山東省泰安市高二化學 第1章 第1節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型課件2

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1、第一節(jié)第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)模型原子結(jié)構(gòu)模型（2） 學習目標：學習目標：1.知道核外電子的運動不同于宏觀物體知道核外電子的運動不同于宏觀物體初步認識原子結(jié)構(gòu)的量子力學模型，能用主量初步認識原子結(jié)構(gòu)的量子力學模型，能用主量子數(shù)子數(shù)n,角量子數(shù)角量子數(shù)L，磁量子數(shù)，磁量子數(shù)m，自旋量子數(shù)，自旋量子數(shù)ms描述核外電子的運動狀態(tài)。描述核外電子的運動狀態(tài)。2.知道主量子數(shù)知道主量子數(shù)n,角量子數(shù)角量子數(shù)l，磁量子數(shù)，磁量子數(shù)m，對，對應(yīng)著應(yīng)著n電子層中電子層中L能級中的原子軌道能級中的原子軌道3.知道電子云是對電子在空間內(nèi)出現(xiàn)幾率大小的知道電子云是對電子在空間內(nèi)出現(xiàn)幾率大小的形象化描述形象化描述在鈉原子中n=

2、4n=3 電子躍遷電子躍遷在氫原子中n=2n=1 電子躍遷電子躍遷也得到兩條靠得很近的譜線實驗事實實驗事實:原子光譜帶來的疑問？原子光譜帶來的疑問？鈉原子光譜在鈉原子光譜在n=3到到n=4之間會產(chǎn)生兩之間會產(chǎn)生兩(多多)條譜線條譜線氫原子光譜在氫原子光譜在n=到到n=之間譜線實際上是兩條靠得非常之間譜線實際上是兩條靠得非常近的譜線近的譜線在磁場中所有原子光譜可能會分裂成多條譜線在磁場中所有原子光譜可能會分裂成多條譜線這些問題用玻爾的原子模型這些問題用玻爾的原子模型無法解釋無法解釋原子中電子的運動狀態(tài)應(yīng)用多個量子原子中電子的運動狀態(tài)應(yīng)用多個量子數(shù)來描述數(shù)來描述1、原子軌道、原子軌道量子力學中單個

3、電子的空間運動狀態(tài)量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài).二、量子力學模型對核外電子運動狀態(tài)的描述二、量子力學模型對核外電子運動狀態(tài)的描述量子數(shù)量子數(shù)n: n 所表示的運動狀態(tài)稱為所表示的運動狀態(tài)稱為電子層，電子層，也叫也叫能層能層 n取值為正整數(shù)取值為正整數(shù)，對應(yīng)符號為對應(yīng)符號為 ，描述電子離核的遠近及電子層數(shù)描述電子離核的遠近及電子層數(shù)練習練習:下列各層電子能量最高的是下列各層電子能量最高的是 A. M層層 B . K層層 C . N層層 D . L層層 符號為符號為 s， p， d， f 等若電子層、等若電子層、 能級相同，則能級相同，則電子的能量相同電子的能量相同練習練習:找出下列條件下能級

4、的數(shù)目找出下列條件下能級的數(shù)目,并寫出其能級的符號并寫出其能級的符號 A. n=1 B. n=2 C. n=3 D. n=41 1s2 2s 2p3 3s 3p 3d4 4s 4p 4d 4f規(guī)律規(guī)律: 每層的能級數(shù)值每層的能級數(shù)值=電子層數(shù)電子層數(shù)能級能級量子理論對鈉原子光譜的解釋量子理論對鈉原子光譜的解釋由于鈉原子的由于鈉原子的n電子層可以分為電子層可以分為多多個不個不同的能級，所以，當鈉原子受激變成同的能級，所以，當鈉原子受激變成激發(fā)態(tài)后，處于激發(fā)態(tài)后，處于n=4的電子層的電子躍的電子層的電子躍遷到遷到n=3的電子層的不同能級時形成的的電子層的不同能級時形成的光譜含有多條譜線。光譜含有多

5、條譜線。練習練習:找出下列條件下原子軌道的數(shù)目找出下列條件下原子軌道的數(shù)目A.n=1 B. n=2C. n=31 1s4 2s 2px 2py 2pz9 3s 3px 3py 3pz 原子軌道原子軌道自旋自旋:描述在能量完全相同時電子運動的特殊狀態(tài)描述在能量完全相同時電子運動的特殊狀態(tài)(簡稱為簡稱為電子自旋狀態(tài)電子自旋狀態(tài)). 處于同軌道上的電子的處于同軌道上的電子的自旋狀態(tài)自旋狀態(tài)只有兩種只有兩種. 分別用分別用 (通常用符號通常用符號表示表示). (通常用符號通常用符號表示表示).注意注意:自旋并不是自旋并不是”自轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)”,實際意義更為深遠實際意義更為深遠.練習練習:實驗證明實驗證明,同一

6、原子中電子的運動狀態(tài)均不相同同一原子中電子的運動狀態(tài)均不相同.試推斷試推斷: 每個原子軌道最多有幾個電子每個原子軌道最多有幾個電子? 每個電子層最多有多少個電子每個電子層最多有多少個電子?2.量子數(shù)量子數(shù)n(電子層數(shù)電子層數(shù))所對應(yīng)的能級和原子軌道的情所對應(yīng)的能級和原子軌道的情況況量子數(shù)量子數(shù)n符號符號能級種類能級種類原子軌道原子軌道 原子軌道數(shù)原子軌道數(shù)n1Ks1s1n2Lp s2s2p13n3Ms pd3s3p3d135量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài)稱為原子軌道量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài)稱為原子軌道.4、電子云模型、電子云模型（2）原子軌道的圖像描述（電子云的形狀）原子軌道的圖像描

7、述（電子云的形狀） s軌道的電子云呈球形軌道的電子云呈球形 p軌道的電子云呈紡錘形軌道的電子云呈紡錘形（1）、對于高速運轉(zhuǎn)的微觀粒子，人們）、對于高速運轉(zhuǎn)的微觀粒子，人們不能不能同時準確測定它的位置和速度。同時準確測定它的位置和速度。為了形象的為了形象的表示電子在核外空間的分布狀況常用小黑點表示電子在核外空間的分布狀況常用小黑點的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點密集的地方，表示電子在那里出的大小。點密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大。（還可以用顏色的濃淡表示）現(xiàn)的概率大。（還可以用顏色的濃淡表示）這種形象地描述這種形象地描述電子在空間出現(xiàn)

8、的概率大小電子在空間出現(xiàn)的概率大小的圖形稱為的圖形稱為電子云電子云。課堂互動講練課堂互動講練量子數(shù)與核外電子運動狀態(tài)的對應(yīng)量子數(shù)與核外電子運動狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系關(guān)系量子數(shù)量子數(shù)n (電子層電子層)能級能級原子軌道原子軌道自旋狀態(tài)自旋狀態(tài)取值取值符號符號符號符號符號符號數(shù)目數(shù)目符號符號1Ks1s1或或2Ls2s1p2px、2py、2pz33Ms3s1p3px、3py、3pz3d3d54Ns4s1p4px、4py、4pz3d4d5f4f7特別提醒：特別提醒：(1)一般而言，一般而言，n越大，電子離核的平均越大，電子離核的平均距離越遠，能量越高。距離越遠，能量越高。(2)在同一個電子層中，可有不同的能級

9、。在同一個電子層中，可有不同的能級。(3)第第n電子層所含的原子軌道總數(shù)為電子層所含的原子軌道總數(shù)為n2，核外電子，核外電子的運動狀態(tài)總數(shù)為的運動狀態(tài)總數(shù)為2n2。下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A一般而言，一般而言，n越大，電子離核平均距離越遠，越大，電子離核平均距離越遠，能量越低能量越低B一般一般n越大，電子層中的能級數(shù)越多越大，電子層中的能級數(shù)越多C. 對于確定的對于確定的n值，其原子軌道數(shù)為值，其原子軌道數(shù)為2n2個個D自旋狀態(tài)隨原子軌道的具體情況而確定自旋狀態(tài)隨原子軌道的具體情況而確定【解析【解析】隨隨n值增大，電子離核越來越遠，但電子能值增大，電子離核越來越遠，但電子能量越

10、來越高。電子層數(shù)越大，其能級數(shù)越大，如量越來越高。電子層數(shù)越大，其能級數(shù)越大，如n1，K層只有層只有s能級，能級，n2，L層有層有s、p能級，能級，n3，M層有層有s、p、d三個能級。一個電子層上的原子軌道數(shù)為三個能級。一個電子層上的原子軌道數(shù)為n2，一個電子有兩種自旋狀態(tài)一個電子有兩種自旋狀態(tài)(向上或向下向上或向下)，一個電子層容，一個電子層容納的最多電子數(shù)為納的最多電子數(shù)為2n2。自旋狀態(tài)與原子軌道無關(guān)。自旋狀態(tài)與原子軌道無關(guān)。【答案【答案】B變式訓練變式訓練1在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是量的敘述錯誤的是()A最易失去的電子能量最高最

11、易失去的電子能量最高B電子在不同運動狀態(tài)時所具有的能量是不同的電子在不同運動狀態(tài)時所具有的能量是不同的Cp軌道電子能量一定高于軌道電子能量一定高于s軌道電子能量軌道電子能量D在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低解析：解析：選選C。能量越高的電子在離核越遠的區(qū)域內(nèi)。能量越高的電子在離核越遠的區(qū)域內(nèi)運動，也就越容易失去，運動，也就越容易失去，A、B正確；同一層即同一正確；同一層即同一能級中的能級中的p軌道電子的能量一定比軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高，軌道電子能量高，但外層但外層s軌道電子能量則比內(nèi)層軌道電子能量則比內(nèi)層p軌道電子能量高，軌道電子能量高，C錯誤

12、；電子首先進入能量最低、離核最近的軌道，錯誤；電子首先進入能量最低、離核最近的軌道，D正確。正確。電子云電子云1電子云圖中的小黑點不代表一個電子，也電子云圖中的小黑點不代表一個電子，也不代表電子在某一時刻在此一定出現(xiàn)過。不代表電子在某一時刻在此一定出現(xiàn)過。2單位體積內(nèi)小黑點的疏密程度表示電子在單位體積內(nèi)小黑點的疏密程度表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小。點原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率的大小。點稀疏的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率小，稀疏的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率小，點密集的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率大。點密集的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率大。3離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，電子云

13、離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，電子云越密集。如越密集。如2s軌道的電子云比軌道的電子云比1s軌道的電子軌道的電子云疏散。云疏散。4s軌道的電子云呈球形，只有一種空間伸展方向。軌道的電子云呈球形，只有一種空間伸展方向。p軌道的電子云分別相對于軌道的電子云分別相對于x、y、z軸對稱，有三種軸對稱，有三種空間伸展方向?？臻g伸展方向。 (2011年山東濟南高二質(zhì)檢年山東濟南高二質(zhì)檢)如圖是如圖是2pz軌道軌道電子云的示意圖，請觀察圖，并判斷下列說法中電子云的示意圖，請觀察圖，并判斷下列說法中不正確的是不正確的是(雙選雙選)()A2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布是軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布是

14、z軸對稱軸對稱B點密集的地方表明電子出現(xiàn)的機會多點密集的地方表明電子出現(xiàn)的機會多C電子先沿電子先沿z軸正半軸運動，然后在負半軸運動軸正半軸運動，然后在負半軸運動D2pz軌道形狀為兩個橢圓面軌道形狀為兩個橢圓面2pz軌道電子云示意圖軌道電子云示意圖【思路點撥【思路點撥】由于電子在核外運動沒有確定的軌由于電子在核外運動沒有確定的軌道和速度，也不能預(yù)測某時刻的位置，人們只能用道和速度，也不能預(yù)測某時刻的位置，人們只能用統(tǒng)計圖示的方法來形象地描繪電子在原子核外空間統(tǒng)計圖示的方法來形象地描繪電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率大小，并不是一種真實的圖形。出現(xiàn)的概率大小，并不是一種真實的圖形。【解析【解析】電子云

15、是電子在一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)概率大電子云是電子在一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)概率大小的圖形，它并不是電子運動的實際軌跡小的圖形，它并不是電子運動的實際軌跡(或軌道或軌道)，故故C錯；電子云的疏密表示了電子在該區(qū)域出現(xiàn)機錯；電子云的疏密表示了電子在該區(qū)域出現(xiàn)機會的多少，越密集，說明出現(xiàn)機會越多，故會的多少，越密集，說明出現(xiàn)機會越多，故B對；觀對；觀察該圖可知察該圖可知A對；該對；該p軌道為紡錘形軌道為紡錘形(或啞鈴形或啞鈴形)，D錯。錯?！敬鸢浮敬鸢浮緾D變式訓練變式訓練2下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是()A電子云通常是用小黑點來表示電子的多少電子云通常是用小黑點來表示電子的多少B能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動，能量低的電能量高的電子在離核遠的區(qū)域運動，能量低的電子在離核近的區(qū)域運動子在離核近的區(qū)域運動C處于最低能量的原子叫基態(tài)原子處于最低能量的原子叫基態(tài)原子D電子云表示電子在核外空間出現(xiàn)機會的多少電子云表示電子在核外空間出現(xiàn)機會的多少知識小結(jié)知識小結(jié): s軌道的電子云呈球形、軌道的電子云呈球形、p軌道的電子云呈紡錘形軌道的電子云呈紡錘形