专题2 1 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）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修2（苏教版2019 河北专用 多选）

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 (一)人类对原子结构的认识 卢瑟福原子结构模型 ①卢瑟福在α粒子散射实验基础上，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 玻尔原子结构模型 玻尔在研究了氢原子的光谱后，根据量子力学的观点，提出了新的原子结构模型 模型内容 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 电子云 概念 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叫做电子云 含义 ①用小点代表电子在核外空间区域出现的机会，用小点的疏密描述电子在原子核外某一区域出现的机会的大小 ②运动区域离核近，电子出现的机会大；运动区域离核远，电子出现的机会小 (二)原子核外电子的运动特征 电子层 划分依据 根据电子能量差异和主要运动区域的不同 [微提醒] 并不是每个电子层上都有s、p、d、f能级。由于电子层数等于该电子层上的能级数目，如K层只有s能级，因此并不是所有的电子层上都有s、p、d、f等能级。 [微拓展] 决定电子能量高低的因素 ①电子层：原子轨道符号相同时，电子层序数越大，电子能量越高。 ②原子轨道：在同一电子层的不同原子轨道中，s、p、d、f轨道的能量依次升高。 表示 电子层用n表示，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 原子轨道 含义 用量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域 表示符号及形状 不同形状的轨道可用s、p、d、f等表示，s轨道呈球形，p轨道呈纺锤形 伸展方向 s、p、d、f轨道分别有1、3、5、7个伸展方向，例如p轨道包括px、py、pz 3个轨道 自旋 原子核外电子还存在一种称为“自旋”的运动。可以有两种不同的状态 表示方法：通常用“↑”和“↓”表示不同的自旋状态 　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 电子层与原子轨道 [理解与辨析能力] [发展认知] 1．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 1s 1 2 2 2s、2p 4 8 3 3s、3p、3d 9 18 4 4s、4p、4d、4f 16 32 n — n2 2n2 2．电子层和原子轨道中的三个数量关系 (1)电子层中的原子轨道类型数＝电子层序数。 (2)原子轨道可容纳的电子数＝原子轨道中轨道数目的2倍。s、p、d、f……轨道所包含的轨道数分别为1、3、5、7……，每个原子轨道可容纳的电子数为其轨道数的2倍。 (3)电子层最多容纳的电子数＝2n2个(n代表电子层序数)。如在第二电子层中有s、p两个原子轨道，s轨道中容纳的电子数最多为1×2＝2，p轨道中容纳的电子数最多为3×2＝6，所以第二电子层中可容纳的电子数为2＋6＝8＝2×22，所以每一电子层可容纳的电子数是2n2。 [跟踪训练] 1．下列各电子层不包含d轨道的是(　 ) A．O电子层 B．P电子层 C．M电子层 D．K电子层 解析：选D　多电子原子中，同一电子层的电子可分为不同的原子轨道，K层只有s轨道，L层有s、p轨道，从M层开始出现d轨道。 2．[双选]下列关于电子层与原子轨道的说法中正确的是(　 ) A．原子核外电子的每个电子层可容纳的电子数为2n2 B．任一电子层的原子轨道总是从s原子轨道开始，而且原子轨道数等于该电子层序数的平方 C．同是s原子轨道，在不同的电子层中所能容纳的电子数是不相同的 D．原子轨道能量3px＞3py 解析：选AB　A项，每一电子层可容纳的电子数为2n2；C项，只要是s原子轨道，不论哪一电子层，所容纳的电子数都为2；D项，3px与3py的能量相同。 3．下列有关认识正确的是(　 ) A．各原子轨道中的轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7 B．各电子层的原子轨道都是从s轨道开始至f轨道结束 C．各电子层含有的轨道数为n－1 D．各电子层含有的电子数为2n2 解析：选A　各电子层的轨道数等于其所处的电子层数的平方，即当n＝1时，它只有1个s轨道，当n＝2时，它有4个轨道，1个s轨道和3个p轨道，所以B、C均错误。每个电子层可容纳的电子数为2n2，而不是每个电子层含有电子数一定为2n2，D错误。 [新知探究(二)