2019-2020年高中化学 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

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1、2019-2020年高中化学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学习内容学习指导即时感悟学习目标：1.初步认识原子结构的量子力学模型，知道原子中单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述。2.进一步认识原子轨道的能量是量子化的，而且原子轨道的能量用能级来描述。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，会辨认不同的原子轨道示意图；知道“电子云”是对电子在空间单位体积里出现概率大小的形象化描述。学习重点：正确书写能级符号及原子轨道符号学习难点：从能级和概率两个角度认识核外电子运

2、动的特点 【回顾﹒预习】一、回顾必修中学习的原子核外电子排布规律：1.(1)原子核外的电子是________排布的，研究表明已知原子的核外电子共分为______个电子层，也可称为能层，分别为：第一、二、三、四、五、六、七……电子层符号表示、、、、、、……能量由低到高(2)原子核外各电子层最多容纳个电子。(3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过个电子)。(4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过个)，倒数第三层电子数目不能超过个。2.核外电子总是尽量先排布在能量较的电子层

3、，然后由向，依次排布在能量逐步的电子层(能量最低原理)。3.常用原子结构示意图表示原子核外电子排布例如：⑴钠原子有个电子，分布在个不同的电子层上，每层分别有个电子。钠原子结构示意图为：⑵氯原子有个电子，分布在个不同的电子层上，每层分别有个电子。自我完成，回顾知识。          氯原子结构示意图为：二、阅读教材P4联想质疑，思考钠原子光谱由n=4的状态跃迁到n=3的状态，会产生多条谱线，以上事实能用玻尔理论解释吗？指出玻尔原子模型的成功之处及局限性。【自主﹒合作﹒探究】探究一、原子轨道、能级原子

4、轨道原理方法技巧主量子数n主量子数n即电子层。在氢原子中根据电子离原子核的远近和能量的高低，分为若干电子层。一般来说，主量子数n越大，处于该层的电子离原子核越远、能量越高。n取值:符号：能级（角量子数ι）角量子数ι即能级。处于同一电子层上的电子能量也不尽相同，根据这种能量差异，一个电子层分为一个或若干个能级。请写出下列电子层各有哪几个能级：K：__________L：__________M：__________N：__________原子轨道（磁量子数m）当氢原子由n=2跃迁到n=1，可以观察到两条

5、靠得很近的谱线，用角量子数ι无法解释这个现象，因此还必须引入新的量子数。磁量子数即原子轨道个数。原子轨道是指一个电子空间运动状态。根据光谱现象，科学家发现外磁场存在时同一能级电子空间运动状态不尽相同，一个能级包含着一个或若干个原子轨道。原子轨道的表示方法s能级只有_____个原子轨道，可表示为s。p能级有_____个原子轨道，可表示为。d能级有_____个原子轨道，f能级有_____个原子轨道。③对于第n层的s轨道，可记作_______，对于第n层的3个p轨道，可记作____________。氢原子

6、上的电子由n=2的状态跳回到n=1的状态，会产生两条靠得很近的谱线，为什么？自旋磁量子数ms表示同一轨道中电子的两种自旋状态          引入新知，探索新知            总结知识    自旋运动状态（自旋磁量子数ms）探究二、原子轨道的图形描述1.描述对象：2.用什么方式表示：3.意义：4.在三维空间的分布特点：s轨道、P轨道、d轨道探究三、电子云1.概念：2.意义：3.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

7、代表的不是一个电子，而是表示电子出现过一次。(3)s能级的电子云图呈球形对称，而且离核越近，单位体积内电子出现的概率越大，电子云越密集。P能级的原子轨道的电子云呈哑铃形（或纺锤形），在空间的分布分别沿X、y、z方向。【例题讲解】例1、下列各电子层中不包含d能级的是A．N电子层B．M电子层C．L电子层D．K电子层例2、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，有自旋相反的两个轨道。(3)主量子数为3时，有3s、3p、3d、3

8、f四条轨道。【当堂达标】1．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是（）A．K层B．L层C．M层D．N层2．下列关于电子云的说法不正确的是()A.电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念;B.电子云是电子在核内外空间出现的几率和几率密度C.电子云有多种图形,黑点图只是其中一种;D.电子就象云雾一样在原子核周围运动,故称为电子云.3．P轨道电子云形状正确叙述为()               分析题目、总结方法          A.球形对称B.对顶双球C.极大值在X