高中化学 1.1.3原子结构模型学案 鲁教版选修2

1、第一章 物质结构与性质第一节 原子结构模型第三课时 【学习目标】1. 初步认识原子结构的量子力学模型，能用n、l、m、ms 这四个量子数描述核外电子的运动状态2. 知道主量子数n 、角量子数 l 和磁量子数m对应着n电子层中l能级中的原子轨道3. 了解原子轨道的图象是原子轨道在空间的一种形象化表示4. 会辨认不同的原子轨道示意图【学习过程】（一）原子结构的量子力学模型1. 磁量子数m角量子数和磁量子数m的关系角量子数和磁量子数m的关系既能级与原子轨道个数的关系。对于一个确定的值，m值可取 ，共 个数值。当=2时，m有 五个取值；既d能级有 个原子轨道。原子轨道的表示方法s能级只有一个原子轨道，

2、可表示为s。p能级有3个原子轨道，可表示为px、py、pz。d能级有5原子轨道， f能级有7原子轨道。2. 自旋磁量子数ms量子力学认为，同一轨道上的电子还在做自旋运动，而且只有两种自旋运动状态，分别用自旋磁量子数（通常用符号“”表示）和（通常用符号“”表示）来描述。(二)原子轨道的图形描述和电子云1. 根据量子力学理论，原子轨道的空间分布可以以图像的方式在直角坐标系中表示出来，由此观点知：s轨道的空间分布特点是 P轨道的空间分布特点是 。2. 为了形象的表示 ，这种形象的描述 称为电子云图，（打电子图）即概率密度。注意：（1）电子云是一种对原子核外电子运动状态形象化描述的方法，而不是一个具体

3、的实物。（2）电子云图中的一个小黑点代表的不是一个电子。【典题解悟】例1.下列关于四个量子数的说法中，正确的是（ ）A. 电子的自旋磁量子数是 ，表示一个原子轨道中的2个电子的运动状态完全相反 B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数D. 多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l解析：自旋磁量子数为 ，只表示一个原子轨道中的两个电子的自旋方向相反，既然在同一原子轨道中，它们的主量子数、角量子数和磁量子数都相同，故A错误。角量子数为零时，对应的为s轨道，在空间呈球形伸展方向，故B错误。l最大取值为n1，故C错误。答案：D例2. 在1s、2p

4、x、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是（ ）A. 1s B. 2px C. 2py D. 2pz解析：1s轨道和2p轨道的图像分别为：由图像可看出，呈球对称性的为1s原子轨道。答案：A【当堂检测】1. 下列有关电子云的叙述中，正确的是（ ）。A. 电子云形象地表示了电子在核外某处单位微体积内出现的概率B. 电子云直观地表示了核外电子的数目C. 1s电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零D. 电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾23d能级中原子轨道的主量子数为 ，角量子数为 ，该能级的原子轨道最多可以有 种空间取向，最多可容纳 个电子。3写出具有下列指定量子数

5、的原子轨道符号： n2，l1 ； n3，l0 ； n5，l2 ； n4，l3 。4原子中的电子，下面哪些量子数组是容许的? （ ）A. n3，l1，m1 B. n3，l1，m2C. n2，l2，m1 D. n6，l0，m05关于下列对四个量子数的说法正确的是( )A. 电子的自旋量子数是，在某一个轨道中有两个电子,所以总自旋量子数是1或是0B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数D. 多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l62p轨道的磁量子数可能有（ ）A. 1，2 B. 0，1，2 C. 1，2，3 D. 0，1，17 n.、 l、m

6、确定后,仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的( )A. 数目 B. 形状 C. 能量 D. 所填充的电子数目8 当n4时，l的可能值是多少? 轨道的总数是多少？最多容纳的电子数是多少？9. 当n=5时，l的可能值是多少？轨道的总数是多少 ？各轨道的量子数取值是什么？当n =no(no5)时，l的可能值是多少？轨道的总数是多少？各轨道的量子数取值是什么？10.下列说法是否正确？如不正确，应如何改正？(1) s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是走字形。(2) 主量子数为1时，有自旋相反的两条轨道。(3) 主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。参考答案1.A 2. 3；2；5；

7、103. 2p； 3s； 5d； 4f 4. AD 5. D 6 D 7D8.当n4时，l的可能值是0，1，2，3轨道总数：共有16条轨道。电子总数：329. 解析：电子运动状态的种数（各电子层最多可能容纳的电子数）主量子数n1234n电子层符号KLMN角量子数l0010120123电子亚层符号1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f磁量子数m000、100、10、1、200、10、1、20、1、2、3亚层轨道数1131351357电子层轨道数14916n2电子运动状态种数2818322n2 答案：主量子数n角量子数l磁量子数m原子轨道数500110，1320，1，2530，1，2，3740，1，2，3，49原子轨道总数25主量子数n角量子数l磁量子数m原子轨道数no（no5）00110，1320，1，2530，1，2，3740，1，2，3，490，1，2，3，4 n0-10，1，2，3，（n0-1）2 n01原子轨道数总计n0210.解析：本题是涉及电子云及量子数的概念题。必须从基本概念出发，判断正误。 （1）不正确，因为电子运动并无固定轨道。应改为：s电子在核外运动电子云图像或概率分布呈球型对称，其剖面图是个圆。而p电子云图或概率分布呈哑铃型，其剖面图是形。（2）不正确，因为n1，l0，m0，只有一个1s原子轨道。应改为主量子数为1时，在1s原子轨道中有两个自旋相反的电