人类对原子结构的认识原子核外电子的运动特征课件2025-2026学年高二下学期化学苏教版选择性必修2

第一单元

原子核外电子的运动课时1人类对原子结构的认识原子核外电子的运动特征专题2原子结构与元素性质[学习目标]1.能举例说明原子结构模型发展演变的历程，认识基于实验证据建构和优化模型的思路，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。2.理解电子云的概念，能用原子轨道和能级概念描述核外电子的运动状态，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养(重、难点)。新课导入人类探究自然界奥秘步伐从未停止，其中一方面是研究物质微观结构。古希腊哲学家德谟克利特

——“原子论”创始者他认为物质由原子构成，原子不可分割。原子的构成一、人类对原子结构的认识1.人类对原子结构的认识演变近代原子论发现电子α粒子散射实验引入量子力学的观点—原子有质量，不可分割量子力学模型有核模型或行星模型“葡萄干面包式”原子模型(1)核外电子在一系列稳定的原子轨道上运动；(2)不同轨道具有不同能量，能量变化不连续；(3)核外电子可在能量不同轨道上跃迁19世纪19世纪末1911年1913年20世纪末和21世纪初道尔顿汤姆生卢瑟福波尔—主要贡献主要观点一、人类对原子结构的认识科学家采用统计方法来描述电子在原子核外某一区域出现的机会。电子在原子核外空间出现的机会是有规律的。(1)氢原子的核外电子能量最低状态时，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2.现代量子力学模型一、人类对原子结构的认识小点代表电子在核外空间区域出现的机会(2)电子云：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得到的图形。处于能量最低状态的氢原子（即基态氢原子）的电子云示意图小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。小点越密，电子在该区域内出现的机会越大。一、人类对原子结构的认识(3)电子云轮廓图：量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。一般将出现概率约为90%的空间圈出来，制作电子云轮廓图，称为原子轨道。如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：电子出现的概率约为90%的空间应用体验1.正误判断(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转(2)电子云是笼罩在原子核外的云雾(3)核外电子只在原子轨道内运动×××一、人类对原子结构的认识2.图a和图b分别是氢原子的电子云示意图和原子轨道图。下列有关说法正确的是A.图a中的每个小点表示1个电子B.图b表示电子只能在球体内出现C.图b表明氢原子的轨道呈球形，

有无数条对称轴D.图a中的小点表示某一时刻电子在核外所处的位置√应用体验一、人类对原子结构的认识二、原子核外电子的运动特征1.电子层电子的能量差异和主要运动区域的不同。分层依据：表示方法：把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…电子层序数(n)1234567符号能量大小离核远近KLMNOPQ低高近远2.能级与原子轨道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，其能量也不相同，故可将同一电子层进一步划分为不同的能级。二、原子核外电子的运动特征(1)能级轨道的类型不同，能量不同，形状也不同。常用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。2.能级与原子轨道电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。是量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。概念：二、原子核外电子的运动特征(2)原子轨道原子轨道类型形状伸展方向轨道数可容纳的电子数s球形112p纺锤形336d-5510f-7714类型：伸展方向=轨道数2.能级与原子轨道表示方法：表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f相结合。二、原子核外电子的运动特征如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。(2)原子轨道能量高低：③电子层和形状均相同的原子轨道：

2px=2py=2pz①处于相同电子层的原子轨道：

ns＜np＜nd＜nf②形状相同的原子轨道：2p＜3p＜4p原子核外电子有2种不同的自旋状态，通常用“↑”和“↓”表示。“电子自旋”并非真像地球绕轴自转一样，它只是代表电子的两种不同状态。二、原子核外电子的运动特征3.电子自旋二、原子核外电子的运动特征4.电子层、原子轨道数、最多可容纳电子数的关系电子层1234n符号KLMN-原子轨道类型1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f-原子轨道数目___1___13___135_________________可容纳的电子数_________________13574916n22818322n2思考交流二、原子核外电子的运动特征1.原子核外电子的运动状态包括

、

、

和_________4个方面。同一个原子中，

(填“存在”或“不存在”)运动状态相同的电子。电子层能级原子轨道自旋状态不存在2.比较各电子层或能级中电子能量大小：(1)E(2s)

E(4s)；

(2)E(3p)

E(3d)；

(3)E(5d)

E(4d)；

(4)E(3s)

E(2p)；

(5)E(K)

E(L)

E(M)。

<<>><<自我测试1.下列说法正确的是A.电子云表示电子在原子核外运动的轨迹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.通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动√自我测试2.下列关于电子层与原子轨道的说法正确的是A.不同电子层中的s原子轨道的能量相同B.原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2C.每种类型的原子轨道里最多可容纳的电子数