新教材适用2023-2024学年高中化学专题2原子结构与元素性质第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课件苏教版选择性必修2

第1课时原子核外电子的运动专题2第一单元内容索引010203自主预习新知导学合作探究释疑解惑课堂小结课标定位、素养阐释1.知道原子结构模型发展演变的历程,能说明核外电子的运动特点。能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用。2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)。3.理解“电子云”的概念,能用原子轨道描述核外电子的运动状态。自主预习新知导学一、人类对原子结构的认识1.卢瑟福原子结构模型。(1)卢瑟福根据

α粒子散射

实验,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

氢原子的光谱

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。3.电子云。(1)定义: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。(2)含义。①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

。②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

。二、原子核外电子的运动特征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可依次取

1、2、3、4、5等正整数,对应的电子层符号分别为

K、L、M、N、O等。2.原子轨道。

ccccc3.电子自旋。原子核外电子还有一种称为“自旋

”的运动。原子核外电子的自旋可以有

两

种不同的状态,通常用“↑”和“↓”来表示不同的自旋状态。【效果自测】

1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(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。(

)√√√××2.下列电子层的能量由低到高的顺序是(

)。A.K、M、N、L B.M、N、Q、PC.L、M、N、O D.M、N、P、O答案：C解析：电子层能量由低到高的顺序为K、L、M、N、O、P、Q。3.回答下列问题。(1)n=2的电子层有

个原子轨道。

(2)n=4的电子层有

个原子轨道,最多容纳的电子数是

。答案：(1)4 (2)16

32合作探究释疑解惑探究任务1原子轨道深度剖析【问题引领】

以第3电子层为例探究思考下列问题。1.第3电子层有哪些轨道?写出其符号。提示：3s,3p(3px、3py、3pz),3d。2.第3电子层一共有多少个原子轨道?具体说明。提示：一共有9个原子轨道,其中包括1个3s轨道,3个3p轨道,5个3d轨道。3.第3电子层最多容纳多少个电子?提示：18【归纳提升】

1.原子轨道符号与形状展示。

p轨道有3个伸展方向,分别用px、py、pz表示人们将表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f结合起来表示原子轨道。如1s、2s、2px、2py、2pz、3d等,2px的含义是第2电子层的p轨道中的px轨道。2.核外电子的运动状态的描述。必须从电子层、原子轨道的形状、原子轨道的伸展方向和电子的自旋方向四个方面来描述。因此,在多电子原子中不存在完全相同的两个电子。

3.不同电子层上原子轨道的数目和可容纳的电子数。【典型例题】

【例题1】

下列对核外电子运动状态的描述正确的是(

)。A.电子的运动与行星的运动相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B.第3电子层有3s、3p、3d、3f4种轨道C.氢原子中只有1个电子,故氢原子只有1个轨道D.不同电子层所含的s电子的原子轨道数相同答案：D解析：质量很小的电子在做高速运动时,其运动规律与普通物体不同,电子没有确定的运动轨道,A项错误。第3电子层没有3f轨道,B项错误。氢原子中只有1个电子,在1s轨道,但还存在其他空轨道,C项错误。不同电子层中均只含1个s轨道,D项正确。【变式训练1】

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n-1D.各电子层含有的电子数为2n2答案：A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n=1时,它只有1个s轨道;当n=2时,它有4个轨道,包括1个s轨道和3个p轨道,所以B、C两项均错误。每个电子层最多容纳的电子数为2n2,而不是每个电子层含有电子数一定为2n2,D项错误。【问题引领】

探究任务2各原子轨道的能量高低规律1.形状相同的原子轨道能量的高低有何不同?提示：形状相同的原子轨道,电子层数越大的原子轨道的能量越高。2.电子层和形状相同的原子轨道的能量相同吗?提示：电子层和形状均相同的原子轨道的能量相等。【归纳提升】

多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量高低的规律:【典型例题】

【例题2】

比较下列原子轨道的能量高低(填“<”“=”或“>”)。(1)4s

3s

2s

1s。

(2)3px

3py

3pz。

(3)4f

4d

4p

4s。

答案：(1)>

>

>(2)=

=