人教版选修3 第一章原子结构与性质原子结构模型 教案.doc

原子结构模型适用学科高中化学适用年级高中二年级适用区域人教版课时时长（分钟）2课时知识点氢原子光谱和玻尔的原子结构模型、量子力学对原子核外电子运动状态的描述 教学目标1了解玻尔原子结构模型的基本观点及如何用其解释氢原子光谱的特点。2能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述。3了解原子轨道和电子云的含义。教学重点1.能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述。2.了解原子轨道和电子云的含义。教学难点了解原子轨道和电子云的含义教学过程一、 课堂导入 在美丽的城市，我们经常可以看到五光十色的霓虹灯，霓虹灯为什么能发出五颜六色的光？我们马上就会知道。二、复习预习1.请同学们指出原子是由什么构成的？2.请同学们描述一下核外电子运动有什么特征？三、知识讲解考点1：氢原子光谱和玻尔的原子结构模型1不同时期的原子结构模型2光谱和氢原子光谱(1)光谱概念：利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来的谱线。形成原因：电子在不同轨道间跃迁时，会辐射或吸收能量。(2)氢原子光谱：属于线状光谱。（3）基态原子和激发态原子基态原子激发态原子。同一原子不同状态的能量激发态大于基态；不同原子的能量不一定存在激发态大于基态。基态原子和激发态原子相互转化时吸收或释放能量，形成光谱。(4)光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。如焰色反应产生的原因是原子中的电子在能量不同轨道上跃迁。3玻尔原子结构模型(1)基本观点运动轨迹原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量能量分布在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的。轨道能量依n(量子数)值(1，2，3)的增大而升高电子跃迁对氢原子而言，电子处于n1的轨道时能量最低，称为基态，能量高于基态的状态称为激发态。电子在能量不同的轨道之间跃迁时，辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来，就形成了光谱(2)贡献成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。考点2：原子轨道1电子层分层标准电子离核的远近n的取值1234567符号klmnopq能量离核2.能级在同一电子层中，电子所具有的能量可能不同，所以同一电子层可分成不同的能级，用s、p、d、f表示。3原子轨道(1)概念：原子中的单个电子的空间运动状态。(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况n(电子层)能级原子轨道取值符号符号符号数目1ks1s12ls2s1p2px、2py、2pz33ms3s1p3px、3py、3pz3d3d54ns4s1p4px、4py、4pz3d4d5f4f74自旋运动状态处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只有两种，分别用符号“”和“”表示。5电子层数(n)、能级数、原子轨道数、容纳电子数的关系：n取值1234n能级数1234n原子轨道数14916n2最多容纳电子数2818322n26.不同原子轨道能量大小的关系：考点3：原子轨道的图形描述和电子云1原子轨道的图形描述(1)对象：原子中单个电子的空间运动状态即原子轨道。(2)方法：用直角坐标系标注。(3)意义：表示原子轨道的空间分布。(4)形状：s轨道球形；p轨道在空间的分布特点是分别相对于x、y、z轴对称，呈哑铃形()。注意：s轨道为球形，p轨道为“”形，并不是说s能级电子绕核做圆周运动，p能级电子绕核做“”形运动。2电子云(1)概念：描述电子在空间单位体积内出现概率大小的图形。(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出现概率的大小。注意：1电子云图中的一个小黑点，不代表一个电子。2离核越近，电子在单位体积内出现的概率越大。四、例题精析【例题1】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玻尔理论不但成功地解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱d原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着【答案】b 【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；b项正确；c项中玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对于解释多电子原子的光谱却遇到了困难；d项中电子运动没有确定的轨道，电子的运动特点决定了只能用统计的方法来描述电子在空间出现的概率，不能同时准确测定电子的位置和速度，d项错误。【例题2】原子光谱是线状光谱，是由不连续的谱线组成的，这表明()a在原子中只有某些电子能够跃迁产生光谱b原子中的电子可以处于某些特定的能量状态，即电子的能量是量子化的c原子发射的光是单色光d白光可以由多种单色光组成【答案】 b 【解析】原子光谱是线状光谱，也就是由具有特定频率的光形成的谱线，原子光谱之所以产生这种特定的谱线，是由于电子的能量是量子化的，电子跃迁的始态和终态的能级差也是量子化的。【例题3】对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光，产生这一现象的主要原因是()a电子跃迁时发光b氖气发光，发出红光c氖原子获得电子后转变成发出红光的物质d在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应【答案】a【解析】原子发光的根本原因是由于电子跃迁释放或者吸收能量。【例题4】某元素原子的核外有三个电子层，最外电子层有4个电子，该原子核内的质子数为()a14 b15c16d17【答案】a【解析】原子核外共有三个电子层，最内层只有1s能级，可容纳2个电子，第二层有2s、2p两个能级，可容纳12328个电子，最外层有4个电子，所以该原子核外有14个电子，又因在原子中，核外电子数等于核内质子数，故选a项。【例题5】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()a2pz轨道上的电子在空间出现的概率分布是z轴对称bs电子的电子云形状是球形对称的c电子先沿z轴正半轴运动，然后再沿负半轴运动d2pz轨道形状哑铃形【答案】c 【解析】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；s轨道是球形对称的，s电子的电子云是球形对称的，故b对；观察该图可知a对；该p轨道为哑铃状，d对。五、课程小结1了解玻尔原子结构模型的基本观点及如何用其解释氢原子光谱的特点。2能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述。3了解原子轨道和电子云的含义。六、课堂运用1下列有关化学史知识错误的是()a原子分子学说的建立是近代化学发展的里程碑b俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律，编制了元素周期表c意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了分子的概念d英国科学家道尔顿首先发现了电子【答案】d 【解析】英国科学家汤姆逊首先发现了电子。2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n1d各电子层含有的电子数为2n2个【答案】a【解析】各电子层的能级数等于其所处的电子层数，即当n1时，它只有一个s能级，当n2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。3比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。(1)2s_3s (2)2s_3d(3)3p_3s (4)4f_5d(5)3d_4s (6)3p