专题2 第一单元 第1课时 原子核外电子的运动特征-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修2苏教版(河北专用)(教师用书)

#第一单元　原子核外电子的运动 第1课时　原子核外电子的运动特征 [学习目标] 1．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激发与跃迁。知道电子的运动状态可通过电子云模型来描述。 3．知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道来描述，知道原子核外电子的能级高低顺序。 知识点一　人类对原子结构的认识 1．人类对原子结构的认识演变 (1)19世纪，英国科学家道尔顿提出了近代__原子论__，认为__原子有质量、不可分割__，但该理论无法解释很多事实。 (2)19世纪末，英国物理学家汤姆生发现了电子，提出__电子普遍存在于原子中__。 (3)1911年，英国物理学家卢瑟福根据__α粒子散射__实验，提出了原子结构的__有核模型__，该理论认为__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__。 卢瑟福被称为“__原子之父__”。 (4)1913年，丹麦物理学家玻尔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。 该理论认为： 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__。 玻尔原子结构模型的局限性：__该模型无法解释氢原子线状光谱的精细结构，更无法解释多电子原子的光谱__。 2．原子核外电子运动状态的描述——电子云 (1)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。 (2)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： 说明　①电子云中的小点并不代表一个电子而是代表电子在该处出现过一次。小点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率大小。小点稀疏的地方，表示电子在该处出现的概率小；小点密集的地方，表示电子在该处出现的概率大。 ②离核越近，电子出现的概率越大，小点越密集。 [思考探究] 1．人类对原子结构的认识经历了一个漫长的不断深化的过程。在物质结构研究的历史上，提出如图所示的原子结构模型的是哪位科学家？ 提示　卢瑟福。 2．电子云模型图中的小黑点表示一个电子吗？ 提示　不是。表示电子在该处出现过一次。 [归纳提升] 1．在物质结构研究的历史上，根据量子论的观点，首先提出原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动并较好地解释了氢原子光谱的科学家是(　　) A．汤姆生　　　　　　 B．卢瑟福 C．道尔顿 D．玻尔 解析　玻尔引入量子力学观点，指出电子在原子核外空间内一定的轨道上绕核做高速圆周运动，这些轨道的能量是不连续的，这一理论很好地解释了氢原子光谱。 答案　D 2．有关核外电子运动规律的描述错误的是(　　) A．核外电子质量很小，在原子核外做高速运动 B．核外电子的运动规律与普通物体不同，不能用牛顿运动定律来解释 C．在电子云示意图中，通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动 D．在电子云示意图中，小黑点密表示电子在核外空间单位体积内出现的机会大 解析　电子云图中的小黑点自身并没有意义，小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的大小。电子云是一个比喻的说法，好像带负电荷的云雾笼罩在原子核周围，电子云只是对原子核外电子运动特征的一种形象描述。 答案　C 知识点二　原子核外电子的运动特征 对于多电子原子来说，常从以下几个方面来描述： 1．电子层 (1)电子层：如图所示，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。 s轨道和p轨道的示意图 (2)原子轨道数目(电子云伸展方向)及表示方法 ①同一类型的原子轨道形状__相同__，但伸展方向__不一定相同__。每