化学人教版 (2019)第一节 原子结构第2课时导学案

这是一份化学人教版 (2019)第一节 原子结构第2课时导学案，共8页。学案主要包含了学习目标，自主预习，参考答案，效果检测，合作探究，核心归纳，典型例题，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.了解原子核外电子的运动状态。
2.了解原子结构的构造原理。
3.知道原子核外电子的能级分布,掌握基态原子核外电子排布规律,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。
【自主预习】
一、基态与激发态 原子光谱
1.基态原子与激发态原子
2.光谱与光谱分析
不同元素原子的电子发生跃迁时会 或 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。在现代化学中,常利用原子光谱上的 来鉴定元素的分析方法,称为 。
【微点拨】
(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。
二、构造原理与电子排布式
1.构造原理
(1)含义:在多电子原子中,电子在能级上的排列顺序:电子先排在能量 的能级上,然后依次排在能量 的能级上。
(2)构造原理示意图
【微点拨】
(1)电子先填最外层的ns,后填次外层的(n-1)d,甚至填入倒数第三层的(n-2)f的规律叫作“能级交错”。
(2)能级交错现象(从第三电子层开始):指电子层数较大的某些能级的能量反低于电子层数较小的某些能级能量的现象。
2.电子排布式
(1)概念:将 上所容纳的电子数标注在该能级符号 ,并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
(2)表示方法
基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,也可简化为[Ne]3s1。
【微点拨】
要注意原子核外电子排布式、简化电子排布式以及原子价层电子排布的区别与联系,如基态Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,简化电子排布式为[Ar]3d104s1,价层电子排布为3d104s1。
【参考答案】一、1.(1)最低能量状态 (2)较高 (3)吸收 (4)释放
2.吸收 释放 特征谱线 光谱分析
二、1.(1)较低 较高 (2)能层 能级
2.能级 右上角
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)原子处于基态时能量最低最稳定。( )
(2)同一原子处于不同激发态时能量相同。( )
(3)从激发态到基态会释放能量,所以一定会观察到可见光。( )
(4)基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4。( )
(5)基态铝原子核外有1个未成对电子。( )
(6)原子的价电子决定了其物理性质和化学性质。( )
(7)基态氮原子电子排布式为。( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
2.电子跃迁只是吸收能量吗?
【答案】不一定,也可能释放能量。
3.原子光谱形成的原因是什么?
【答案】不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,形成原子光谱。
4.电子跃迁与电子得失差异在何处?
【答案】电子跃迁与电子得失不同,电子跃迁是物理变化,未发生电子转移,而电子得失是化学变化,发生了电子转移。
【合作探究】
任务1：基态与激发态 原子光谱
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问题生成
1.光是怎样产生的?日常生活中看到的灯光、激光、焰火等,都与哪些原理有关?
【答案】光(辐射)是电子释放能量的重要形式,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,将以光的形式释放能量。日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
2.电子跃迁是如何完成的?
【答案】电子跃迁是通过吸收能量或者释放能量而完成的;电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移);一般在能量相近的能级间发生电子跃迁。如1s22s22p6(基态)1s22s22p53s1(激发态)。
3.钾、钠金属可以用焰色试验来鉴别,请用原子结构的知识解释其原因。
【答案】金属原子吸收能量从基态跃迁到激发态后,电子从高能级轨道跃迁回到低能级轨道时,不同金属会释放不同能量的光。
【核心归纳】
基态与激发态原子和电子跃迁
1.基态原子:处于最低能量的原子。
2.激发态原子: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。
3.电子跃迁与原子光谱
概念:不同元素原子的电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。
4.光谱分析:利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。
【典型例题】
【例1】当碳原子核外一个电子由2s能级跃迁到2p能级时,下列说法正确的是( )。
A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.该过程将产生发射光谱
D.碳原子要向外界环境释放能量
【答案】A
【解析】当碳原子核外一个电子由2s能级跃迁到2p能级时,碳原子由基态变为激发态,能量升高,需要从外界吸收能量,产生吸收光谱,A项正确,B、C、D三项错误。
【例2】以下现象与核外电子的跃迁有关的是( )。
①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③石油蒸馏 ④凸透镜聚光 ⑤焰火呈现各种颜色 ⑥LED灯通电发光 ⑦冷却结晶
A.①⑤⑥B.②③④⑦
C.①④⑤⑥D.①②④⑤⑥
【答案】A
【解析】①霓虹灯发出有色光,是因为灯泡中的稀有气体原子吸收能量,电子发生跃迁,发射出不同的光;②棱镜分光是由于不同色彩的光在玻璃中的折射率不同引起的,与电子跃迁无关;③石油蒸馏是利用物质的沸点不同而分离物质的方法,与电子跃迁无关;④凸透镜聚光是由光的折射形成的,与电子跃迁无关;⑤燃放的焰火,是因为不同金属离子吸收能量,电子发生跃迁,形成不同的颜色的光;⑥LED灯通电发光,是电子受到激发时原子释放出可见光子形成的,与电子跃迁有关;⑦冷却结晶,是由于温度降低,溶质的溶解度减小,析出溶质,与电子跃迁无关。综上分析可知,①⑤⑥与电子跃迁有关,A项符合题意。
问题引导：解答本题注意两点:(1)发光是释放能量的一种形式;(2)原子的能量:基态E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。
2.构造原理中排布顺序的实质——各能级的能量高低顺序
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序:ns