高中化学《1.1 原子结构模型》课件 鲁科版选修3.ppt

第1章原子结构 第1章原子结构 第1节原子结构模型 课程标准导航1 了解氢原子光谱的特点及玻尔原子结构模型的基本观点 2 了解原子核外电子在一定条件下发生跃迁与光谱的联系 3 理解原子轨道与电子云的含义 自主学习一 氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1 氢原子光谱光谱分为 光谱和 光谱 氢原子光谱是 光谱 阳光形成的光谱是 光谱 2 玻尔原子结构模型的基本观点 连续 线状 线状 连续 原子核 不同 量子化 升高 基态 激发态 能量不同 光谱 想一想1 玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型阐明了什么 提示 阐明了原子光谱是由于核外电子在能量不同的轨道间发生跃迁导致的 而电子所处的轨道的能量是量子化的 二 量子力学对原子核外电子运动状态的描述1 原子轨道 1 原子核外电子运动状态的描述 1 2 3 4 5 6 k l m n o p s p d f 相同 2 n值所对应的能级和原子轨道的情况 2 原子轨道的图形描述 空间运动状态 直角坐标系 空间分布 呈球形 分别相对于x y z轴 想一想2 p轨道上的电子的能量一定相同吗 为什么 提示 不一定 若p轨道位于同一个电子层中 能量则相同 否则就不同 如2p与3p能量高低不同 3 电子云图 1 定义 描述电子在空间单位体积内出现的 的图形 2 含义 用单位体积内小点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现 的大小 概率大小 概率 自主体验1 提出的原子结构模型开始涉及原子内部结构的科学家是 a 卢瑟福b 玻尔c 汤姆逊d 道尔顿解析 选c 1903年 汤姆逊在发现电子的基础上提出了原子结构的 葡萄干布丁 模型 开始涉及原子内部的结构 2 原子的吸收光谱是线状的而不是连续的 主要原因是 a 原子中电子的能量高低b 外界条件的影响c 仪器设备的工作原理d 原子轨道的能量是量子化的 解析 选d 玻尔原子结构模型的基本观点 原子中的电子在确定半径的圆周轨道上绕核运动 不吸收也不释放能量 不同轨道上电子具有的能量不同 能量是量子化的 只能取某些不连续的数值 电子从一个轨道跃迁到另一个轨道 会吸收或释放能量 3 观察电子处1s轨道的电子云图 判断下列说法正确的是 a 一个小黑点表示1个自由运动的电子b 1s轨道的电子云形状为圆形的面 c 电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转d 1s轨道电子云图中小黑点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少解析 选d 图中的小黑点不表示电子 而表示电子在此位置出现概率的大小 探究导引1怎样描述一个电子的核外运动状态 提示 从电子层 能级 原子轨道 自旋状态四个方面描述 探究导引2s p电子云在空间各有几个伸展方向 提示 s 一个 p 3个 即px py pz 要点归纳 特别提醒 1 一般n越大 电子离核的平均距离越远 能量越高 2 在同一电子层中 可有不同的能级 3 第n层所含的原子轨道有n2个 核外电子的运动状态总数为2n2 4 在任何一原子中找不到两个运动状态完全相同的电子 即时应用1 下列有关认识正确的是 a 各能级的原子轨道数按s p d f顺序依次为1 3 5 7b 各电子层的能级都是从s能级开始至f能级结束c 各电子层含有的能级数为n 1d 各电子层含有的电子数为2n2个 解析 选a 各电子层的能级数等于其所处的电子层数 即当n 1时 它只有一个s能级 当n 2时 它有两个能级 s能级和p能级 所以b c均错误 而每个电子层最多容纳的电子数为2n2个 d错误 探究导引1电子云形状相同的原子轨道能量一定相等吗 为什么 提示 不一定 电子层和电子云形状都相同的原子轨道能量才相等 探究导引2p电子云是 8 形 所以p电子走 8 字型 这种说法对吗 为什么 提示 不对 p电子云是纺锤形 就是说电子出现频率高的区域的形状 指p电子的运动形态 要点归纳1 电子云图中的小黑点不代表一个电子 也不代表电子在某一时刻在此一定出现过 2 单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小 点稀疏的地方表示电子在那里出现概率小 点密集的地方表示电子在那里出现的概率大 3 离核越近 电子出现的概率越大 电子云越密集 如2s轨道的电子云比1s轨道的电子云疏散 4 s轨道的电子云呈球形 只有一种空间伸展方向 p轨道的电子云分别相对于x y z轴对称 有三种空间伸展方向 特别提醒原子中的轨道是人为规定的 可以是空轨道 如氢原子尽管只有一个电子 但可以有s p d轨道 即时应用2 2012 济南高二质检 如图是2pz轨道电子云的示意图 请观察图 并判断下列说法中不正确的是 双选 a 2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布是z轴对称b 点密集的地方表明电子出现的机会多 c 电子先沿z轴正半轴运动 然后在负半轴运动d 2pz轨道形状为两个椭圆面解析 选cd 电子云是电子在一定区域内出现概率大小的图形 它并不是电子运动的实际轨迹 或轨道 故c错 电子云的疏密表示了电子在该区域出现机会的多少 越密集 说明出现机会越多 故b对 观察该图可知a对 该p轨道为纺锤形 d错 玻尔理论不能解释 a 氢原子光谱为线状光谱b 在一给定的稳定轨道上 运动的核外电子不辐射能量c 氢原子的可见光区谱线 d 在有外加磁场时氢原子光谱有多条谱线 思路点拨 解决此问题要注意掌握玻尔理论的原子结构模型的三个观点 解析 玻尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱为线状光谱的事实提出的 在有外加磁场时氢原子有多条谱线 玻尔的原子结构模型已无法解释这一现象 必须借助量子力学加以解释 答案 d 名师点睛 玻尔理论的重大贡献在于指出了原子光谱源自核外电子在能量不同轨道之间跃迁 而电子所处轨道的能量是量子化的 但也注意玻尔理论的局限性 下列说法正确的是 a 所有的电子在同一区域里运动b 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c 处于最低能量状态的原子叫基态原子d 在同一原子中 1s 2s 3s所能容纳的电子数越来越多 思路点拨 对核外电子运动状态的描述 电子层 能级种类 原子轨道和自旋状态 即在同一个原子中找不到运动状态完全相同的两个电子 解析 在多电子原子里 根据电子的能量高低以及通常运动的区域离核远近的不同 将核外电子划分成不同的电子层 故能量不同的电子在不同的区域运动 a不正确 电子的能量越高 运动的区域离核越远 能量越低 运动的区域离核越近 故b不正确 无论在哪一电子层 只要是s轨道 都只能容纳2个电子 故d不正确 答案 c 规律方法 同一原子中每个电子的运动状态是完全不相同的 下列说法正确的是 a 因为p轨道是 字形 所以p电子走 字形b 在第一电子层中 有2s 2p两个轨道c 氢原子中只有一个电子 故氢原子只有一个轨道 d 电子云是电子在核外空间出现概率的形象化描述 思路点拨 解决此问题要注意 电子云和原子轨道是人为引入的 而不是实际存在的 解析 p轨道是 字形 说明其电子在这一区域内出现的概率大 而不是走 字形 第一电子层中只有1s轨道 原子轨道是人为划分的 故氢原子核外的1个电子只能占有1个轨道 其他为空轨道 不能说氢原子只有1个轨道 答案 d 名师点睛 电子云是电子运动轨迹的概率图 而不是固定的运动轨迹 电子云有一定的伸展方向和形状 如 s是球形 p是纺锤形 原子中电子能级间能量的分析 经典案