高中化学优质教案 能量最低原理基态和激发态光谱 教学设计[选修]
1-1.3原子的基态与激发态、光谱
第3课时能量最低原理、基态与激发态、光谱
一、能量最低原理
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
二、基态与激发态
1.基态：处于最低能量的原子叫做基态原子。
例如：Na原子的基态其实就是电子排布为1s22s22p63s1的状态。
2.激发态：当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。
例如：如果Na原子的基态的某一能级吸收了能量，就会发生跃迁到更高能量的能级，如Na基态中的2p能级吸收了能量，那么其中的一个电子就有可能跃迁到3s能级，最终形成激发态的1s22s22p53s2
3.基态、激发态相互间转化的能量变化
吸收能量
激发态原子
释放能量，主要形式为光
三、原子光谱
1.定义：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，若用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，则可确立某种元素的原子，这些光谱总称原子光谱。
2.分类：发射光谱、吸收光谱
锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的吸收光谱特征：发生光谱为暗背景，亮线，线装连续不断
吸收光谱为亮背景，亮线，线装连续不断
注意：烟色反应的原理就是原子从基态变为激发态，再从激发态变成基态时的电子跃迁造成的能量以可见光形式释放的过程，所以是一个物理变化。
3.光谱应用：①光谱分析，利用原子光谱的特征谱线来鉴定元素。
.②解释霓虹灯发光，烟火发光等生活现象。
高中化学选修3课件：1.1原子结构(第二课时)课件
（2）每个p能级有3个原子轨道，它们 相互垂直，分别以Px , Py , Pz表示 （3）p电子原子轨道的平均半径也随 能层序数n的增大而增大
思考与交流
通过观察第二周期元素基态原子的 电子排布图，你获得哪些知识？
（1）每个方框表示一个原子轨 道，每个箭头代表一个电子
（2）ns能级有1个轨道，np能级有 3个轨道，nd能级有5个轨道，nf能 级有7个轨道…… （3）每个轨道最多容纳2个电子， ns ,np ,nd ,nf……能级最多容纳电子 数为2×1，2×3 ，2×5， 2×7……
二、电子云与原子轨道
电子云：电子象一片云雾笼罩在原子核的周 围，形象地称作电子云。 (1) 电子云中的小黑点并不表示电子或电子数， 只表示电子在某一时刻在某一位置出现的机 会的多少。 (2) 电子云中小黑点密集的地方电子出现的机 会多；电子云中小黑点稀s能级的原子轨道图，你获得 哪些信息？为什么？
写出下列基态原子的电子排布式
Na
30Zn
23V
34Se
思考与交流
Na 的 电 子 排 布 式 可 简 化 成 [Ne]3S1 ，上式中括号内的符号 意义是什么？
[Ne]表示Na原子的内层电子排布与Ne 原子相同。
一、能量最低原理，基态与激发态、光谱。
1、能量最低原理：原子的电子排布遵循构造
原理，能使整个原子的能量处于最低状态， 简称能量最低原理。
2、基态 吸收能量
原子
放出能量
较高能量的 激发态原子
吸收能量 放出能量
高能量激 发态原子
光是高能量激发态跃迁到较低能量的激发 态及基资料都含有多份迁时会吸收 或释放不同的光，可用光谱仪摄取各种元素的 电子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。 光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来 鉴定元素，称为光谱分析。
1.1.1能层与能级、基态与激发态 原子光谱(第1课时) 教学设计 高二化学人教版选择性必修2
课题能层与能级、基态与激发态原子光谱（第1课时）课型新课学情分析在初中化学和高中化学必修第二册学习中，学生仅仅了解到了一些有关原子结构和核外电子排布的认识，本章是在学生已有知识和经验基础上，让学生进一步了解核外电子的运动状态，从能量的角度看的核外电子排布，从能级的角度进一步认识元素週期律表结构。
瑜伽去强调把眼睛过程思路与方法更加为写出来，尤其是现代化雪局一起技术手段对物质结构研究所做的重要推动这样让学生更好的认识物质结构研究的过程思路和方法体会物质结构理论的模型特点与本质形成宏观市委宏观性只腿短微观结构的观念，形成从事物的内在本质预测表现性的思想，形成从事物的相关联系统总结规律。
教材分析本节内容的编排，前言部分核心突出的是建构模型的过程，让学生体验建构模型的过程，同时让学生体会到科学的发展可能会发现有模型的局限性，然后在依据新的证据建立新的模型。
然后介绍能层和能级、不同能层和能级中电子能量的差异，及能层最多容纳电子数。
第二部分，讲述了原子的两种状态---基态原子、激发态原子及原子光谱。
学生学生虽然已经知道原子的是由原子核和核外电子构成，但是这决定他们对元素周期表和性质的认识层次不可能触及本质，因此，本节内容首先深入认识原子原子结构模型，再学习原子结构的量子力学模型，为进一步学习元素週期律的本质打下基础。
本节内容主要促进发展证据，推理和魔仙认知科学态度，以社会主义的化学学科核心素养。
设计理念教学目标1、素能目标（1）通过查阅资料，了解有关原子结构模型的历史发展过程，初步认识元的结构的量子力学模型，知道电子运动的能量状态具有量子化的特征，电子可以处于不同的能层和能级，在一定一定条件下会发生激发跃迁。
（2）通过对原子光谱的实验事实进行思考、类比思辨和推理，体会建构思维模型在人类认识原子结构过程的重要作用，能论证证据与模型建立、认知及其发展之间的关系，（3）通过发现证据、提出假说、构建模型的循环过程，展示人类对微观结构的认识过程认识到，科学理论是不断发展的感受。
新课标高中化学选修3第一节能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道学业要求素养对接1.知道处于不同能级的电子，在一定条件下会发生激发与跃迁。
2.知道电子的运动状态(空间分布及能量)，可通过原子轨道和电子云模型来描述。
3.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的轨道表示式，并说明含义。
模型认知：建立新的原子结构模型，并能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用。
微观探析：能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
2.基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(2)激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
(3)基态、激发态相互转化的能量变化基态原子吸收能量释放能量主要形式为光激发态原子3.光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
(2)光谱分类(3)光谱分析在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。
【自主思考】1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？提示能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。
能量越低，物质越稳定，物质都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图，被形象地称为电子云。
2.电子云轮廓图为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述，把电子在原子核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
3.原子轨道(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则(1)泡利原理：一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
构造原理、能量最低原理和光谱
构造原理、能量最低原理和光谱主讲：黄冈中学高级教师 熊全告一、构造原理与电子排布式 思考：如果原子的核外电子完全按能层次序排布，钾原子的电子排布应是2、8、9，但实际上式2、8、8、1，为什么？1、构造原理 （1）构造原理：原子中能级的能量由低到高的顺序，即电子填充的能级顺序。
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… （2）能级交错现象：能层序数大的能级反而比能层小的能级能量低。
如E(4s)＜E(3d)、E(5s)＜E(4d)、E(6s)＜E(5d)、E(6s)＜E(4f) 、E(5p)＜E(4f)等。
由构造原理可总结能级交错规律：E ns＜E(n-2)f(n≥6)＜E(n-1)d(n≥4)＜E np(n≥2) 由能级交错规律可总结电子填入能级的顺序： ns(n≥1)→(n-2)f(n≥6)→(n-1)d(n≥4)→np(n≥2) 思考：构造原理中能级顺序的实质是各能级的能量高低顺序。
构造原理中能级顺序是如何得出的呢？ ①不同能层的能量高低顺序：K＜L＜M＜N＜O＜P＜Q。
②相同能层的不同能级的能量高低顺序：ns<np<nd<nf。
③英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：1s<2s<3s<4s；2p<3p<4p；3d<4d<5d。
④不同能层不同能级可由下面的公式得出（能级交错规律）：ns < (n-2)f < (n-1)d < np (n为能层序数)。
结合上面四点，可得出构造原理中能级顺序： ns(n≥1)→(n-2)f(n≥6)→(n-1)d(n≥4)→np(n≥2)。
2、电子排布式（1）电子排布式的书写 如：Na : 1s22s22p63s1 S:1s22s22p63s23p4 K : 1s22s22p63s23p64s1 注：电子排布式中能级符号右上角的数字是该能级上排布的电子数。
高中化学优质教案 能量最低原理基态与激发态光谱电子云与原子轨道 教学设计[选修]
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第2课时能量最低原理基态与激发态光谱电子云与原子轨道【例1】气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是( )A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1解析：气态中性基态原子失去电子时要吸收能量，吸收能量的多少既与基态原子的电子排布有关，又与生成的离子的电子排布有关，D选项中的原子有四个电子层，A、B、C选项中的原子都有3个电子层，有四个电子层的原子较容易失去电子，失去一个电子时吸收能量最少；A、B、C选项中的原子分别为Si、P、S，都具有3p轨道，其中P原子基态时3p轨道处于半充满状态，较稳定，较难失去电子，失去一个电子时吸收能量最多。
答案：B【迁移训练1—1】当硅原子由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时，以下认识正确的是( ) A．硅原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B．硅原子由基态转化成激发态，这一过程中释放能量C．转化后位于p能级上有两个电子处于同一轨道，且自旋方向相反D．转化后硅原子与磷原子电子层结构相同，化学性质相似解析：由电子排布式可以看出，硅原子是由基态转化成激发态，该过程要吸收能量，A 正确而B错；转化后P能级上的三个电子分别处于三个轨道，且自旋方向相同，C错；由于硅原子和磷原子核电荷数不同，化学性质肯定不同，D错。
答案：A【迁移训练1—2】判断下列有关碳原子的轨道表示式中能量最低的是( )解析：根据洪特规则，原子核外电子在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能量最低。
A中2p轨道上两个电子挤在同一个轨道上，B、C中两个轨道上电子的自旋方向相反，均与洪特规则相违背。
高中化学人教选修3教材解读及教学建议
必考内容
1. 认识物质的组成、结构和性质的关系。了 解化学反应的本质及变化过程中所遵循的原 理和规律。 2. 认识化学键的含义。了解离子键、共价键 的形成。 3.了解电子式、结构式和结构简式的表示方法。 4. 能识别典型的离子化合物和共价化合物， 能从化学键变化的角度认识化学反应的实质。
选考内容
选考内容
5. 能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简 单分子或离子的空间构型（对d轨道参与杂化和AB5 型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求） 6. 了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等 电子原理”的应用。 7. 了解简单配合物的成键情况（配合物的空间构型和 中心原子的杂化类型不作要求）。 8. 知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作 用力的区别。 9. 了解氢键的存在对物质性质的影响（对氢键相对强 弱的比较不作要求）。
必考内容：
1.了解化学是在原子、分子水平上识别和创造物质的一门科 学。知道化学科学发展的主要线索和发展趋势。 2.了解科学探究的一般过程，了解运用以实验和推理为基础 的科学探究方法。认识实验、假说、模型、比较、分类等 科学方法在化学科学发展中的作用。 3.理解分子、原子、离子等的含义。 4.了解元素、核素和同位素的含义。知道原子序数、核电荷 数、质子数、中子数、核外电子数它们之间的相互关系。 5.了解1～18号元素的原子核外电子排布，能用原子结构示 意图表示原子和简单离子的结构。 6.了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。 7.认识元素周期律的本质。掌握同一周期、同一主族元素 的原子结构与元素性质递变规律的关系。 8.了解原子结构、元素在周期表中的位置及其性质递变的规 律。
晶格能与离子晶标主题2第1、2条）
1.能说出离子键的形成， 能根据离子化合物的结构特征 解释其物理性质。
2020学年高中化学第一章第一节原子结构第2课时原子的基态与激发态、电子云与原子轨道教案新人教版选修3
第2课时原子的基态与激发态、电子云与原子轨道[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：通过微观上对核外电子排布规律的分析，理解基态与激发态的含义与关系，能辨识光谱与电子跃迁之间的关系。
2.证据推理与模型认知：通过原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法。
一、能量最低原理、原子的基态与激发态、光谱1．能量最低原理原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
2．基态原子与激发态原子(1)基态原子：处于最低能量的原子。
(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。
(3)基态、激发态相互间转化的能量变化基态原子吸收能量释放能量，主要形式为光激发态原子。
3．光谱(1)光谱的成因及分类(2)光谱分析：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。
关于电子跃迁的注意事项(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。
例1(2018·银川市育才中学月考)下列电子排布式是基态原子的电子排布式的是( ) ①Be：1s22s12p1②O：1s22s22p4③He：1s12s1④Cl：1s22s22p63s23p5A．①②B．②③C．①③D．②④【考点】原子的基态与激发态【题点】能量最低原理及应用答案 D解析①Be：1s22s12p1是激发态，2s能量低于2p，故错误；②O：1s22s22p4符合能量最低原理，故正确；③He：1s12s1是激发态，1s能量低于2s，故错误；④Cl：1s22s22p63s23p5符合能量最低原理，故正确。
例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【考点】原子的基态与激发态【题点】原子光谱及其应用答案 A解析解答该题的关键是明确基态原子与激发态原子的相互转化及其转化过程中的能量变化及现象。
高中化学优质教案 原子的基态与激发态、电子云与原子轨道 教学设计[选修]1
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第一章原子结构与性质第一节原子结构第2课时原子的基态与激发态、电子云与原子轨道【学习目标】1．基态、激发态、光谱。
2．电子云与原子轨道。
【学习重点】1．根据构造原理写出1-36号元素原子的电子排布式。
2．核外电子的运动状态，电子云与原子轨道教学难点：电子云与原子轨道。
【教学过程】一、能量最低原理、基态与激发态、光谱1.能量最低原理内容：原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。
2.基态与激发态基态原子：处于最低能量的原子。
(稳定)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)[跟进练习] 根据下列电子排布，处于激发态的原子是( )A.1s22s22p1B.1s22s22p63s23p4C.1s22s12p1D.1s22s22p43.原子光谱:不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同频率的光，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，总称为原子光谱。
光谱与光谱分析(1)光谱形成原因不同元素的原子发生________时会吸收或释放不同的光。
(2)光谱分类根据光是被吸收或释放，可将光谱分为_____________和______________，总称______________。
发射光谱特征:暗背景, 亮线, 线状不连续吸收光谱;特征:亮背景, 暗线, 线状不连续二、电子云与原子轨道思考: 宏观物体与微观物体（电子）的运动有什么区别?宏观物体的运动特征：•可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；•可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征：1.电子的质量很小，只有9.11×10-31千克；2.核外电子的运动范围很小（相对于宏观物体而言）；3.电子的运动速度很大；（一）电子云1.电子云内容：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。
P：表示电子在某处出现的概率V：表示该处的体积P/V：概率密度，用ρ表示。
高中化学选修3全册教案(精选课件)
高中化学选修3全册教案新课标（人教版)高中化学选修3 全部教学案第一章原子结构与性质教材分析：一、本章教学目标1。
了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(１~36号)原子核外电子的排布....文档交流仅供参考...2.了解能量最低原理,知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
３.了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道.4.认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。
５。
能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。
6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法,在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。
...文档交流仅供参考...本章知识分析:本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等,并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律.总之,本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础.尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。
...文档交流仅供参考...通过本章的学习,学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律,并能运用原子结构知识解释一些化学现象。
...文档交流仅供参考...注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
相关知识回顾（必修２)1.原子序数:含义：（1）原子序数与构成原子的粒子间的关系：原子序数= ＝＝= .（3）原子组成的表示方法...文档交流仅供参考...ａ。
原子符号: A z X A ｚb. 原子结构示意图:c.电子式：d.符号 表示的意义: AB Ｃ D Ｅ （４）特殊结构微粒汇总：...文档交流 仅供参考...无电子微粒 无中子微粒２ｅ—微粒 ８e －微粒 10e —微粒 １8e －微粒 2. 元素周期表：（１）编排原则：把电子层数相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行叫周期;再把不同横行中最外层电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序有上到下排成纵行，叫族。
人教版高中化学能层板与能级 基态与激发态 原子光谱 构造原理与电子排布式导学案
第1章第一节原子结构第1课时能层与能级基态与激发态原子光谱构造原理与电子排布式一、教学目标：【学习目标】1.通过阅读课本P1，知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。
认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理。
2.通过阅读课本P3，通过原子光谱定义来描述，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。
3.通过阅读课本P4，认识基态原子中核外电子的排布以及构造原理的定义。
【重点、难点】重点：基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序难点：1—36号元素基态原子核外电子的排布。
一、基础感知1.能层与能级结合课本P1，理解能层与能级的定义以及能层、能级与最多容纳的电子数2、基态与激发态结合课本P14，知道基态、激发态相互间转化的能量变化3.构造原理与电子排布式（1）结合课本P15，能知道电子排布式的规则将能级上所容纳的电子数标在该能级符号右上角，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
试写出O、Si、K、Sc、Fe的电子排布式（2）结合课本P8-9 ，价层电子排布式的定义为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。
二、探究疑惑就本节课所学，你还有哪些疑惑？请至少写出2个。
1._________________________________2.______________________________三、即时训练1.（2021·湖北十堰·高二期末）M能层包含的能级数和最多能容纳的电子数分别为A．2 2B．2 8C．3 8D．3 182.2021·河南·柘城县第四高级中学高二期末）以下能级符号不正确的是A．6s B．4d C．3f D．7p3.（2021·吉林·长春市第二实验中学高二期中）下列说法中正确的是A．多电子原子的所有电子在同一区域里运动B．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C．处于最低能量的原子叫基态原子D．同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多4.（2021·宁夏·银川一中高二期末）下列有关光谱的说法中不正确的是A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原B．霓虹灯光、激光、焰火、物理成像都与电子跃迁释放能量有关C．通过原子光谱可以发现新的元素，也可以鉴定某些元素D．同一原子的发射光谱和吸收光谱的特征谱线位置相同5.（2021·新疆·乌鲁木齐市第四中学高二期末）下列各原子或离子的电子排布式错误．．的是A．Al 1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p4C．Na 1s22s22p63s1D．F 1s22s22p56.下列说法中正确的是A．焰色反应是化学变化B．基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3C．焰色反应中观察到的特殊焰色是金属原子在电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱谱线的颜色D．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量7.2021·山西晋城·高二期中）下列关于能层与能级的说法中不正确的是A．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为2n2B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．不同能层中s电子的原子轨道半径相同D．相同能层中p电子的原子轨道能量相同。
高二人教版化学选修3课件1-1-2能量最低原理、基态与激发态、光谱
4．s电子的原子轨道都是________形的，能层序数越大， 原子轨道的半径________。p电子的原子轨道是纺锤形的， 每个p能级有 ________个轨道，它们互相 ________，分别以 ________为符号。p电子原子轨道的平均半径也随能层序数 增大而________。 5． ns能级有 ________轨道， np能级有 ________个原子
●案例精析 【例1】 下列说法中正确的是( )
A．处于最低能量的原子叫做基态原子
B．基态镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p1
C．焰色反应是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能 量以光能的形式释放出来 D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲 物质的吸收光谱
[解析]
基态镁原子的核外电子排布式应为：
1．用什么好办法来书写原子的电子排布式？ 提示：一般先写出原子结构示意图，再根据原子结构 示意图写出核外电子排布式，如：
2．为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？ 提示：能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。能量 越低，物质越稳定，物质都有从高能量状态转化到低能量 状态的趋势。
1.能量最低原理
一、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1．原子的电子排布遵循 ________，能使整个原子的能
量处于最低状态，简称________原理。
2 ． 处 于 最 低 能 量 的 原 子 叫 做 ________ 原 子 。 当 ________ 原子的电子 ________ 能量后，电子会跃迁到较高
1s22s22p63s2，故B项不正确；焰色反应是金属原子从激发态 跃迁到基态时以光能形式释放能量，C项不对；甲物质发出 的白光通过低温的乙物质蒸气可得到应是乙物质的吸收光 谱，所以D项错误。 [答案] A
人教版高中化学选修3课件第一节能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道
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探究核心任 务
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【自主思考】 1.为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？ 提示 能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。能量越低，物质越稳定，物质 都有从高能量状态转化到低能量状态的趋势。
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二、电子云与原子轨道 1.电子云
用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概__率__密__度__分__布__图____，被形象地称为 电子云。 2.电子云轮廓图 为了表示_电__子__云__轮__廓___的形状，对核外电子的_空__间__状__态__有一个形象化的简便描 述，把电子在原子核外空间出现概率P＝_9_0_%_的空间圈出来，即为电子云轮廓图。
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【点拨提升】 宏观物体的运动与微观电子的运动对比 1.宏观物体的运动有确定的运动轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及
运行的速度，描绘出其运动轨迹。 2.由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测出其位置与
速度，所以对于核外电子只能确定其在原子核外各处出现的概率。 (1)电子云图表示电子在核外空间出现概率密度的相对大小。电子云图中小黑点 密度越大，表示电子出现的概率密度越大。 (2)电子云图中的小黑点并不代表电子，小黑点的数目也不代表电子真实出现的 次数。
在激动人心的巨响和脆响中，整个城市的上空都被焰火照亮了，染红了。一团 团盛大的烟花象一柄柄巨大的伞花在夜空开放；像一簇簇耀眼的灯盏在夜空中 亮着；像一丛丛花朵盛开并飘散着金色的粉沫。焰火在夜空中一串一串地盛开， 最后像无数拖着长长尾巴的流星，依依不舍地从夜空滑过。
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人教版高中化学选修3 原子结构 名师公开课省级获奖课件(45张)
2.对电子云的说明 (1)电子云表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运动轨 迹。 (2)概率分布图中的小黑点是电子在原子核外出现的概率密度的形象 描述,小黑点越密,表明概率密度越大。 (3)电子云轮廓图: 常把电子在原子核外空间出现的概率 ρ=90%的空间圈起来,即为电子 云轮廓图。
探究一
探究二
探究三
●名师精讲● 1.宏观物体的运动与微观电子的运动对比 (1)宏观物体的运动特征: ①可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度。 ②可以描画它们的运动轨迹。 (2)微观电子的运动特征: ①核外电子质量小,运动空间小,运动速率大。 ②无确定的轨道,无法描述其运动轨迹。 ③无法确定核外电子在某一时刻处于原子核外空间的位置,只能确定 它出现在原子核外空间各处的概率。 用 P 表示电子在某处出现的概率,V 表 示该处的体积,则 称为概率密度,用 ρ 表示。
第二课时
能量最低原理泡利原理
Hale Waihona Puke 洪特规则情境导入 你知道这五彩斑斓的焰火与原子 核外电子运动有何关系吗?
课程目标 1. 了解原子核外电子的运动状 态。 2. 了解原子核外电子排布遵循能量 最低原理,了解原子的基态、激发态 与光谱之间的关系。 3. 了解核外电子排布遵循泡利原理 和洪特规则。 4.了解核外电子运动、电子云轮廓图 和原子核外电子运动的状态。
一、基态与激发态、光谱
1.基态与激发态 (1)基态原子:处于最低能量的原子叫作基态原子。 (2)激发态原子:基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到能量较高的 能级,变为激发态原子。 基态原子 2.光谱 原子光谱:不同元素的原子发生跃迁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吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。 光谱分析: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。 激发态原子
1.1.1能层与能级基态与激发态原子光谱(导学案)高二化学(人教版2019选修第二册)
第一章原子结构与性质第一节原子结构第一课时能层与能级基态与激发态原子光谱【学习目标】1.理解能层与电子层的联系2.理解能级的概念、符号、个数，及与能层之间的关系；能够正确判断不同能级中电子的能量大小3.知道基态、激发态的含义及两者之间的关系，从而理解电子跃迁的不同方式；能够运用电子跃迁解释光的形成及生活中的光现象4.了解原子光谱的定义、分类、形成及应用；了解光谱分析的定义【学习重点】能级与能层的关系；不同能级中电子的能量大小的判断【学习难点】基态、激发态的相互关系，光谱分析的原理和应用【课前预习】旧知回顾：1.原子的组成与结构？【答案要点】2.电子层的表达方法？填表3.一低：能量最低原理：核外电子总是先排布在能量较低的电子层里，然后由内向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层四不超：1.每层最多容纳电子数为2n22.最外层不超过8个电子（K层为最外层时不超过2个电子）3. 次外层不超过18个电子4. 倒数第三层不超过32个电子新知预习：能级能量大小的判断方法：1.先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)< E(nd)< E(nf) ……2.不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。
例如：E(1s)< E(2s)< E(3s)3.不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。
例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量【课中探究】情景导入：璀璨夺目的烟花焰火给节日带来了喜庆的气氛，这些焰火光柱的形成与原子核外电子的跃迁有关，原子的结构是怎样的?焰火光是怎样形成的，通过今天的探究，我们就能解决这个问题。
一、能层与能级任务一、阅读教材P6第二自然段及表格，回答以下问题：1.能层的定义？核外电子按能量不同分成能层2.能层的符号，从内到依次为？K L M N O P Q3.每个能层最多容纳的电子数，从内到外依次为？2 8 18 32 50 72 984.能层与电子层的关系？能层相当于必修教材中的电子层5.能层与电子能量的关系？能层越高，电子的能量越高任务二、阅读教材P7第一、二自然段及表格，回答以下问题：1.能级的概念：同一能层的电子，还被分成不同的能级2.一个能层的能级数与能层序数(n)间存在什么关系?相等一个能层最多可容纳的电子数与能层序数(n)间存在什么关系? 2n23.以s、p、d、f为符号的能级分别最多可容纳多少个电子?3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同同？相同4.第五能层最多可容纳多少个电子? 50它们分别容纳在几个能级中? 5各能级最多容纳多少个电子?(注：本书只要求到f能级。
2020高中化学人教版选修三教学学案：1-1-2 能量最低原理基态与激发态电子云与原子轨道 Wor
姓名，年级：时间：第二课时能量最低原理基态与激发态电子云与原子轨道学习目标:1。
知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理.2.了解原子的基态、激发态,知道原子核外电子在一定条件下能发生跃迁。
3.了解原子核外电子运动状态的描述方法,理解电子云、原子轨道的含义.[知识回顾]1．能层与能级（1)在多电子原子中，核外电子的能量是不同的。
能量不同的电子在核外不同的区域内运动，这种不同的区域称为能层.（2）每一电子层最多容纳的电子数为2n2。
离核越近的电子层，能量越低。
不同电子层的能量是不连续的。
(3）每一能层中，能级符号的顺序是n s、n p、n d、n f,能级数等于能层序数，s、p、d、f能级最多容纳的电子数分别为2、6、10、14.(4)钛元素的元素符号为Ti，钛的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，简化的电子排布式为[Ar]3d24s2.[要点梳理］1．原子的电子排布遵循的构造原理使原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
处于最低能量的原子叫做基态原子,当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.2．电子云：是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.任一能层的s电子的电子云轮廓图都是球形，p电子的原子轨道呈纺锤形。
3．原子轨道：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
s、p、d、f能级的原子轨道数分别为1、3、5、7。
知识点一基态与激发态1．电子的跃迁(1）基态→激发态：当基态原子的电子吸收能量后，会从低能级跃迁到较高能级，变成激发态原子。
(2)激发态→基态：激发态原子的电子从较高能级跃迁到低能级时会释放出能量。
1s22s22p3表示基态氮原子,1s22s12p4表示激发态氮原子。
2．原子光谱原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
化学选修三第一章第一节第二课时
C ：1s2 2s22p2
√
请同学们书写以下原子的和电子排布图和价电子 排布图：
N、 Cr 、Si、S、O 、Cu、
请同学们书写Fe的电子排布式和电子排布图
铁原子的电子排布图
泡利原理
↑↓
4s
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3p
3s
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
2p
2s
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓
A
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↑
B
↑↑↑↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓
C
↑↑↑↑↑
↑↑↑↓↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
D
当碳原子的核外电子排布由
↑↓
↑↑
转变为 ↑
4、填表：
核电 元素 荷数 符号
电子排布式
4 Be
13 Al
1s22s2
1s22s22p63s23p1
22
Ti
1s22s22p63s23p63d24s2
29 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
32
Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2
周期表中位置
第2周期第ⅡA族 第3周期第ⅢA族 第4周期第ⅣB族 第4周期第ⅠB族 第4周期第ⅣA族
3.关于光谱分析，下列说法错误的（ D ）
A、光谱分析的依据是每种元素都有其独特的 特征谱线
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第2课时能量最低原理基态和激发态光谱
一、教学目标
1.知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理；
2.知道原子的基态和激发态的涵义；
3.初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用。
二、教学重点
1.能根据构造原理写出1至36号元素原子的电子排布式。
2.知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
三、教学难点：
1.知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理
2.基态、激发态与光谱
四、教学方法：
讲授法、指导阅读法、讨论归纳法、讲练结合法等
【教学过程】
【课前练习】
1. 理论研究证明，在多电子原子中，电子的排布分成不同的能层，同一能层的电子，还可以分成不同的能级。
能层和能级的符号及所能容纳的最多电子数如下：
(1)根据的不同，原子核外电子可以分成不同的能层，每个能层上所能排布的最多电子数为，除K层外，其他能层作最外层时，最多只能有电子。
（2）从上表中可以发现许多的规律，如s能级上只能容纳2个电子，每个能层上的能级数与相等。
请再写出一个规律。
2. A、B、C、D均为主族元素，已知A原子L层上的电子数是K层的三倍；B元素的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素形成的C2＋离子与氖原子的核外电子排布完全相同，D原子核外比C原子核外多5个电子。
则
（1）A元素在周期表中的位置是，B元素的原子序数为；
（2）写出C和D的单质发生反应的化学方程式。
【板书】
三、构造原理：根据构造原理，只要我们知道原子序数，就可以写出几乎所有元素原子的电子排布。
即电子所排的能级顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……
元素原子的电子排布：（1—36号）
氢H 1s1
……
钠Na 1s22s22p63s1
……
钾K 1s22s22p63s23p64s1
……
有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差，如：
铬24Cr [Ar]3d54s1
铜29Cu [Ar]3d104s1
[练习]
1．一个电子排布为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是( )
A +1
B +2
C +3
D -1
【答案】C
2．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E 表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是（）
A．E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3s)＞E(3p)＞E(3d)
C．E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)
【答案】A
3．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）
A.Al 1s22s22p63s23p1
B. O2- 1s22s22p6
C.Na+ 1s22s22p6
D. Si 1s22s22p2
【答案】D
4．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1s22s22p63s23p4
D 碳－12原子126C
【答案】C
【过渡】在日常生活中，我们看到许多可见光如灯光、霓虹灯光、激光、焰火与原子结构有什么关系呢？创设问题情景：利用录像播放或计算机演示日常生活中的一些光现象，如霓虹灯光、激光、节日燃放的五彩缤纷的焰火等。
提出问题：这些光现象是怎样产生的?
问题探究：指导学生阅读教科书，引导学生从原子中电子能量变化的角度去认识光产生的原因。
问题解决：联系原子的电子排布所遵循的构造原理，理解原子基态、激发态与电子跃迁等概念，并利用这些概念解释光谱产生的原因。
应用反馈：举例说明光谱分析的应用，如科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量，还可以让学生在课后查阅光谱分析方法及应用的有关资料以扩展他们的知识面。
〖总结〗
【板书】
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。
处于最低能量的原子叫做基态原子。
当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。
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。
光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。
不同元素的原子发生跃迁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吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
许多元素是通过原子光谱发现的。
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。
〖阅读分析〗分析教材p8发射光谱图和吸收光谱图，认识两种光谱的特点。
阅读p8科学史话，认识光谱的发展。
【板书设计】
三、构造原理
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱。