART 2
吸收光谱和发射光谱
光谱及光谱分析
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。
光谱的应用：发现新元素、鉴定元素
吸收光谱和发射光谱
原子的基态和激发态
3.用图示画出基态、激发态相互间转化的能量变化：
吸收能量
基态原子
释放能量
激发态原子
例：Mg 1s22s22p63s2
1s22s22p63s13p1 不稳定，释放能量
4.Plank的量子论指出：物体在发射或吸收电磁波时，能量不连 续（量子化）。以最小单位做跃式增减。
原子的基态和激发态
3.1859年，德国科学家本生和基尔霍夫发现了光谱仪，摄取了当时已知元素 的光谱图。 4.1913年，丹麦科学家玻尔建立了量子力学，第一次认识氢原子光谱是电子
跃迁产生。
5.许多元素通过原子光谱发现： 如铯（1860年）和铷（1861年），其光谱图中有特征的蓝光和红光 1868年科学家通过分析太阳光谱发现了稀有气体氦（太阳元素）。
C
B. 两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
阅读 科学史话：P8-P9
1.“光谱”的提出：牛顿，1672年 2. 类比音乐音节提出“七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”
可见光波长400-760nm， 红色：622-597nm；橙色：597—577nm；黄色：577-492nm 绿色：492-455nm；蓝色：455-390nm；紫色：380-420nm
课堂练习
1.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
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
课堂练习 B
原子能级跃迁时，处于激 发态的原子可能经过一次 跃迁回到基态；也可能由 较高能级的激发态先跃迁 到较低能级的激发态，最 后回到基态。到底发生几 次跃迁是不确定的。
原子的基态和激发态
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，从 基态跃迁到激发态；处于激发态的 电子十分不稳定，在极短的时间内 便跃迁到基态或者较低的能级，并 在跃迁过程中以光的形式释放能量。
锂、氦、汞的发射光谱 特征:暗背景, 亮线,
线状不连续
锂、氦、汞的吸收光谱 特征:亮背景, 暗线,
线状不连续
课堂练习
111．如图是锂、氦、汞原子的吸收光谱和发射光谱。其中图
①③⑤ 是原子由基态转化为激发态时的光谱，图 ②④⑥ 是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的 特征谱线不同，请在图中用线段将同种元素原子的吸收光谱和发 射光谱连接起来。
2.电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取（）
A．电子的运动轨迹图像
B．原子的吸收光谱
C．电子体积大小的图像
D．原子的发射光谱
3.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的
数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是
1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( ) A．两粒子的1s能级上电子的能量相同
课堂练习 1.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（ ） D
A
B
C
D
课堂练习 2.基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布正确的是（C ）
A
B
C
D
课堂练习
39．在下列各组电子构型中，( A、E )属于基态原子， ( C、D )属于激发态原子，( B、F )是错误的电子排布式。
A．1s22s2 B．1s22s22p2y C．1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z4s1 D．1s22s22p63s23p54s1 E．1s22s22p63s23p1x3p2y3p1z F．1s22s22p62d53s2
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CONTENTS
1、基态和激发态 2、吸收光谱和发射光谱
原子的基态和激发态
1.基态原子：处于最低能量的原子，稳定。 2.激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁 到较高能级，变成激发态原子，不稳定。 电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，无新物质生成wenku.baidu.com 而原子得失电子时发生的是化学变化。
PART 2
吸收光谱和发射光谱
光谱及光谱分析
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。
光谱的应用：发现新元素、鉴定元素
吸收光谱和发射光谱
原子的基态和激发态
3.用图示画出基态、激发态相互间转化的能量变化：
吸收能量
基态原子
释放能量
激发态原子
例：Mg 1s22s22p63s2
1s22s22p63s13p1 不稳定，释放能量
4.Plank的量子论指出：物体在发射或吸收电磁波时，能量不连 续（量子化）。以最小单位做跃式增减。
原子的基态和激发态
3.1859年，德国科学家本生和基尔霍夫发现了光谱仪，摄取了当时已知元素 的光谱图。 4.1913年，丹麦科学家玻尔建立了量子力学，第一次认识氢原子光谱是电子
跃迁产生。
5.许多元素通过原子光谱发现： 如铯（1860年）和铷（1861年），其光谱图中有特征的蓝光和红光 1868年科学家通过分析太阳光谱发现了稀有气体氦（太阳元素）。
C
B. 两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
阅读 科学史话：P8-P9
1.“光谱”的提出：牛顿，1672年 2. 类比音乐音节提出“七基色”：“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”
可见光波长400-760nm， 红色：622-597nm；橙色：597—577nm；黄色：577-492nm 绿色：492-455nm；蓝色：455-390nm；紫色：380-420nm
课堂练习
1.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
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
课堂练习 B
原子能级跃迁时，处于激 发态的原子可能经过一次 跃迁回到基态；也可能由 较高能级的激发态先跃迁 到较低能级的激发态，最 后回到基态。到底发生几 次跃迁是不确定的。
原子的基态和激发态
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，从 基态跃迁到激发态；处于激发态的 电子十分不稳定，在极短的时间内 便跃迁到基态或者较低的能级，并 在跃迁过程中以光的形式释放能量。
锂、氦、汞的发射光谱 特征:暗背景, 亮线,
线状不连续
锂、氦、汞的吸收光谱 特征:亮背景, 暗线,
线状不连续
课堂练习
111．如图是锂、氦、汞原子的吸收光谱和发射光谱。其中图
①③⑤ 是原子由基态转化为激发态时的光谱，图 ②④⑥ 是原子由激发态转化为基态时的光谱。不同元素的原子光谱上的 特征谱线不同，请在图中用线段将同种元素原子的吸收光谱和发 射光谱连接起来。
2.电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取（）
A．电子的运动轨迹图像
B．原子的吸收光谱
C．电子体积大小的图像
D．原子的发射光谱
3.核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的
数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是
1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( ) A．两粒子的1s能级上电子的能量相同
课堂练习 1.下列图象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是（ ） D
A
B
C
D
课堂练习 2.基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布正确的是（C ）
A
B
C
D
课堂练习
39．在下列各组电子构型中，( A、E )属于基态原子， ( C、D )属于激发态原子，( B、F )是错误的电子排布式。
A．1s22s2 B．1s22s22p2y C．1s22s22p63s23p1x3p1y3p1z4s1 D．1s22s22p63s23p54s1 E．1s22s22p63s23p1x3p2y3p1z F．1s22s22p62d53s2