1.1 原子结构模型 课件-2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修2

该高中化学课件聚焦原子结构模型发展及核外电子运动状态，通过“联想·质疑”呈现道尔顿到量子力学模型的历史脉络，结合焰火发光原理等实例，搭建从经典模型到量子化特征的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，用表格对比量子数与能级关系、问题驱动能量判断，借塞曼效应实验事实及s/p轨道图形，帮助学生建构模型。学生能深化抽象概念理解，教师可依托结构化资料提升教学效率。

第1章 第1节　原子结构模型 1.了解原子结构模型的历史发展，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），电子处于不同的能级并可以在一定条件下发生激发与跃迁。 3.知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述。 【学习目标】 1 1 【联想·质疑】P2 不同时期的原子结构模型 时间或年代 1803年 1904年 1911年 1913年 20世纪20 年代中期 原子结构 模型 模型名称 实心球 体模型 模型 模型 ______________模型 模型 相关科学家 薛定谔 葡萄干布丁 核式 电子分层 排布 量子力学 道尔顿 汤姆孙 卢瑟福 玻尔 【自主学习1】阅读课本P3--4，并思考： 1、什么是光谱？ 2、卢瑟福对原子光谱的观点？事实呢？ 3、玻尔原子结构模型的基本观点和意义？ 4、什么是基态？激发态？ 用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 灼烧时，电子获得能量，从能量较低的轨道向能量较高的轨道跃迁，跃迁到能量较高的轨道的电子处于一种不稳定的状态，它随即就会回到原来的轨道，并向外界以光能的形式释放能量。 为什么氢光谱是线状光谱？ n=4 n=3 n=2 n=1 吸收能量 辐射能量 电子从一个电子 层跃迁到另一个电 子层时，吸收或释 放一定的能量，就 会吸收或释放一定 波长的光，所以 得到线状光谱。 P4 联想•质疑 （1）在钠原子中 n=4 n=3 电子跃迁 （3）在无外磁场存在时，氢原子中 n=2 n=1 电子跃迁 钠原子的黄色谱线也得到两条靠得很近的谱线… 实验事实: 多条谱线 （2）在外磁场存在，无论是氢原子还是多电子原子的光谱中，原来的一条谱线都可能分裂为多条。 两条靠得很近的谱线 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 K L M N O P Q 低→高 近→远 1、量子数 n——电子层——又称能层 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 2、能级 在同一电子层中，电子所具有的能量可能 ，所以同一电子层分成不同的 ，用 来表示。 不同 能级 s、p、d、f 1 3 5 7 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 量子力学中描述单个电子的空间运动状态 s p d s p d f 1s 2s 2px、2py、2pz 3s 3px、3py、3pz 3d(含5个原子轨道) 4s 4px、4py、4pz 4d(含5个原子轨道) 4f(含7个原子轨道) 3.原子轨道 规律:能级数目=对应电子层数n，能层中的原子轨道数目=n2 量子数n(电子层数)所对应的能级和原子轨道的情况表 1 2 3 4 ...... n 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 思考：判断下列原子轨道的能量由大小高低关系 （1）1s 2s 3s （2）2p 3p 4p （3）2s 2p 3d （4）2px 2py 2pz < < < < < < = = 3.不同原子轨道的能量大小关系 无磁场时能量相同 有磁场时能量不同 1、有下列四种轨道：①2s、②2p、③3p、④4d，其中能量最高的是（ ） A. 2s B.2p C.3p D.4d D 2、用“＞”“＜”或“＝”表示下列各组多电子原子的原子轨道能量的高低： ⑴3s 3p ⑵2px 2py ⑶3s 3d ⑷4s 3p ＜ ＝ ＜ ＞ 随堂检测： 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 4、电子自旋运动： 处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只有 种，分别用符号“___”和“___”表示。 ↑ ↓ 两 小结： •同一原子轨道上，最多只能容纳2个自旋方向相反的电子； •每个电子层最多容纳的电子数为2n2。 例1下列现象和应用与电子跃迁无关的是 (　　) A.激光 B.焰色试验 C.缓慢氧化放热 D.霓虹灯 例2 对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是(　　) A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量 B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线 C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质 D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应 P4 联想•质疑 （1）在钠原子中 n=4 n=3 电子跃迁 （3）在无外磁场存在时，氢原子中 n=2 n=1 电子跃迁 钠原子的黄色谱线也得到两条靠得很近的谱线… 实验事实: 多条谱线 （2）在外磁场存在，无论是氢原子还是多电子原子的光谱中，原来的一条谱线都可能分裂为多条。 两条靠得很近的谱线 在外磁场存在的情况下，原子光谱中原来的一条谱线分裂为多条的现象，称为‌塞曼效应‌（Zeeman Effect）。 当原子置于外磁场中时，电子的轨道磁矩和自旋磁矩会与磁场发生相互作用，导致原子能级发生分裂。这种能级分裂使得原本简并的能级（即能量相同的能级）变为多个能量略有不同的子能级。因此，电子在跃迁时，不同子能级间的能量差对应不同的光子频率，从而在光谱上表现为一条谱线分裂成多条靠得很近的谱线。‌ s能级的原子轨道 球形对称 5、原子轨道的图形描述 p能级的原子轨道是哑铃（纺锤）形的，每个P能级有3个原子轨道，它们相互垂直,分别以px，py，pz表示，三者形状相同，只是伸展方向不一样。 d能级的原子轨道有5个 d能级是花瓣形的；f轨道形状更复杂。 联想•质疑： 原子轨道可以用波函数来表示，那么又该如何理解波函数呢？怎样形象地描述电子在空间中的运动与分布呢？ 量子力学对原子核外电子运动状态的描述 二 核外电子的运动特征？ 速度极快 运动空间极小 无固定运动轨迹 6、电子云 并不是表示原子核外的一个电子,而是表示电子在此空间出现的机率(电子曾经来过)。通常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率的大小。 ：描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形。 电子处在1s轨道的电子云图 电子处在2p轨道的电子云图 $