第1章 第1节 原子结构模型-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修2【名师导航】同步Word教参(鲁科版)
第1节 原子结构模型
发 展 目 标 | 体 系 构 建 |
1.通过了解有关核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。 2.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征(能量不连续)，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生跃迁。 3.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 |
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一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
1．原子结构模型的发展史
2．光谱和氢原子光谱
(1)光谱
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①概念：利用原子光谱仪将物质吸收的光或发射的光的频率(或波长)和强度分布记录下来的谱线。
②形成原因：电子在不同轨道间跃迁时，会辐射或吸收能量。
(2)氢原子光谱：属于线状光谱。
氢原子外围只有1个电子，故氢原子光谱只有一条谱线，对吗？
提示：不对。
3．玻尔原子结构模型
(1)基本观点
运动 轨迹 | 原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动，并且不辐射能量 |
能量 分布 | 在不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的。轨道能量依n(量子数)值(1、2、3、…)的增大而升高 |
对氢原子而言，电子处在n＝1的轨道时能量最低，称为基态；能量高于基态能量的状态，称为激发态 | |
电子 跃迁 | 电子在能量不同的轨道之间跃迁时，辐射或吸收的能量以光的形式表现出来并被记录下来，就形成了光谱 |
(2)贡献
①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。
②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，指出了电子所处的轨道的能量是量子化的。
二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述
1．原子轨道
(1)电子层
将量子数n所描述的电子运动状态称为电子层。
分层标准 | 电子离核的远近 | ||||||
取值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
符号 | K | L | M | N | O | P | Q |
能量 | 逐渐升高 | ||||||
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离核 | 越来越远 |
(2)能级：在同一电子层中，电子所具有的能量可能不同，所以同一电子层可分成不同的能级，用s、p、d、f等来表示。
微点拨：能级数＝电子层序数，如n＝2时，有2个能级。
(3)原子轨道
概念 | 单个电子在原子核外的空间运动状态 | |||
各能级上对应的原子轨道数 | ns | np | nd | nf |
1 | 3 | 5 | 7 | |
微点拨：处于同一能级的原子轨道能量相同；电子层为n的状态含有n2个原子轨道。
(4)自旋运动：处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。
2．原子轨道的图形描述
3．电子在核外的空间分布
(1)电子云图：描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形。
(2)意义：点密集的地方，表示电子在此处单位体积内出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在此处单位体积内出现的概率小。
微点拨：量子力学中轨道的含义与玻尔轨道的含义不同，它既不是圆周轨道，也不是其他经典意义上的固定轨迹。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氢原子光谱属于线状光谱。 (√)
(2)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。 (×)
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