2.1.1 原子核外电子的运动特征（备学案）-【上好课】2021-2022学年高二化学同步备课系列（苏教版2019选择性必修2）

2.1.1 原子核外电子的运动特征 【学习目标】 1．能说明原子结构模型发展演变的历程。 2．能用轨道和能级概念描述核外电子的运动状态。 【基础知识梳理】 一、人类对原子结构的认识 1．原子结构模型的演变 （1）实心球模型：19世纪，英国科学家道尔顿提出了____________，认为原子有质量，不可分割。 （2）葡萄干面包模型：19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了______，提出______普遍存在于原子中。 （3）有核模型：1911年，英国物理学家卢瑟福根据____________实验，认为原子的质量主要集中在______上，电子在原子核外空间做______运动。 （4）1913年，丹麦物理学家玻尔研究了____________后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型： ①原子核外电子在一系列____________上运动，既不____________，也不____________。 ②不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是____________的，即量子化的。 ③原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生______。 当电子吸收了能量后，就会从能量较低的轨道______到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道上的电子不稳定，当电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时，就会发射出光子，发出的光的波长取决于两个轨道的____________。 2．现代量子力学模型 （1）电子主要在原子核周围的______区域内运动。运动区域距离核近，电子出现的机会______；运动区域距离核远，电子出现的机会______。 （2）电子云： 用小点的疏密描述电子在原子核外空间____________的大小所得到的图形叫电子云。 用小点代表电子在核外空间区域内__________，小点的疏密与电子在该区域内__________大小成正比。 二、原子核外电子的运动特征 1．电子层 根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，认为核外电子处于不同的电子层上。 电子层n 1 2 3 4 5 6 7 符号 特点 离核由______到______，能量由______到______。 2．原子轨道与能级 （1）原子轨道与能级 电子在原子核外的一个____________状态称为一个原子轨道。原子轨道是用____________描述电子在原子核外空间运动的主要区域。 处于同一电子层的原子核外电子，可以在不同____________的原子轨道上运动，其______也不相同，故可将同一电子层进一步划分为不同的能级。 （2）原子轨道 ①类型 原子轨道 形状 延伸方向 轨道数 可容纳的电子数 s p d ­­­­­ f ­­­­­ 原子轨道的伸展方向______原子轨道数 ②表示方法：原子轨道用__________________和______________________________结合起来共同表示，如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。 ③各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数 电子层 原子轨道类型 原子轨道数目 可容纳的电子数 1 2 3 4 n —— ④原子轨道能量高低 相同电子层的原子轨道中 ns____np___nd____nf 形状相同的原子轨道 2p___3p___4p 电子层数和原子轨道形状均相同 2px___2py___2pz 3．电子自旋 原子核外电子有_____种不同的自旋状态，通常用“↑”和“↓”表示。 【课堂检测】 1．M电子层的轨道类型有_____种，轨道数为______，包含的原子轨道的能量由低到高的顺序是______________。 2．氧原子有_____个核外电子，核外电子填充的原子轨道顺序是__________________。 3．比较下列多电子原子的原则轨道能量高低： （1）2s____2p （2）3px____3py （3）3s_____3d （4）4s____3s 4．已知钛元素是22号元素。 (1)钛元素位于第______周期，有______个电子层。 (2)如果原子轨道上都排满电子，前三个电子层最多容纳的电子数分别为______、____、____。如果前两个电子层排满，可以判断第三层电子____(填“排满”或“没排满”) 【典型例题】若原子的电子层数为n，则下列推论不正确的是(　　) A.第n电子层中具有的原子轨道类型为n种 B.第n电子层中具有的原子轨道数为n2个 C.第n电子层中最多具有的电子数为2n2个 D.同一原子轨道上的电子能