高中化学 专题2 原子结构与元素的性质 第1单元 原子核外电子的运动第1课时原子核外电子的运动特征学案 苏教版选修3

1、第一单元原子核外电子的运动第1课时原子核外电子的运动特征1.进一步认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型。2.了解原子核外电子的运动特征。(难点)3.了解原子轨道与电子填充顺序。(重点)人 类 对 原 子 结 构 的 认 识基础·初探1.卢瑟福原子结构模型(1)卢瑟福在粒子的散射实验基础上，提出了原子结构的有核模型。(2)卢瑟福认为原子的质量主要集中于原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。(3)卢瑟福被称为“原子之父”。2.玻尔原子结构模型(1)玻尔在研究了氢原子光谱后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型。(2)玻尔原子结构模型原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子

2、轨道。核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的。原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。3.电子云(1)概念：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形叫做电子云图。(2)含义用小点代表电子在核外空间区域出现的机会，用小点的疏密描述电子在原子核外某一区域出现的机会的大小。运动区域离核近，电子出现的机会大；运动区域离核远，电子出现的机会小。电子云图中的一个小点表示一个电子吗？表示电子出现的位置吗？【提示】都不是。电子云图中的一个小点并不代表一个电子，也不表示电子在此位置出现过一次，电子云图只用小点

3、的疏密描述电子在原子核外空间出现机会的相对大小。核心·突破1.量子力学对核外电子运动的描述(1)建立在量子力学基础上的量子理论认为，核外电子的运动服从统计规律，而没有固定的轨道，我们只能知道它们在核外某处出现的机会大小。经过研究发现，电子在一些地方出现的机会较大，在另一些地方出现的机会较小。(2)电子在原子核外空间出现的机会是有规律的。如氢原子的核外电子，当处于能量最低状态时，电子主要在原子核周围的球形区域内运动。运动区域距离核近，电子出现的机会大；运动区域距离核远，电子出现的机会小。题组·冲关题组原子结构的认识与电子云的理解1.下列说法正确的是()a.氢原子光谱是元素的所

4、有光谱中最简单的光谱之一b.“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点c.玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱d.原子中电子在具有确定半径的原子轨道上像火车一样高速运转着【解析】 a项中氢原子光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱。c项中玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难。d项，原子中电子的运动没有确定半径的原子轨道，原子轨道是电子运动出现的“区域”。【答案】b2.氢原子的电子云图中小点表示的意义是()【导学号：61480005】a.一个小点表示一个电子b.点的多少表示电子个数的多少c.表示电子运动的轨迹d.表示电子在核外空间出现机会

5、的多少【解析】在电子云图中，小点并不代表电子，小点代表电子在核外空间区域出现机会的大小，小点的疏密与电子在该区域出现机会的大小成正比。【答案】d原 子 核 外 电 子 的 运 动 特 征基础·初探1.电子层(1)划分依据划分电子层的依据为电子的能量差异和主要运动区域的不同。(2)表示电子层用n表示，原子中由内向外的电子层数n可取1、2、3、4、5等正整数，对应电子层符号分别为k、l、m、n、o等。2.原子轨道(1)含义处于同一电子层的原子核外电子运动的不同区域。(2)表示符号及形状不同形状的轨道可用s、p、d、f等表示，s轨道呈球形，p轨道呈纺锤形。(3)伸展方向s、p、d、f轨道分

6、别有1、3、5、7个伸展方向，例如p轨道包含px、py、pz3个轨道。3.自旋(1)在同一原子轨道上运动的电子有两种不同的自旋状态。(2)表示方法：通常用“”和“”表示。(1)每个电子层最多可容纳的电子数是2n2。()(2)同一电子层中的不同原子轨道的能量高低相同。()(3)不同电子层中的s原子轨道的能量高低相同。()(4)1s、2s、3s、4s的能量依次升高。()(5)2px、2py、2pz的能量相同。()【提示】(1)(2)×(3)×(4)(5)合作·探究以第三电子层为例探究思考下列问题1.第三电子层有哪些原子轨道？写出其符号。【提示】3s、3p(3px、3p

7、y、3pz)、3d。2.第三电子层一共有多少个原子轨道？具体说明。【提示】9个。3s：1个，3p：3个，3d：5个。3.该层每个原子轨道的能量大小如何？用符号排序？【提示】3s3p(3px3py3pz)3d。4.每一个原子轨道最多容纳几个电子？运动状态如何？【提示】2，自旋状态相反。5.第三电子层最多容纳几个电子？【提示】18。核心·突破1.原子轨道(1)原子轨道的定义处于同一电子层上的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。这个原子轨道指的是量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。(2)原子轨道分类：spdf分类依据：在同一电子层中，电子能量差别较小，电子云形状不同。

8、原子轨道形状决定轨道的类型。s球形，p纺锤形，d轨道和f轨道较复杂。2.不同电子层上原子轨道的数目和可容纳的电子数3.各原子轨道的能量高低规律(1)相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf。(2)形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s(3)电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的能量相等。题组·冲关题组电子层与原子轨道的分析1.下列关于电子层与原子轨道的说法中正确的是()a.原子核外电子的每个电子层最多可容纳的电子数为n2b.任一电子层的原子轨道总是从s原子轨道开始，而且原子轨道数等于该电子层

9、序数的平方c.同是s原子轨道，在不同的电子层中所能容纳的最多电子数是不相同的d.原子轨道能量3px3py【解析】a项，每一电子层最多可容纳的电子数为2n2；c项，只要是s原子轨道，不论哪一电子层，所容纳的电子数都为2；d项，3px与3py的能量相同。【答案】b2.下列有关认识正确的是()a.各原子轨道中的轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7b.各电子层的原子轨道都是从s轨道开始至f轨道结束c.各电子层含有的轨道数为n1d.各电子层含有的电子数为2n2个【解析】各电子层的轨道数等于其所处的电子层数的平方，即当n1时，它只有1个s轨道，当n2时，它有4个轨道，1个s轨道和3个p轨道，所

10、以b、c均错误。每个电子层最多容纳的电子数为2n2个，而不是每个电子层含有电子数一定为2n2个，d错误。【答案】a3.比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低(用“>”“<”或“”连接起来)。【导学号：61480006】(1)1s,3d_；(2)3s,3p,3d_；(3)2p,3p,4p_；(4)3px,3py,3pz_。【解析】多电子原子中，电子填充原子轨道时，原子轨道能量的高低存在以下规律：相同电子层上原子轨道能量的高低顺序为ns<np<nd<nf，因此，1s<3d；3s<3p<3d；形状相同的原子轨道能量的高低顺序为1s<2s<3s<4s因此，2p<3p<4p；电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如px、py、pz轨道的能量是相等的，因此，3px3py3pz。【答案】(1)1s<3d(2)3s<3p<3d(3)2p<3p<4p(4)3px3py3pz6edbc3191f2351dd815ff33d44