高中化学 第1章 第1节 原子结构模型 第2课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述教案 鲁科版选修3-鲁科版高二选修3化学教案VIP免费

第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述[学习目标定位]1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。3.了解原子轨道和电子云的含义。一、原子轨道1．电子层通常，我们用量子数n来描述电子离核的远近，习惯上称为电子层。n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，…，对应的符号为K，L，M，N，O，P等。n越大，电子离核的平均距离越远、能量越高。2．能级当量子数n相同时，电子所具有的能量也可能不同，因此，对同一个电子层，还可分为若干个能级。例如，n＝1时，有1个s能级；n＝2时，有1个s能级和1个p能级；n＝3时，有1个s能级，1个p能级和1个d能级。3．原子轨道(1)概念：原子中的单个电子的空间运动状态的描述。(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况量子数n符号能级种类原子轨道原子轨道数n＝1Ks1s1n＝2Ls2s1p2p3n＝3Ms3s1p3p3d3d5……………4.电子的“自旋”处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。(1)电子层、能级、原子轨道和自旋状态四个因素决定了电子的运动状态。(2)与电子能量有关的因素是电子层和能级，即处于同一电子层同一能级中的电子具有相同的能量。(3)处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。在同一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。例1下列有关认识正确的是()A．各能层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n－1D．各能层含有的电子数为2n2答案A解析各能层中的能级数等于其所处的能层数，即当n＝1时，它只有一个s能级，当n＝2时，含有两个能级分别为s、p能级，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。例2(2018·邢台市月考)下列能级符号表示错误的是()A．2pB．3fC．4sD．5d答案B解析每一能层的能级数与能层序数相等，且具有的能级依次为s、p、d、f……，M能层只有3s、3p、3d能级，没有3f能级。二、电子云与原子轨道的图形描述1．原子核外电子的运动特点(1)电子的质量很小(9.1095×10－31kg)，带负电荷。(2)相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大。(3)电子运动的速度很快，接近光速(3.0×108m·s－1)。2．电子云(1)电子云：是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。(2)电子云轮廓图的形状：s能级的电子云轮廓图是球形，p能级的电子云轮廓图是哑铃形。3．几种原子轨道的图形描述(1)s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。(2)p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。(3)同理，d原子轨道、f原子轨道等也都有相应的图像。(1)电子云图①电子云图中的小点不代表电子。小点疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小。②离核越近，电子出现的概率越大，电子云越密集。如1s电子云比2s电子云更密集，2s电子云比1s电子云疏散。③s能级的电子云为球形，只有一种空间伸展方向。p能级的电子云为哑铃形，有三种空间伸展方向。(2)原子轨道①同一电子层，不同能级其原子轨道形状不同，数目不同，能量不同。②不同电子层，同种能级其原子轨道形状相似，半径不同，能量不同。③s能级只有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。例3(2019·广东汕头月考)下列关于电子云的叙述中不正确的是()A．电子云是用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间出现概率大小的图形B．电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形C．电子云图说明离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现概率概率越小D．能级类别不同，电子云的形态也不一样答案B解析电子云是处于一定空间运动形态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，而不是电子的实际运动轨迹。人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外空间出现概率的大小。从电子云图中可以看出，离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现概率越小。例4下列说法正确的是()A．因为p轨道是“8”字形，所以p电子是“8”字形B．电子层序数为3时，有3s、3p、3d9个轨道C．氢原子中只有1个电...