No2量子力學(xué)對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)

1、量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀量子力學(xué)對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述的認(rèn)識(shí)態(tài)的描述的認(rèn)識(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1 1、通過(guò)分析不同原子光譜事實(shí)，逐步用電子層、能級(jí)、原子、通過(guò)分析不同原子光譜事實(shí)，逐步用電子層、能級(jí)、原子軌道、自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軌道、自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). . 2 2、能正確書(shū)寫(xiě)能級(jí)符號(hào)和原子軌道符號(hào)，說(shuō)出每層中能級(jí)與、能正確書(shū)寫(xiě)能級(jí)符號(hào)和原子軌道符號(hào)，說(shuō)出每層中能級(jí)與原子軌道的類(lèi)型和數(shù)目及每層最多容納的電子數(shù)原子軌道的類(lèi)型和數(shù)目及每層最多容納的電子數(shù). . 3 3、能識(shí)別、能識(shí)別s s軌道和軌道和p p軌道的空間分布的圖像，知道原子軌道的軌道的空

2、間分布的圖像，知道原子軌道的圖形表述圖形表述. . 4 4、能比較出簡(jiǎn)單的軌道能量的大小關(guān)系、能比較出簡(jiǎn)單的軌道能量的大小關(guān)系. . 5 5、知道電子云是對(duì)電子在空間內(nèi)出現(xiàn)概率大小的形象化描述，、知道電子云是對(duì)電子在空間內(nèi)出現(xiàn)概率大小的形象化描述，明確小黑點(diǎn)的含義明確小黑點(diǎn)的含義. . 6 6、通過(guò)原子軌道的量子力學(xué)模型的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到人類(lèi)對(duì)物質(zhì)、通過(guò)原子軌道的量子力學(xué)模型的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到人類(lèi)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的。結(jié)構(gòu)的探索是無(wú)止境的。 一、一、電子層（電子層（n）：）： 【問(wèn)題組問(wèn)題組1】 （1）n的大小與電子離核距離、能量大小有什么關(guān)系？ （2）什么原因?qū)е码娮臃謱优挪迹?【小結(jié)小結(jié)】

3、（1）分層依據(jù)：電子的能量較大差別；電子運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域 或 離 核 遠(yuǎn) 近 的 不 同 。 即 電 子 層 由 內(nèi) 到 外 分 為K 、 。 （2）一般而言，n越大，電子離核的平均距離越 、能量越 。二、原子軌道的類(lèi)型：二、原子軌道的類(lèi)型： 原子軌道的類(lèi)型：原子軌道的類(lèi)型： 【問(wèn)題組問(wèn)題組2】 1.寫(xiě)出氖原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 2.氖原子第一電子層的2個(gè)電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的？它們的能量都一樣嗎？它們運(yùn)動(dòng)的區(qū)域一樣呈現(xiàn)什么形狀？ 3.氖原子第二電子層的8個(gè)電子是怎樣運(yùn)動(dòng)的？它們的能量都一樣嗎？它們運(yùn)動(dòng)的區(qū)域一樣呈現(xiàn)什么形狀？2、p軌道形狀軌道形狀啞鈴形啞鈴形(紡錘形紡錘形)3、d能級(jí)、能級(jí)、f能級(jí)形

4、狀復(fù)雜能級(jí)形狀復(fù)雜px、py、pz 3個(gè)軌道個(gè)軌道1、S軌道形狀軌道形狀-球形球形xyzxyzxyz原子軌道的圖形表述原子軌道的圖形表述 第二電子層：第二電子層：有二種形狀，所以有二種類(lèi)型軌道。分別是 ： 球形對(duì)稱(chēng)，記作2s。 紡錘形（或啞鈴形），紡錘形（或啞鈴形），用p表示，叫p p軌道軌道，記作2p。 第三電子層：第三電子層：是否看出其中存在明顯的規(guī)律，試著寫(xiě)一寫(xiě)。有 種形狀，決定有 種類(lèi)型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，用d表示，叫d軌道，記作3d。第四電子層第四電子層：有 種形狀，決定有 種類(lèi)型軌道（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 。

5、（4）復(fù)雜形狀，用f表示，叫f軌道，記作4f。第五電子層：第五電子層：有 種形狀，決定有 種類(lèi)型軌道。（1） ，記作 ；（2） ，記作 。（3）復(fù)雜形狀，記作 ；（4）復(fù)雜形狀，記作 。（5）復(fù)雜形狀，用g表示，叫g(shù)軌道，記作5g。 2.原子軌道的伸展方向原子軌道的伸展方向 （1）相同形狀的原子軌道還可有不同的伸展方向，伸展方向決定該種類(lèi)型軌道的個(gè)數(shù)。 （2）s軌道軌道是球形對(duì)稱(chēng)的，只有1個(gè)個(gè)軌道。 p軌道軌道在空間有x、y、z三個(gè)伸展方向， 所以p軌道含3個(gè)軌道個(gè)軌道，分別記作：px、py、pz。 d軌道有 個(gè)（這其中也存在明顯的規(guī)律，試著寫(xiě)寫(xiě)）伸展方向，即d軌道含 個(gè)軌道。 f軌道有 個(gè)伸

6、展方向，即f軌道含 個(gè)軌道。S能級(jí)能級(jí)p能級(jí)能級(jí)d能級(jí)能級(jí)f能級(jí)能級(jí) 3個(gè)軌道個(gè)軌道1個(gè)個(gè)S軌道軌道5個(gè)軌道個(gè)軌道7個(gè)軌道個(gè)軌道 思考：思考：為什么在高分辨率光譜中，氫原子的電子由為什么在高分辨率光譜中，氫原子的電子由2p2p軌道軌道躍遷到躍遷到1s1s軌道時(shí)，得到兩條靠的很近的譜線(xiàn)和鈉原子的黃軌道時(shí)，得到兩條靠的很近的譜線(xiàn)和鈉原子的黃色光譜也表現(xiàn)為靠的很近的兩條譜線(xiàn)，處于同一軌道上的色光譜也表現(xiàn)為靠的很近的兩條譜線(xiàn)，處于同一軌道上的電子的能量和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都一樣嗎？同一軌道上的電子的自電子的能量和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都一樣嗎？同一軌道上的電子的自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有幾種？同一軌道最多容納幾個(gè)電子？旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有幾種？

7、同一軌道最多容納幾個(gè)電子？電子不僅在核外空間不停地運(yùn)動(dòng)，而且還做電子不僅在核外空間不停地運(yùn)動(dòng)，而且還做自旋運(yùn)動(dòng)。電子的自旋有兩種狀態(tài)，通常采自旋運(yùn)動(dòng)。電子的自旋有兩種狀態(tài)，通常采用用 來(lái)標(biāo)記電子的不同自旋狀態(tài)。來(lái)標(biāo)記電子的不同自旋狀態(tài)。電子自旋并非像地球繞軸自旋，只是代表電電子自旋并非像地球繞軸自旋，只是代表電子的兩種不同狀態(tài)。子的兩種不同狀態(tài)。電子層電子層n n符符號(hào)號(hào)能級(jí)類(lèi)型能級(jí)類(lèi)型原子軌道類(lèi)型原子軌道類(lèi)型軌道數(shù)軌道數(shù)最多容納最多容納電子數(shù)電子數(shù)1 1 2 2 3 3 4 4 n n 核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述KLMNss p ds ps p d f1s1s2s2s，2p

8、2p3s3s，3p3p，3d3d4s4s，4p4p，4d4d，4f4f1 14 49 91616n n2 22 28 8181832322n2n2 2【鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)】 電子層電子層原子軌道數(shù)原子軌道數(shù)最多容納電子數(shù)最多容納電子數(shù)6 s 5 d 4 f 2.下列各電子層中不包含下列各電子層中不包含d軌道的是（軌道的是（ ）A. N 電子層電子層 B. M 電子層電子層 C. L 電子層電子層 D. K電子層電子層3.以下原子軌道符號(hào)不正確的是以下原子軌道符號(hào)不正確的是 （ ）A.6s B. 2d C. 3p D. 7f 1.填寫(xiě)下表：填寫(xiě)下表：6 1 25 5 104 7 14CD B【問(wèn)題

9、解決問(wèn)題解決】比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低1s、2s、3s 3s、3p、3d . 2px、2py、2pz .【小結(jié)】【小結(jié)】多電子原子中，電子填充原子軌道時(shí)，原子軌道能量的高低的規(guī)多電子原子中，電子填充原子軌道時(shí)，原子軌道能量的高低的規(guī)律：律：（1） 形狀相同的原子軌道能量的高低：形狀相同的原子軌道能量的高低： （2） 相同電子層上原子軌道能量的高低：相同電子層上原子軌道能量的高低： （3） 電子層和能級(jí)相同的原子軌道的能量電子層和能級(jí)相同的原子軌道的能量 ，如，如2px、2py、2pz軌道的軌道的能量能量 相同相同。1s2s3s3s3p3d2p

10、x=2py=2pz1s2s3snsnpndnf相等相等 【練習(xí)】下列各組多電子原子的原子軌道能量比較不正【練習(xí)】下列各組多電子原子的原子軌道能量比較不正確的是確的是 ( ) ( ) A.3pA.3px x=3p=3pz z B.3pB.3p 3d 3d C.4pC.4p 4f 4f D.7s D.7s 6s6sD三、電子云三、電子云 閱讀課本第閱讀課本第8 8頁(yè)，頁(yè)， 1 1、電子的特征有哪些？、電子的特征有哪些？ 2 2、電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有哪些？、電子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)有哪些？ 3 3、找出什么是電子云找出什么是電子云圖圖？ 4 4、電子云圖中小黑點(diǎn)疏密表示什么意義？電子云圖中小黑點(diǎn)疏密表示什么意義？

11、三三、電子云電子云（1）質(zhì)量很小，帶負(fù)電荷（）質(zhì)量很小，帶負(fù)電荷（2）運(yùn)動(dòng)速度很大）運(yùn)動(dòng)速度很大（3）在原子內(nèi)有相對(duì)較大的運(yùn)動(dòng)空間）在原子內(nèi)有相對(duì)較大的運(yùn)動(dòng)空間1、核外電子的特征：、核外電子的特征：2、電子運(yùn)動(dòng)的特征：、電子運(yùn)動(dòng)的特征： 無(wú)確定的軌道；無(wú)確定的軌道；不能準(zhǔn)確地測(cè)定電子在某一時(shí)刻所處的不能準(zhǔn)確地測(cè)定電子在某一時(shí)刻所處的位置和運(yùn)動(dòng)速度；也不能描畫(huà)出它的軌跡。位置和運(yùn)動(dòng)速度；也不能描畫(huà)出它的軌跡。 采用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)描述電子在原子核外空間某一區(qū)域采用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)描述電子在原子核外空間某一區(qū)域出現(xiàn)的概率大小。出現(xiàn)的概率大小。為了形象的為了形象的表示電子在原子核外空間的分布狀況，人們常用單

12、位表示電子在原子核外空間的分布狀況，人們常用單位體積內(nèi)小點(diǎn)的疏密程度來(lái)表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)概體積內(nèi)小點(diǎn)的疏密程度來(lái)表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小率的大小。電子云圖：電子云圖：描述電子在空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小的圖形描述電子在空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小的圖形. 離核近，小黑點(diǎn)密，電子云密度大，電子出現(xiàn)的概離核近，小黑點(diǎn)密，電子云密度大，電子出現(xiàn)的概率大；率大； 離核遠(yuǎn)，小黑點(diǎn)疏，電子云密度小，電子出現(xiàn)的概離核遠(yuǎn)，小黑點(diǎn)疏，電子云密度小，電子出現(xiàn)的概率小。率小。（2 2）小黑點(diǎn)疏密的含義）小黑點(diǎn)疏密的含義: :注意：注意：（1）電子云是一種對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)形）電

13、子云是一種對(duì)原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)形象化描述的方法，而不是一個(gè)具體的實(shí)物。象化描述的方法，而不是一個(gè)具體的實(shí)物。（2）電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)代表的不是一個(gè)電子）電子云圖中的一個(gè)小黑點(diǎn)代表的不是一個(gè)電子,表表示的是示的是電子在這里出現(xiàn)過(guò)一次。電子在這里出現(xiàn)過(guò)一次?！揪毩?xí)練習(xí)】 下列有關(guān)電子云的敘述中，正確的是（下列有關(guān)電子云的敘述中，正確的是（ ）。）。 A. A. 電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的電子云形象地表示了電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率概率 B. B. 電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目電子云直觀地表示了核外電子的數(shù)目 C. 1sC. 1s電子云界面圖是一個(gè)球面，表示在這個(gè)球面以外，