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。 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 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 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。 (×) (3)焰色试验与电子跃迁有关，属于化学变化。 (×) (4)电子云中的每一个小点就是一个电子。 (×) 2．在多电子原子中，决定轨道能量的是(　　) A．电子层 B．电子层和能级 C．电子层、能级和原子轨道空间分布 D．原子轨道空间分布和电子自旋方向 B　[多电子原子中，根据核外电子的能量差异，可将其分成不同的电子层；同一电子层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成不同的能级，同一能级的轨道能量相同，故决定轨道能量的是电子层和能级，B项正确。] 3．下列关于电子云的叙述不正确的是(　　) A．电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率大小的图形 B．电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形 C．电子云图说明电子离核越近，单位体积内出现的概率越大；电子离核越远，单位体积内出现的概率越小 D．相同电子层不同能级的原子轨道，其电子云的形状不同 B　[为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小。点密集的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率大；点稀疏的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率小。] 光谱与光谱分析 (素养养成——宏观辨识与微观探析) 氢原子光谱 氢原子光谱实验表明：氢原子在一般情况下并不辐射电磁波；氢原子光谱不是连续光谱，而是线状光谱。 1．电子跃迁是不是仅指电子由基态跃迁至激发态？ 提示：不是。电子在不同能级中的跃迁均属于电子跃迁，可由高能量的能级跃迁至低能量的能级，也可以由低能量的能级跃迁至高能量的能级。 2．氢原子光谱为什么是线状光谱？ 提示：电子在不同轨道上运动时能量不同，且能量值是不连续的