1、第 1 课时 原子核外电子的运动特征课 标 解 读 重 点 难 点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。3.了解原子轨道与电子填充顺序。1.原子核外电子的运动状态。(重点) 2.原子轨道。(难点)课前自主导学一、人类对原子结构的认识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
2、定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。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基态原子及电子云图(1)基态原子：处于能量最低状态的原子(2)电子云图：用小点的疏密来描绘电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形。思考交流：1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，电子云图只用小点的疏密描述电子在原子核外空间出现机会的相对大小。二、原子核外电子的运动特征1.电子层(1
3、)多个核外电子的原子中，电子是分层运动的。(2)表示方法能量由低到高，离核由近到远电子层序数 1 2 3 4 5 6 电子层符号 K L M N O P 2.原子轨道(1)处于同一电子层的原子核外电子，可以在不同类型的原子轨道上运动。(2)原子轨道能级 s p d f形状 球形 纺锤形伸展方向 1 3 5 7含有的原子轨道符号 s px、py、pz3.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。司考交流：2在多个核外电子的原子中，是否有运动状态完全相同的两个电子呢？【提示】 没有。因为在同一原子轨道中，最多有两个电子，但自旋状态不同，因此
4、在同一原子中不存在运动状态完全相同的两个电子。课堂互动探究一、现代原子结构模型【问题导思】 原子核外电子的运动是否遵循宏观物体所具有的运动规律？电子在原子核外空间出现的机会是否有规律？量子力学用什么模型描述核外电子的运动？【提示】 不遵循。有规律。电子云。例 1 关于电子云的叙述不正确的是( )A电子云图是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小的图形B电子云图实际是电子运动形成的类似云一样的图形C小点密集的地方电子在那里出现的概率大D轨道不同，电子云的形状也不一样规律方法掌 握 电 子 云 图 需 牢 记 以 下 两 个 关 键 词 ： 小 点 的 疏 密 机 会 大 小变式训练1氢原子
5、的电子云图中小点表示的意义是( )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的多少2玻尔原子模型的缺陷玻尔理论只能解释氢原子线状光谱，而对外层电子较多的原子，理论与实际相差很多，玻尔理论不再成立，取而代之的是量子力学。例 下列说法正确的是( )A氢原子光谱是元素的所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二、原子轨道【问题导思】 第三电子层中，电子云形状呈纺锤形且沿 y 轴方向伸展
6、的原子轨道如何表示？第三电子层包含多少个原子轨道？3d 轨道与 2p 轨道能量高低关系如何？【提示】 3py 9 E(3d)E(2p)1不同电子层上原子轨道的数目和可容纳的电子数电子层 原子轨道类型 原子轨道数目 能容纳的电子数1 K 1s 1 22s 1 22 L2p(2px、2py、2pz) 3 63s 1 23p(3px、3py、3pz) 3 63 M3d 5 10n n2 2n22.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” “”“”或“”连接起来)。(1)1s,3d_ (2)3s,3p,3d_(3)2p,3p,4p_ (4)3px,3py,3pz_参考答案例
7、 1 【解析】 用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形称为电子云图；通常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。小点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大，小点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。【答案】 B变式训练1 【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例 【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
8、的“区域”。【答案】 B例 2 【解析】 每一电子层中的原子轨道数目是电子层数的平方值，且具有的原子轨道分别为 s、p、d、f故 L 电子层只有 2s 和 2p 轨道，不存在 2d 轨道，M 电子层也没有3f 轨道。【答案】 AD变式训练2 【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6)当堂双基达标1 【解析】 A 项中，氢光谱说明核外电子是分层运动的；C 项，玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但解释多电子原子的光谱却遇到困难；D 项，现代量子力学认为，核外电子的运动与宏观物体的运动是不同的，彻底否定了玻尔的“行星模型”。【答案】 B2 【解析】 电子云图中的小点自身并没有意义，一个小
9、点并不代表一个电子，也就不能说“一个小点代表电子在此出现过一次”，因为它只是一种统计的结果。小点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的大小。电子云是一个比喻的说法，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，电子云只是对原子核外电子运动特征的一种形象描述。【答案】 C3 【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】 A4 【解析】 电子在原子核外空间作
10、高速运动，能量不同的电子通常在不同的区域运动，离核近，能量低。【答案】 A5 【解析】 (1)中尘埃不属于微观粒子；(2)中的电子云是对核外电子运动的形象化描述(电子在空间出现机会的大小) ，并不是“云” ；(3) 中 s 电子云是球形，p 电子云是纺锤形，电子云并不是电子运动的轨迹；(4)中在 K 层 1s 轨道上运动的电子有两种不同的自旋状态；(5)中 M 层有 9 个轨道。【答案】 (1) (2) (3) (4) (5)6 【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：nsnpndnf因此，1s3d；3s3p3d ；形状相同的原子轨道能量的高低顺序为：1s2s3s4s因此，2p3p4p ；电子层和形状相同的原子轨道的能量相同，如 px、py、pz 轨道的能量是相等的，因此，3px3py3pz。【答案】 (1)1s3d (2)3s3p3d (3)2p3p4p (4)3px3py3pz
