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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
1.1.1 能层与能级 基态与激发态
1.了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。
2.知道原子核外电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。
1.教学重点：能层与能级，基态与激发态
2.教学难点：知道原子核外电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁
一、能层与能级
1.能层
(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按 分成能层。
(2)原子核外电子的排布规律
电子层数 一 二 三 四 五 六 七
符号
每层最多容
纳电子数
①能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量 的电子层上，然后由内向外依次排布
在能量 的电子层。即：能层的高低顺序为 。
②数量规律：每层容纳的电子数不超过 。最外层电子数不超过 (K层为最外层时，电子数不超过 )
次外层电子数不超过18
倒数第三层电子数不超过32
【答案】
1.
(1)能量不同
(2) K L M N O P Q
2 8 18 32 50 72 98
① 较低 较高 E(K)< E(L)< E(M)< E(N)< E(O)< E(P)< E(Q)
② 2n2 8 2
2.能级
(1)含义：多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，所以，同一能层的电子，又被分成不
同的 ，就好比能层是楼层，能级是楼梯的阶级。
(2)能级的符号和所能容纳的最多电子数
能层 K L M N O
能级 …
最多电 …
子数
(3)能层与能级的有关规律
①每一能层最多可容纳的电子数为 （n为能层序数）。
②在每一个能层中，能级符号的顺序是 ......(n为能层序数)。③任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该 ，即第一能层只有1个
能级 ，第二能层有2个能级 ，第三能层有3个能级 ，依次类推。
④以s、p、d、f......排序的各能级可容纳的最多电子数依次为 的2倍。
⑤英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s......能级最多都只
能容纳 个电子。
⑥多电子原子中，同一能层各能级的能量顺序：
【答案】
2.(1)能级
(2)
能层 K L M N O
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …
最多电 …
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
子数
(3) ① 2n2
② ns np nd nf ng
③ 能层序数 1s 2s和2p 3s、3p和3d
④ 1、3、5、7.....
⑤ 2
⑥ E(ns)< E(np)< E(nd)< E(nf)< E(ng)
[思考感悟]1.“能层越大，能级的能量越高。”对吗？
2.3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？
3. 第五能层最多可容纳多少个电子？他们分别容纳在几个能级中？各能级最多容纳多少个电子？
【答案】
1.能层越大，能级的能量不一定越高，比如 E(4s)< E(3d)
2.相同
3.第五能层最多可容纳50个电子，他们分别容纳在5s、5p、5d、5f、5g，各能级最多容纳电子数为
2、6、10、14、18
二、基态与激发态 原子光谱
1.基态与激发态
(1)基态原子：处于 状态的原子，
(2)基态原子 ，电子跃迁到 ，变为激发态原子；
(3)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 ；
(4) 是电子跃迁释放能量的重要形式之一。
2.原子光谱
(1)不同元素的原子发生跃迁时会 或 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。
(2)原子光谱的成因与分类(3)光谱分析
在现代化学中，常利用原子光谱上的 来鉴定元素，称为光谱分析。光谱分析的依据
是每一种元素都有自己的特征谱线。
【答案】
二、1.(1)最低能量
(2)吸收能量 较高能级
(3)释放能量
(4)光（辐射）
2. (1)吸收 释放
(2) 特征谱线
[活学活用]
1.试分析焰色反应的原理：
【答案】
焰色反应的原理：当金属及其盐在火焰上灼烧时，焰色反应原子中的电子吸收了能量，从能量较低
的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的
轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为
400nm~760nm)，因而能使火焰呈现颜色
1.下列说法中正确的是
A. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. 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D. 各能层含有的能级数为 为能层序数
【答案】D
【解析】A. 同一能级，能层越大，能级上电子的能量越大，所以同一原子中，1s、2s、3s电子的能
量逐渐增大，故A错误；
B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等，都为3，故B错误；
C. 能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域运动，故C错误；
D. 各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数)，即第n能层含有n个能级，如第一能
层能级数为1，1S，故D正确。
2.在多电子原子里，把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层称作为电子层。电子层模型
被称为洋葱式结构，如图所示：根据电子层模型，判断下列说法不正确的是( )
A． 多电子原子的核外电子是分层运动的
B． 所有电子在同一区域里运动
C． 排在K、L、M层上的电子的能量依次增大
D． 多电子原子里电子的能量不同
【答案】B
【解析】 多电子原子的核外电子是分层运动的,故B错误
3.下列关于同一种原子中的基态和激发态说法中,正确的是( )
A.基态时的能量比激发态时高
B.激发态时比较稳定
C.由基态转化为激发态过程中吸收能量
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
【答案】C
【解析】同一原子处于激发态时能量较高,较不稳定,A、B不正确;电子从能量较低的基态跃迁到能
量较高的激发态时,也会产生原子光谱,D不正确。
