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2.1《原子核外电子的运动》导学案（苏教版化学选修3）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：教(学)案
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
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  • 专题2　原子结构与元素的性质第一单元　原子核外电子的运动
    课前预习
    问题导入
    什么是原子？原子有哪些特点？
    答：原子是化学变化中的最小粒子。原子的特点有：（1）原子的大部分质量集中于原子核内；（2）核的体积很小，约为整个原子体积的10-15，因此，原子内原子核外有较大空间；（3）原子内原子核的密度非常大，约为金属铀密度（18.07 g•cm-3）的5×1012倍。
    知识预览
    1.氢原子光谱是由具有特定__________、彼此分离的__________所组成，即为线状光谱。
    2.玻尔的原子结构模型的基本观点：
    （1）原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕__________运动，并且__________能量。
    （2）在不同轨道上运动的电子具有__________的能量（E），而且能量是__________的，即能量是“__________”的，不能任意连续变化而只能取某些不连续的数值。
    （3）只有当电子从一个轨道（能量为Ei）跃迁到另一个轨道（能量为Ej）时，才会__________能量。
    3.量子力学研究表明，处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动。轨道的类型不同，__________也不同。人们用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。s轨道呈__________形，p轨道呈__________形，d轨道和f轨道较复杂。
    4.原子核外电子还有一种称为“__________”的运动。原子核外电子的自旋可以有两种不同的状态，通常用__________和__________来表示这两种不同的自旋状态。
    5.为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小点的__________来表示电子在原子核外出现概率的大小。点__________的地方，表示电子在那里出现的概率大；点__________的地方，表示电子在那里出现的概率小。这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为__________图。
    6.最早提出科学的原子概念的是__________，意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上，提出了__________的概念，俄国化学家门捷列夫揭示了自然界的一条基本规律，即__________，从理论上指导了化学元素的发现和应用。
    7.__________为化学提供了分析原子和分子结构的理论基础。
    8.原子结构模型的演变过程：道尔顿原子学说汤姆生__________→__________→玻尔电子分层排布模型→__________。
    答案：1.波长　谱线
    2.（1）原子核　不辐射　（2）不同　量子化　一份一份　（3）辐射或吸收
    3.轨道的形状　球　纺锤
    4.自旋　向上箭头“↑”　向下箭头“↓”
    5.疏密程度　密集　稀疏　电子云
    6.道尔顿　分子　元素周期律
    7.量子力学
    8. “葡萄干布丁”模型　卢瑟福核式模型　量子力学模型
    课堂互动
    三点剖析
    一、人类认识原子结构的历史
    道尔顿原子学说→汤姆逊“葡萄干布丁”模型→卢瑟福核式模型→玻尔电子分层排布模型→量子力学模型。
    人类对原子结构的认识经历了一个漫长，不断深化的过程，这有利于培养我们的正确的科学发展观。
    二、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型
    玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。玻尔的重大贡献在于指出了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是量子化的。
    谱线的波长或频率与能级间能量差所具有的关系可用下式表示：
    E0-hυ=ΔE=E末-E始。ΔE为两轨道的能量差。
    玻尔指出,原子核外电子在具有确定能量的轨道上运动,当原子不受外界影响时,电子既不吸收能量也不放出能量。不同的原子轨道具有不同的能量,轨道能量的变化是不连续的,即量子化的。当电子吸收了能量（如光能、热能等）后，就会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道的电子不稳定，会回到能量较低的轨道上，当电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时发射出光子，发出光的波长取决于两个轨道的能量之差。
    三、原子核外电子运动的特征
    量子力学中的轨道的含义已与玻尔原子结构模型中轨道的含义完全不同，它既不是圆形轨道，也不是指固定轨迹。
    注意：①电子云的含义、电子云示意图的描述都是比较容易出错的地方，希望大家引起足够重视。②所谓电子在核外出现的概率大小，用通俗的话说就是电子在核外空间单位体积内出现的机会多少。
    下表总结了量子数的取值范围和符号表示。
    量子数和原子轨道
    主量子数n 角量子数l 磁量子数m
     

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