专题2 第一单元 第1课时　人类对原子结构的认识　原子核外电子的运动特征（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中化学选择性必修2配套教参（苏教版）

第一单元　原子核外电子的运动 第1课时　人类对原子结构的认识　原子核外电子的运动特征 [核心素养发展目标]　1.了解核外电子的运动状态。2.了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布。 学习任务一　人类对原子结构的认识 授课提示：对应学生用书第5页 1．卢瑟福原子结构模型 (1)卢瑟福根据α粒子的散射实验，提出了原子结构的有核模型。 (2)卢瑟福认为原子的质量主要集中于原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。 (3)卢瑟福被称为“原子之父”。 2．玻尔原子结构模型 (1)玻尔在研究了氢原子光谱后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型。 (2)玻尔原子结构模型 ①原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 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不连续的。 ③原子核外电子可以在能量不同的轨道上发生跃迁。 3．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。 4．电子云：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得到的图形。 5．电子云轮廓图：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： 　问题1　电子云表示的是电子在原子核外的运动轨迹吗？ 提示：电子云表示电子在核外空间某处出现的机会大小，不代表电子的运动轨迹。 　问题2　电子云图中小黑点代表什么？ 提示：电子云图中的小黑点不代表电子，小黑点代表电子在原子核外空间区域内出现的机会，小黑点的疏密表示电子在空间出现机会的大小。 1．电子云 (1)电子运动的特点：电子质量小，运动速度快，无规则，故无法确定某个时刻处于原子核外空间何处。只能确定它在原子核外空间各处出现的概率。 (2)电子云。 ①意义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小。 ②形状： s电子云：呈球形，只有一种空间伸展方向。 p电子云：呈哑铃形，有三种空间伸展方向，它们相互垂直，分别相对于x、y、z轴对称。 2．原子结构认识的演变过程 (1)道尔顿原子模型(1803年)：原子是组成物质的基本的粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球。 (2)汤姆生原子模型(1904年)：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，从而形成了中性原子。 (3)卢瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围做高速运动。 (4)玻尔原子模型(1913年)：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 (5)原子结构的量子力学模型(20世纪20年代中期)：现代物质结构学说。 1．图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是(　　) A．图1中的每个小黑点表示1个电子 B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴 D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 答案：C 2．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。下列有关电子云的说法正确的是(　　) A．概率密度的大小体现了电子数目的多少 B．概率密度的大小体现了有关空间电子出现概率的大小 C．基态C原子的1s电子云和2s电子云完全相同 D．基态Li原子的1s电子云和2s电子云形状不同 解析：根据电子云的含义，A项错误、B项正确。基态C原子的电子排布式为1s22s22p2,1s电子云和2s电子云形状相同、大小不同，C项错误。基态Li原子的电子排布式为1s22s1,1s电子云、2s电子云的形状都是球形，D项错误。 答案：B 学习任务二　原子核外电子的运动特征 授课提示：对应学生用书第6页 1．电子层 (1)电子层：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) 1 2 3 4 5 6 7 … 符号 K L M N O P Q … 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