2019_2020学年高中化学专题2第1单元原子核外电子的运动第1课时原子核外电子的运动特征教案苏教版选修3

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1、第1课时　原子核外电子的运动特征[核心素养发展目标]　1.了解原子核外电子运动的特点，能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.理解“电子云”的概念，会用电子云和原子轨道的模型来描述原子核外电子运动的特征，培养证据推理和模型认知的学科核心素养。一、核外电子运动的特点及电子云1．原子核外电子的运动特点(1)电子的质量很小，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。2．电子云图：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会的大小所得到的图形。3．电子云轮廓图：

2、是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。一般是将出现的概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图，称为原子轨道。如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：(1)电子云中的小黑点并不代表一个电子而是代表电子在该处出现过一次。小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。小黑点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率小；小黑点密集的地方，表示电子在该处出现的概率大。(2)离核越近，电子出现的概率越大，小黑点越密集。例1　下列关于氢原子电子云图的说法正确的是(　　)A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目多B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会

3、多C．通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动D．电子云图是对运动无规律性的描述答案　B解析　黑点的疏密表示电子出现的概率大小，不表示电子数目的多少，黑点密度大，电子出现的频率高，故A错误，B正确；小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故C错误；电子云图反映电子在核外无规则运动时在某点出现的概率，是对运动的描述，故D错误。二、核外电子运动状态的描述　对于多电子原子来说，常从以下几个方面来描述：1．电子层(1)电子层：如图所示，在多电子原子中，核外电子是分层运动的，能量高的电子在离核远的区域里运动，能量低的电子在离核近的区域里运动。这也说明多

4、电子的原子中电子的能量是不同的。能量不同的电子在核外不同的区域内运动，这种不同的区域称为电子层(n)。(2)电子层的表示方法：电子层(n)1234567……符号KLMNOPQ……离核远近由近到远能量高低由低到高2.原子轨道(1)类型及形状①类型：即同一电子层中含有不同类型的原子轨道，分别用s、p、d、f表示，不同的轨道其形状不相同。②形状：s轨道呈球形，p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂。(2)原子轨道数目(电子云伸展方向)及表示方法①同一类型的原子轨道形状相同，但伸展方向不一定相同。每一种伸展方向代表一个原子轨道。②原子轨道表示方法及含有的轨道数原子轨道符号n

5、snpndnf轨道数目1357(3)原子轨道的能量比较①同一电子层同一类型的不同原子轨道的能量相等。②在同一电子层上不同类型原子轨道的能量由低到高的顺序是ns＜np＜nd＜nf。③不同电子层上形状相同的原子轨道的能量n值越大，能量越高，如1s＜2s＜3s＜4s。3．电子自旋原子核外电子还存在一种称为“自旋”的运动，可以有两种不同的状态，通常用向上箭头“↑”和向下箭头“↓”来表示。(1)描述核外电子运动状态的参数(2)电子层序数与原子轨道数、所容纳电子数目的关系①原子轨道数与电子层序数(n)的关系是原子轨道数为n2个。②处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态

6、。每个电子层所容纳电子数最多为2n2个。例2　(2018·宿迁一中月考)下列原子轨道的符号错误的是(　　)A．2pB．3fC．4sD．5d答案　B解析　每一电子层的原子轨道数与电子层序数相等，且具有的原子轨道依次为s、p、d、f……，M电子层具有的原子轨道有s、p、d轨道，没有f轨道。例3　下列关于电子层与原子轨道的说法中正确的是(　　)A．不同的电子层中的s原子轨道的能量相同B．原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2C．每种类型的原子轨道里最多容纳的电子个数与原子轨道数目相等D．电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数答案　D解析　A项中不同电

7、子层中的s原子轨道的能量不同，电子层序数越大，能量越高；B项中每一个电子层最多可容纳的电子数为2n2;C项中每种类型原子轨道里最多容纳的电子个数是原子轨道数目的2倍。例4　在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括(　　)①电子层　②轨道类型　③电子云的伸展方向　④电子的自旋状态A．①②③④B．①②③C．①②D．①答案　B解析　在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括：①电子层、②轨道类型、③电子云的伸展方向三个方面；电子的自旋状态与电子运动轨道无关，描述的是电子自旋的方向。各电子层轨道数和最多容纳的电子数电子层1234n原子轨道类型1s2s

8、2p3s3