专题2 第1单元 第2课时 原子核外电子的运动特征（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修2（苏教版2020）

第2课时　原子核外电子的运动特征 课程标准要求 学业质量水平 　　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。 　　能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。(水平3) [对应学生用书P16] 1．电子层：人们根据电子能量差异和主要运动区域的不同，认为原子核外电子处于不同的电子层上。习惯上用英文字母n表示电子层。原子中由内向外的电子层数n 可依次取1、2、3、4、5等正整数，对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O等。 2．能级：根据同一电子层上不同类型轨道的能量不同，将同一电子层划分为不同的能级。 3．原子轨道 (1)含义：量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。 (2)形状和空间伸展方向 　 s轨道为球形，具有球对称性；p轨道为纺锤形，并分别相对于x、y、z轴对称，可表示为px、py、pz。 (3)各电子层对应的能级和原子轨道 电子层 能级 原子轨道 层数 符号 符号 符号 数目 1 K s 1s 1 2 L s 2s 1 p 2px、2py、2pz 3 3 M s 3s 1 p 3px、3py、3pz 3 d 5 4 N s 4s 1 p 4px、4py、4pz 3 d 5 f 7 4．自旋状态 处于同一原子轨道上的电子的自旋状态只有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。 [提醒]　“自旋”并不意味着电子像地球那样绕轴“自转”，它的实质仍在探索之中。 1．巧判断(对的画“√”，错的画“×”) (1)不同电子层，s能级的能量相同。(　×　) (2)s轨道在三维空间的图形为球形。(　√　) (3)同一电子层中含有能量不同的能级。(　√　) (4)电子自旋与地球绕轴自转类似。(　×　) 2．下列各电子层中不包含纺锤形轨道的是(　　) A．N　　　B．M　　　C．L　　　D．K D　[p轨道呈纺锤形，K层只包含s轨道，其他电子层均包含p轨道。] 3．(1)用符号填写电子层所含能级种类。 K层：__________；L层：__________；M层：____________；N层：____________。 (2)用数字填写能级所含原子轨道数目。 s：__________；p：________；d：__________；f：________。 答案　 (1)1s　2s、2p　3s、3p、3 d　4s、4p、4d、4f　 (2)1　3　5　7 [对应学生用书P17] 学习任务一　理解电子层、能级、原子轨道 1．每个电子层上的能级数与电子层数n有什么关系？是不是每个电子层上都有s、p、d、f能级？ 提示　电子层上的能级数＝电子层数n，因此并不是所有的电子层都有p、d、f能级。 2．总结每个电子层(用n表示)最多容纳的电子数是多少？ 提示　K层有1个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，所以K层最多容纳2个电子；L层有4个原子轨道，最多容纳8个电子；同理，M层最多容纳18个电子，N层最多容纳32个电子，以此类推，每层最多容纳的电子为2n2个。 3．在同一电子层的同一能级上运动的电子，其运动状态相同吗？ 提示　在同一能级上运动的电子所处的轨道不一定相同，即使是同一原子轨道，电子的自旋状态有两种，其运动状态不同，可见同一个原子中的各电子的运动状态都不同。 1．电子层、能级、原子轨道之间的关系 (1)任一电子层的能级总是从s能级开始，而且电子层上的能级数＝电子层数。 (2)每个电子层(n)中，原子轨道总数为n2个，核外电子的运动状态共有2n2种。 2．不同原子轨道能量的大小关系 (1)相同电子层不同能级的原子轨道的能量由低到高为ns、np、nd、nf。 (2)不同电子层中同一能级的原子轨道的能量由低到高为1s、2s、3s、4s，2p、3p、4p。 (3)相同电子层上相同能级的各原子轨道的能量相等，例如，2px、2py、2pz轨道的能量相等。 [提醒]　 (1)原子核外电子的能量取决于电子所处电子层和能级。 (2)一般地，离核越近的电子具有的能量越低。 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．O电子层 C　[第1电子层(K层)只有1个能级(1s)，第2电子层(L层)有2个能级(2s和2p)，第3电子层(M层)有3个能级(3s、3p和3d)，依次类推。前两个电子层没有d能级，第3电子层开始出现d能级。] 2．下列叙述正确的是(　　) A．各电子层的原子轨道数按s、p、d的顺序分别为1、3、5 B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．各电子层的能级数为n－1 D．