1、授课人：XXX授课时间：20XX 原子结构 原子结构与性质 第一章 第3节 教学目标 1.掌握能量最低原理，以及它的运用 2.明白原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，知道它的简单运用 3.知道核外电子的运动状态即原子轨道 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一种最低的状态。 基态原子 (稳定) 电子 放出能量 电子 吸收能量 激发态原(不稳定) 如：Na 1s22s22p63s1 如：Na 1s22s22p63p1 四、能量最低原理、基态和激发态、光谱 激发态当基态原子的电子吸收了能量后，电子会跃迁到较高的能级，变成激发态的原 子。 电子从较高能量的激发态跃迁到
2、较低能量的激发态乃至基态之时，将释放能量。 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一。 不同的元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收或者释放不同频率的光， 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。 2、基态处于一种最低能量的原子 3、原子光谱 基态原子激发态原子 吸收能量 释放能量 发射光谱 吸收光谱 能量较高能量最低 基态与激发态的关系原子光谱 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10s）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
3、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。 焰火呈现五颜六色的原 因 用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光 谱 锂、氦、汞的发射光谱 锂、氦、汞的吸收光谱 特征: 暗背景, 亮线, 线状不连续 特征: 亮背景, 暗线, 线状不连续 用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光 谱 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 用光谱仪测定氢气放电管发射的氢的发射光 谱 4、光谱分析： 化学研究中利用光谱分析检测一些物质的
4、存在与含 量等。 通过原子光谱发现许多元 素。 如：铯（1860年）和铷（1861年），其光谱中有特征的蓝光和红光。 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。 光谱分析的应用 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。 练习 思考：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。 五、电子云与原子轨道 无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。 无法计算电
5、子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。 测不准原理(海森堡) 核外电子质量小(只有9.1110-31 kg)，运动空间小（相对于宏观物体而言）， 运动速率大(近光速)。 核外电子运动的特征 电子云只是形象地表示 电子出现 在各点的概率高低,而实际上并不存 在。 小黑点不表示电子，只表示电子在这 里出现过一次。 小黑点的疏密表示电子在核外空间内 出现的机会的多少。 S能级的原子轨道是球形对称的. 常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为原子轨 道。 P10 最后一段 电子云轮廓图原子轨道 S能级的原子轨道是球形对称的 能层序数n越大,
6、原子轨道半径越大 S能级的原子轨道图 P能级的原子轨道是哑铃形（或纺锤形）的， 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。 P能级的原子轨道图 电子云形状 s电子云呈球形，在半径相同的球面上，电子出现的机会相同； p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)； d电子云是花瓣形； f电子云更为复杂。 原子轨道 1.s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的； 2.能层序数n越大，原子轨道的半径越大； 3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同； 相同能层的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同； 4. s能级只有1个原子轨道；p能级有3个原子轨道，互相
7、垂直，可分别以px、py、pz表示，能量相 等。如2 px 、 2 py 、2 pz轨道的能量相等。 小结：原子轨道的特点 1、关于光谱分析，下列说法错误的（ ） A.光谱分析的依据是每种元素都有其独特的特征谱线 B.光谱分析不能用连续光谱 C.光谱分析既可以用发射谱也可以用吸收光谱 D.分析月亮的光谱可得知月球的化学组成 D 课堂练习 2、在太阳的光谱中有许多暗线，这表明（ ） A.太阳内部含有这些暗线所对应的元素 B.太阳大气层中缺少这些暗线所对应的元素 C.太阳大气层中含有这些暗线所对应的元素 D.地球的大气层中含有这些暗线所对应的元素 D 授课人：XXX授课时间：20XX 谢谢观看 THANKS FOR WATCHING 第一章 第3节