2019学年高中化学 第1章 原子结构 第1节 原子结构模型教学案 鲁科版选修3.doc
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1、1第第 1 1 节节 原子结构模型原子结构模型课标要求1了解原子核外电子的运动状态。2知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。1.能级符号及所含轨道数:s、1,p、3,d、5,f、7。2每个电子层所含能级类型:K:s;L:s、p;M:s、p、d;N:s、p、d、f。3s 轨道呈球形,p 轨道呈“”形。4原子轨道能量高低关系:同电子层不同能级:nfndnpns;不同电子层同能级:ns(n1)s(n2)s(n3)s;同电子层同能级:npxnpynpz。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
2、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玻尔原子结构模型的基本观点2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(电子层数)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,就形成了光谱特别提醒 (1)基态原子激发态原子。吸收能量释放能量(2)基态原子和激发态原子的相互转
3、化时吸收或释放能量,形成光谱。(3)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。1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)。(1)门捷列夫提出原子学说,并发现元素周期律。( )(2)氢原子外围只有一个电子,故氢原子光谱只有一条谱线。( )(3)氢原子光谱属于线状光谱。( )(4)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。( )(5)焰色反应与电子跃迁有关,属于化学变化。( )答案:(1) (2) (3) (4) (5)2原子结构模型的建立经历了若干个阶段,下列是这几个阶段中的主要成果和代表人物,请用线连接起来。 葡萄干布丁模型 道尔顿实心球体模型 卢瑟福核式模型 汤姆逊核外电子分层排布
4、模型 玻尔解析:原子结构模型在不同时期的主要成果和代表人物分别是:1803 年英国化学家道尔顿创立的原子学说1903 年汤姆逊提出葡萄干布丁模型1911 年卢瑟福提出核式模型1913 年玻尔建立核外电子分层排布模型20 世纪 20 年代产生了量子力学模型。答案:3量子力学对原子核外电子运动状态的描述1原子轨道(1)电子层(n)分层标准电子离核的远近n的取值1234567符号KLMNOPQ能量由低到高离核由近到远(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)原子轨道概念:原子中的单个电子的空间运动状态。n值所对应的能级和原子轨
5、道的情况:n(电子层)能级原子轨道取值符号符号符号数目1Ks1s1s2s1 2L p2px、2py、2pz3s3s1p3px、3py、3pz33Md3d5s4s1p4px、4py、4pz34Nd4d54f4f7(4)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。2原子轨道的图形描述和电子云(1)原子轨道的图形描述对象:原子中单个电子的空间运动状态即原子轨道。方法:用直角坐标系标注。意义:表示原子轨道的空间分布。形状:s 轨道呈球形;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()。(2)电子云概念:描述电子在空间单位体积内出现概率大小的图
6、形。含义:用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小。1量子力学从哪些方面描述原子核外电子的运动状态?提示:从电子层、能级、原子轨道、自旋运动状态、电子云五方面。2电子层数与该电子层中的能级数、原子轨道数有什么关系?能级与原子轨道数之间又有什么关系?提示:第n电子层中的能级数为n,原子轨道数为n2;s 能级有 1 个原子轨道,p 能级有 3 个原子轨道,d 能级有 5 个原子轨道,f 能级有 7 个原子轨道。3决定电子能量高低的因素是什么?提示:电子的运动区域离原子核越远能量越高;原子轨道所处的电子层及能级决定电子的能量高低。1电子层数(n)、能级数、原子轨道数、容纳电子数的
7、关系:n取值1234n能级数1234n原子轨道数14916n2最多容纳电子数2818322n22.不同原子轨道能量高低的关系5不同电子层不同能级ns(n2)f(n1)anp3s 轨道为球形,p 轨道为“”字形,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。4电子云图中的一个小黑点,不代表一个电子。5离核越近,电子在单位体积内出现的概率越大。1下列能级中轨道数为 3 的是( )As 能级 Bp 能级Cd 能级 Df 能级解析:选 B s 能级中轨道数为 1,p 能级中轨道数为 3,d 能级中轨道数为 5,f 能级中轨道数为 7。23px所代表的含义是( )Apx轨道上有 3
8、 个电子B第三电子层 px轨道有 3 个伸展方向Cpx电子云有 3 个伸展方向D第三电子层沿x轴方向伸展的 p 轨道解析:选 D 3px中,3 表示第三电子层,px表示沿x轴方向伸展的 p 轨道。3写出下列各电子层上的原子轨道数目。K:_,L:_,M:_,N:_。答案:1 4 9 16三级训练节节过关 1下列说法中正确的是( )A电子云通常是用小黑点来表示电子的多少B处于最低能量的原子叫基态原子C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D电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱解析:选 B A 项,电子云通常用小黑点的疏密来表示单位体积内电子出现概率的大小;C 项,电子
9、离核由近到远,能量由低到高;D 项,电子在基态跃迁到激发态时也会产生原子光谱。62以下能级符号不正确的是( )A3s B3pC3d D3f解析:选 D 电子层序数与所含能级数目相同,第 3 电子层包含 3s、3p、3d 三种能级。3下列能级中,轨道数为 5 的是( )As 能级 Bp 能级Cd 能级 Df 能级解析:选 C s、p、d、f 能级所含的轨道数依次为 1、3、5、7。4人们把电子云轮廓图称为原子轨道,下列有关说法错误的是( )As 电子的原子轨道都是球形的,2s 电子比 1s 电子能量高且电子云比 1s 更扩散Bp 电子的原子轨道都是哑铃形的,每个 p 能级有 3 个原子轨道,它们
10、相互垂直,能量相同Cp 电子能量一定高于 s 电子能量D处于同一原子轨道电子,自旋状态有两种解析:选 C 同一电子层上 p 电子能量高于 s 电子能量,不同电子层上 p 电子能量不一定高于 s 电子能量,如 3s2p。5填空。(1)用符号填写电子层所含能级种类:K 层:_;L 层:_;M 层:_;N 层:_。(2)用数字填写能级所含原子轨道数目:s:_;p:_;d:_;f:_。(3)比较下列原子轨道的能量高低(填“” “”或“”)。4s_3s_2s_1s;3px_3py_3pz;4f_4d_4p_4s;1s_2p_3d_4f。答案:(1)1s 2s、2p 3s、3p、3d 4s、4p、4d、4
11、f(2)1 3 5 7(3) 1关于原子结构模型的演变过程,正确的是( )A汤姆逊原子模型道尔顿原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型量子力学模型B汤姆逊原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型量子力学模型道尔顿原子模型7C道尔顿原子模型卢瑟福原子模型汤姆逊原子模型玻尔原子模型量子力学模型D道尔顿原子模型汤姆逊原子模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型量子力学模型解析:选 D 模型建立先后顺序为:道尔顿原子模型(1803 年)汤姆逊原子模型(1903年)卢瑟福原子模型(1911 年)玻尔原子模型(1913 年)量子力学模型(20 世纪 20 年代中期)。2成功解释氢原子光谱为线状光谱的原子结构模型的是( )A卢
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