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 学案 2023-2024学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

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 【学习目标】 1.能举例说明原子结构模型发展演变的历程,认识基于实验证据建构和优化模型的思路。 2.能用轨道和能级概念描述核外电子的运动状态。 【合作探究】 【学习情境】 　　人类对原子及其结构的认识是一个由浅入深、由现象到本质、由不全面到比较全面的不断深化、不断完善的过程。这种过程将继续下去,而不会停止。人类对原子及其结构的认识大约可分为17世纪前古代时期;17、18和19世纪近代萌芽时期;19世纪末、20世纪初近代时期和20世纪20年代至今的现代时期。若以学说、理论为里程碑,与上述时期相应的有古代素朴的原子论、原子—分子论、卢瑟福的原子有核模型和旧量子论——玻尔学说及现代原子结构理论。 任务1　人类对原子结构的认识 【新知生成】 1.根据卢瑟福α粒子散射现象(下图),能得到关于原子结构特点是　 。 2.玻尔原子结构模型的观点主要有: (1)原子核外电子在一系列　　 　　上运动;电子在原子轨道上运动时,电子既不　　能量,也不　　能量。 (2)不同的原子轨道具有的能量　　　　,轨道的能量变化是　　　　　　。 (3)当电子吸收或放出能量后,电子会在能量不同的轨道上发生　　　　。 3.电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现　　　　的大小所得的图形叫电子云。离核越近,电子出现的机会　　　　,电子云密度越　　　　;离核越远,电子出现的机会　　　　,电子云密度越　　　　。 【答案】1.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电荷的电子在核外空间里绕核旋转 2.(1) 稳定的轨道　放出　吸收　(2) 不同　不连续的　(3) 跃迁 3.机会　越大　大　越小　小 【核心突破】 　　典例1　氢原子的电子云如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.电子云图中小黑点的密度越小,电子数目越少 B.电子云图中小黑点的密度越大,单位体积内电子出现的概率越大 C.所有电子云轮廓图都是球形 D.电子云图中小黑点的密度小,表示电子在该区域内运动的速率慢 【答案】B 【解析】电子在原子核外的运动可以用电子在核外空间出现的概率的大小来描述,通常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。小黑点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大;小黑点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小。这种形象描述电子在核外空间出现概率大小的图形就是电子云。氢原子的电子云轮廓图是球形,但不是所有电子云轮廓图都是球形。 疑难点拨　电子云图中黑点的意义 电子云图中的黑点绝无具体数目的意义,而有相对多少的意义。单位体积内黑点数目较多(黑点密度较大),表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较大;单位体积内黑点数目相对较少(黑点密度较小),表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较小。电子的运动无宏观物体那样的运动规律,但有它自身的规律。 　　训练1　1909年,科学家卢瑟福用带正电荷的α粒子轰击金箔,发现绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子发生了较大的偏转,极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来。依据上述实验现象可以得出的推论是 (　　) A.金原子内的质量是均匀分布的 B.金原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的 C.金原子内有体积很小、质量远大于α粒子的核 D.金原子核内含有质子和中子 【答案】C 【解析】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部绝大部分空间是空的,A项错误;若原子内的正电荷和负电荷是均匀分布的,则不只是少数α粒子发生偏转,而是大多数发生偏转,B项错误;少数α粒子发生了较大的偏转,原因是α粒子在运动中途经原子核附近时,受到斥力,能说明金原子内有体积很小、质量远大于α粒子的核,C项正确;通过上述实验,能说明原子核位于原子中心,质量主要集中在原子核上,但不能说明金原子核内含有质子和中子,D项错误。 任务2　原子核外电子的运动特征 【新知生成】 1.根据电子分层排布示意图,交流讨论: (1)每一层最多排布的电子数为　 。 (2)54号元素的原子结构示意图为　　　　　　　　　　　。 2.原子轨道是量子力学描述电子在原子核外空间运动的　　　　　　　　,轨道的类型不同,能量不同,形状也不同,包括　　　　　　　　　　　。 完成下表: 轨道符号 … 轨道形状 … … 轨道数目 (轨道伸展方向) 　　3.1个原子轨道最多排　　　　个电子,它们的自旋方向　　　　,　　　　运动状态完全相同的电子。 4.填写下表,并回答下列问题: 电