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高中化学:1.1.3 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 学案 鲁科版选修4 VIP免费

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第一节原子结构模型第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述(2)高考资源网【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m①角量子数ι和磁量子数m的关系角量子数ι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ι值,m值可取,共个数值。当ι=2时,m有五个取值;既d能级有个原子轨道。②原子轨道的表示方法s能级只有一个原子轨道,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n-1,故C错误。答案:D例2.在1s、2px、2py、2pz轨道中,具有球对称性的是()A.1sB.2pxC.2pyD.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2.3d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的原子轨道符号:⑴n=2,l=1;⑵n=3,l=0;⑶n=5,l=2;⑷n=4,l=3。4.原子中的电子,下面哪些量子数组是容许的?()A.n=3,l=1,m=-1B.n=3,l=1,m=2C.n=2,l=2,m=-1D.n=6,l=0,m=05.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½,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l6.2p轨道的磁量子数可能有()A.1,2B.0,1,2C.1,2,3D.0,+1,-17.n.、l、m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n=4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(no>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?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.A2.3;2;5;103.2p⑴;⑵3s;⑶5d;⑷4f4.AD5.D6D7.D8.当n=4时,l的可能值是0,1,2,3轨道总数:共有16条轨道。电子...

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