能量最低原理-基态激发态讲课教案.ppt

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1、能量最低原理-基态激发态3 3下列各原子或离子的电子下列各原子或离子的电子排布式错误的是（排布式错误的是（）A Al 1sA Al 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p1 1 B OB O2-2-1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6C NaC Na+1s 1s2 22s2s2 22p2p6 6 D Si 1sD Si 1s2 22s2s2 22p2p2 2D（3 3）基态与激发态的关系）基态与激发态的关系 2.2.基态原子与激发态原子基态原子与激发态原子（1 1）基态原子：处于）基态原子：处于最低能最低能量量的原子叫的原子叫基态原子基态原子。（2 2）激发态原子

2、：当基态原）激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子子的电子吸收能量后，电子会跃迁到会跃迁到较高较高的能级，变成的能级，变成激发态原子。激发态原子。基态原子基态原子激发态原子激发态原子吸收能量吸收能量释放能量释放能量1s22s22p63s2 1s22s22p63s13p1 吸收能量吸收能量释放能量释放能量 3.原子光谱原子光谱:不同元素的原子发生跃迁时会不同元素的原子发生跃迁时会吸收吸收或或释放释放不同的不同的光光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱吸收光谱或或发射光谱发射光谱，总称为，总称为原子光谱原子光谱。4.光谱分析：光谱分析：在现代化学中，常

3、利用原子光谱上的特征谱线来在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。鉴定元素，称为光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱（2 2）化学研究中利用光谱分析检测一些物质的）化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与含量等存在与含量等5.光谱分析的应用：光谱分析的应用：（1 1）通过原子光谱发现许多元素。）通过原子光谱发现许多元素。如：铯（如：铯（18601860年）和铷（年）和铷（18611861年），其光谱中有特征年），其光谱中有特征的篮光和红光。的篮光和红光。又如：又如：18681868年科学家们通过太阳光谱的分析发现

4、了稀年科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦。有气体氦。【课堂达标测试【课堂达标测试2】1_ ,简称能量最低原理。简称能量最低原理。_叫做基态原子叫做基态原子 1 1、当当基基态态原原子子的的电电子子吸吸收收能能量量后后，电电子子会会_，变变成成激激发发态态原原子子。电电子子从从较较高高能能量量的的激激发发态态跃跃迁迁到到较较低低能能量量的的激激发发态态乃乃至至基基态态时时，将将_能能量量。光光（辐辐射射）是是电电子子_能量的重要形式之一能量的重要形式之一。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的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能量处于最低状态 处处于最低能量的原子

5、于最低能量的原子跃跃迁到迁到较较高能高能级级 释释放放 释释放放 3 3、不不同同元元素素的的原原子子发发生生跃跃迁迁时时会会吸吸收收或或释释放放不不同同的的光光，可可以以用用光光谱谱仪仪摄摄取取各各种种元元素素的的电电子子的的_光光谱谱或或_光光谱谱，总总称称_光光谱谱。许许多多元元素素是是通通过过原原子子光光谱谱发发现现的的。在在现现代代化化学学中中，常常利利用用原原子子光光谱谱上上的的特特征谱线来鉴定元素，称为征谱线来鉴定元素，称为_。吸收吸收 发射发射 原子原子 光谱分析光谱分析科学史话基本内容：科学史话基本内容：“光谱光谱”的提出：牛顿，的提出：牛顿，1672年年“七基色七基色”：“

6、红、橙、黄、绿、青、蓝、红、橙、黄、绿、青、蓝、紫紫”1859年，德国科学家年，德国科学家本生本生(R.Bunsem)和和基基尔霍夫尔霍夫(G.Kirchhoff)发明了光谱仪，摄取了发明了光谱仪，摄取了当时已知元素的光谱图当时已知元素的光谱图1913年，丹麦科学家年，丹麦科学家波尔波尔建立了量子力学建立了量子力学阅读科学史话：阅读科学史话：P89例题解析例题解析例例1 1 若某基态原子的外围电子排布为若某基态原子的外围电子排布为4d4d1 15s5s2 2，则下列说法正确的是（，则下列说法正确的是（）A A该元素基态原子中共有该元素基态原子中共有3 3个电子个电子 B B该元素原子核外有该元

7、素原子核外有5 5个电子层个电子层C C该元素原子最外层共有该元素原子最外层共有3 3个电子个电子 D D该元素原子该元素原子M M能层共有能层共有8 8个电子个电子 B B1、判断下列表达是正确还是错误、判断下列表达是正确还是错误1）1s22p1属于基态；属于基态；2）1s22s2 2p63s2 3p63d54s1属于激发态；属于激发态；3）1s22s2 2p63d1属于激发态；属于激发态；4）1s22s2 2p63p1属于基态；属于基态；答案：答案：(1)x(2)x(3)(4)x课堂练习课堂练习下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A、基态原子是处于最低能量状态的原子、基态原子是处于最低能

8、量状态的原子B、基态、基态C原子的电子排布式是原子的电子排布式是1s22s12p3C、焰色反应是金属原子的电子从基态跃、焰色反应是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的光谱迁到激发态时产生的光谱D、同一原子处于激发态时的能量一定高、同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量于基态时的能量A、D六六.泡利原理和洪特规则泡利原理和洪特规则 1.1.泡利不相容原理泡利不相容原理 每个每个原子原子轨道轨道里最多只能容纳里最多只能容纳2 2个个自旋自旋方向方向 相反相反 的电子。的电子。即每个原子轨道里不能同时存在两个完全相同的电子。电子的自旋：有顺时针和逆时针两种状态。用“”表示自旋状态相反的两

9、个电子。电子排布图电子排布图和电子排布式一样，都是用来表示和电子排布式一样，都是用来表示核外电子排布情况的。而且，更加核外电子排布情况的。而且，更加直观。直观。表示方法：用方框表示原子轨道，用箭表示方法：用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。如头表示电子。如11Na的电子排布图为的电子排布图为1s2s2p3s2.2.洪特规则洪特规则 补充规则补充规则具有较低的能量和较强的稳定性具有较低的能量和较强的稳定性全充满（全充满（p6，d10，f14）全空时（全空时（p0，d0，f0）半充满（半充满（p3，d5，f7）电子排在电子排在同同一能级时，总优先一能级时，总优先单独单独占据占据一个轨道一个轨道，且

10、自旋方向相，且自旋方向相同同。这样排布使整个原子的能量最低。在同一能级上的电子排布为在同一能级上的电子排布为24Cr原子的电子排布式原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1不是不是3d44s2例：例：这是因为这是因为3d54s1比比3d44s2更稳定更稳定，这就是，这就是洪特规则特例。洪特规则特例。注意注意2“各能级最多容纳的电子数，各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是（，支撑这一结论的理论是（）A构造原理构造原理 B泡利原理泡利原理 C洪特规则洪特规则 D能量最低原理能量最低原理B3电子排布在同一能级时，总是（电

11、子排布在同一能级时，总是（）A优先单独占据不同轨道，且自旋方向优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同相同 B优先单独占据不同轨道，且自旋方向优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反相反C自由配对，优先占据同轨道，且自旋自由配对，优先占据同轨道，且自旋方向相同方向相同D自由配对，优先占据同一轨道，且自自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方相反旋方相反A原子核外电子排布遵循什么原理？原子核外电子排布遵循什么原理？能量最低原理能量最低原理泡利原理泡利原理洪特规则洪特规则某主族元素的原子，M能层上有一个半充满的能级，这种原子的质子数为（）A、只能是7B、只能是15C、11或15D、11或13C人们常将在同一个

12、原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下关于主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是（）A、核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”B、核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”C、核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”D、核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”B、D四、能量最低原理、基态与激发态、光谱四、能量最低原理、基态与激发态、光谱1、能量最低原理、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原子的电子排布遵循构造

13、原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称的能量处于最低状态，简称能量最低原理能量最低原理。2、基态原子与激发态原子、基态原子与激发态原子 处于最低能量的原子叫做处于最低能量的原子叫做基态原子基态原子，当基态，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成变成激发态原子激发态原子。归纳总结归纳总结3、基态、激发态相互转化与能量的关系、基态、激发态相互转化与能量的关系基态原子基态原子 激发态原子激发态原子 光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；光（辐射）是电子释放能量的重要形式之一；吸收能量吸收能量释放能量释放能量在日常生活中，我们看到的许多可

14、见光，在日常生活中，我们看到的许多可见光，如如灯光、霓虹灯光、激光、焰火灯光、霓虹灯光、激光、焰火等都与原子等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。核外电子发生跃迁释放能量有关。4、光谱与光谱分析、光谱与光谱分析（1）光谱：）光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收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。电子吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。（2）光谱分析：）光谱分析：在现代化学中，常利用原子光在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析光谱分析。锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的吸收光谱锂、氦、汞的发射光谱锂、氦、汞的发射光谱明明暗暗此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢