2023-2024學(xué)年蘇教版選擇性必修2 專(zhuān)題2　第1單元　課時(shí)1　人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)　原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征 課件（46張）

專(zhuān)題2原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)第一單元原子核外電子的運(yùn)動(dòng)課時(shí)1人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)原子核外電子的運(yùn)動(dòng)特征內(nèi)容索引學(xué)習(xí)目標(biāo)活動(dòng)方案課堂反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解有關(guān)核外電子運(yùn)動(dòng)模型的歷史發(fā)展過(guò)程。2．認(rèn)識(shí)核外電子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。3．知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可通過(guò)電子云模型、原子軌道來(lái)描述。4．了解各電子層包含的原子軌道類(lèi)型、數(shù)目和容納的電子數(shù)，了解原子軌道的能量高低，了解電子的自旋狀態(tài)?；顒?dòng)方案活動(dòng)一：回顧所學(xué)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)1．從以下幾個(gè)方面，說(shuō)說(shuō)我所知道的原子結(jié)構(gòu)的有關(guān)結(jié)論。(1)原子是由哪些粒子構(gòu)成的？原子核是由哪些粒子構(gòu)成的？元素的種類(lèi)取決于哪一種粒子的數(shù)目？【答案】

原子由原子核和核外電子構(gòu)成。原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。元素的種類(lèi)取決于質(zhì)子的數(shù)目。(2)原子中的質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)、中子數(shù)、核電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)之間有哪些定量關(guān)系？【答案】

核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)。質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。2．畫(huà)出下列粒子的結(jié)構(gòu)示意圖(1)鋰原子(2)氖原子(3)鋁離子(4)氯離子【答案】

(1)

(2)

(3)

(4)

3．原子核外電子的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？【答案】

(1)電子的質(zhì)量很小(9.1095×10-31kg)，帶負(fù)電荷；(2)相對(duì)于原子和電子的體積而言，電子運(yùn)動(dòng)的空間很大；(3)電子運(yùn)動(dòng)的速度很快，接近光速(3.0×108m·s-1)。1．19世紀(jì)科學(xué)家道爾頓、湯姆生分別對(duì)原子結(jié)構(gòu)有什么認(rèn)識(shí)？【答案】

道爾頓提出了近代原子論，認(rèn)為原子有質(zhì)量，不可分割；湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出電子普遍存在于原子中?；顒?dòng)二：討論人類(lèi)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2．20世紀(jì)初，科學(xué)家如何認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)？科學(xué)家如何基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)建構(gòu)和優(yōu)化原子模型？【答案】

20世紀(jì)初，科學(xué)家建立了實(shí)驗(yàn)和模型結(jié)合的方法來(lái)認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，經(jīng)過(guò)分析和推理，提出原子結(jié)構(gòu)模型；再根據(jù)新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)對(duì)提出的原子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行修正，進(jìn)而提出新的原子結(jié)構(gòu)模型。依據(jù)一系列的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，科學(xué)家對(duì)模型不斷進(jìn)行優(yōu)化，直至形成更符合原型特點(diǎn)的模型。3．盧瑟福是如何否定湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型的？他提出的原子結(jié)構(gòu)的有核模型主要內(nèi)容是什么？盧瑟福的

α

粒子散射實(shí)驗(yàn)【答案】

盧瑟福根據(jù)

α粒子的散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型，他提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型，認(rèn)為原子的質(zhì)量主要集中于原子核上，電子在原子核外空間做高速運(yùn)動(dòng)，盧瑟福被稱(chēng)為“原子之父”。4．丹麥物理學(xué)家玻爾在研究氫原子光譜后，根據(jù)___________的觀點(diǎn)，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型。量子力學(xué)玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型氫原子光譜的形成玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容包括哪些？【答案】

①原子核外電子在一系列穩(wěn)定的軌道上運(yùn)動(dòng)，這些軌道稱(chēng)為原子軌道。核外電子在原子軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，既不放出能量，也不吸收能量。②不同的原子軌道具有不同的能量，原子軌道的能量變化是不連續(xù)的。③原子核外電子可以在能量不同的軌道上發(fā)生躍遷。5．玻爾認(rèn)為，原子軌道的能量變化是不連續(xù)的，即_________的。當(dāng)電子吸收了能量(如光能、熱能)后，會(huì)如何變化？當(dāng)電子從能量較高的軌道回到能量較低的軌道時(shí)，就會(huì)發(fā)射出光子，發(fā)出的光的波長(zhǎng)取決于什么？【答案】

會(huì)從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。發(fā)出光的波長(zhǎng)取決于兩個(gè)軌道的能量之差。量子化6．不能用處理宏觀物體的辦法來(lái)描述電子的運(yùn)動(dòng)?？茖W(xué)家采用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)描述電子在原子核外某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。下圖是處于能量最低狀態(tài)的氫原子的電子云示意圖：處于能量最低狀態(tài)的氫原子的電子云示意圖該狀態(tài)的氫原子的電子在原子核外運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律？【答案】

電子主要在原子核周?chē)那蛐螀^(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核近，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大；運(yùn)動(dòng)區(qū)域離核遠(yuǎn)，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)小。7．什么叫電子云？電子云中的小點(diǎn)、小點(diǎn)的疏密的意義是什么？【答案】

用小點(diǎn)的疏密來(lái)描述電子在原子核外空間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的大小所得到的圖形叫作電子云圖。小點(diǎn)代表電子在核外空間區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，小點(diǎn)的疏密描述電子在原子核外某一區(qū)域出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的大小。1．在含有多個(gè)核外電子的原子中，電子的能量往往不同。人們根據(jù)電子的能量差異和主要運(yùn)動(dòng)區(qū)域不同，認(rèn)為原子核外電子處于不同的電子層上。人們習(xí)慣用英文字母____表示電子層，由內(nèi)向外的電子層數(shù)n依次取1、2、3、4、5等正整數(shù)，對(duì)應(yīng)的電子層符號(hào)分別為_(kāi)_______________等。討論各電子層距原子核的距離大小及能量高低關(guān)系，距離由小到大順序：____________________，能量由高到低順序：____________________。活動(dòng)三：原子軌道n

K、L、M、N、O

K<L<M<N<O……

K<L<M<N<O……

2．了解原子軌道概念。(1)原子軌道是量子力學(xué)描述電子在原子核外空間運(yùn)動(dòng)的主要區(qū)域。實(shí)驗(yàn)和量子力學(xué)研究表明，處于同一電子層的原子核外電子，可以在不同類(lèi)型的原子軌道上運(yùn)動(dòng)，其能量也不相同，即同一電子層(能層)可進(jìn)一步劃分為不同的_______。能級(jí)(2)原子軌道有不同的類(lèi)型，它們能量不同，形狀也不同，人們常用小寫(xiě)的英文字母s、p、d、f分別表述不同形狀的軌道。閱讀方法導(dǎo)引，各種原子軌道分別是什么形狀？分別有幾種空間伸展方向？s軌道p軌道【答案】

s軌道呈球狀，p軌道呈紡錘狀，d軌道和f軌道較復(fù)雜。s軌道是球形對(duì)稱(chēng)的，所以

s軌道只有

1個(gè)軌道，p軌道在空間有x、y、z

3個(gè)伸展方向，所以

p軌道包括

px、py、pz

3個(gè)軌道。d軌道有5個(gè)伸展方向(5個(gè)軌道)，f軌道有7個(gè)伸展方向(7個(gè)軌道)。(3)如何表示原子核外電子所處的軌道？【答案】

將表示電子層的n和表示原子軌道形狀的s、p、d、f結(jié)合起來(lái)表示原子軌道，如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。(4)原子軌道最多容納的電子數(shù)＝原子軌道中軌道數(shù)目的2倍。s、p、d、f……軌道所包含的軌道數(shù)分別為1、3、5、7……，每個(gè)原子軌道最多容納的電子數(shù)為其軌道數(shù)的2倍。各層最多容納的電子數(shù)為2n2個(gè)。填寫(xiě)下表中各能層包含的原子軌道數(shù)目和最多可容納的電子數(shù)電子層原子軌道類(lèi)型原子軌道數(shù)目最多可容納電子數(shù)11s

22s，2p

33s，3p，3d

44s，4p，4d，4f

n—

12489181632n22n23．閱讀教材，了解原子軌道能量高低規(guī)律。(1)處于相同電子層的原子軌道能量的高低：________________。(2)形態(tài)相同的原子軌道能量的高低：___________________。(3)電子層的形狀均相同的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量_______。ns<np<nd<nf

1s<2s<3s<4s…

相等4．原子核外電子還存在一種稱(chēng)為自旋的運(yùn)動(dòng)，原子核外電子的自旋可以有兩種不同的狀態(tài)，通常人們用向上箭頭“↑”和向下箭頭“↓”來(lái)表示這兩種不同的自旋狀態(tài)。

“電子自旋”真像地球繞軸自轉(zhuǎn)一樣嗎？【答案】

電子自旋并不是真像地球繞軸自轉(zhuǎn)一樣，它只是代表電子的兩種不同狀態(tài)。5．怎樣描述原子核外某電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？【答案】

描述原子核外某電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須說(shuō)明其所在的電子層、原子軌道的類(lèi)型、原子軌道的伸展方向和電子的自旋狀態(tài)，這四個(gè)方面缺少任何一個(gè)，都不能準(zhǔn)確描述電子運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。課堂反饋123456789101112【解析】道爾頓在化學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是提出了原子學(xué)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)原子——“實(shí)心球”模型，A不符合題意；英國(guó)科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)原子中存在電子，湯姆生提出了葡萄干面包原子模型，B不符合題意；英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子散射現(xiàn)象，提出了帶核的原子結(jié)構(gòu)模型，C符合題意；丹麥物理學(xué)家玻爾引入量子論觀點(diǎn)，提出電子在一定軌道上運(yùn)動(dòng)的原子結(jié)構(gòu)模型，D不符合題意。1．化學(xué)上提出“有核模型”原子結(jié)構(gòu)的科學(xué)家是 (

)A．道爾頓 B．湯姆生

C．盧瑟福 D．玻爾C【解析】H原子

s軌道只有

1個(gè)電子，A錯(cuò)誤；有的原子不同能層s軌道的電子數(shù)相等，且為

2個(gè)，C錯(cuò)誤；若該能層沒(méi)有排滿電子，容納的電子數(shù)就不會(huì)是

2n2，D錯(cuò)誤。1234567891011122．下列說(shuō)法正確的是

(

)A．1個(gè)s軌道容納的電子總是2個(gè)B．1個(gè)p軌道最多容納2個(gè)電子C．1個(gè)原子不同電子層的s軌道容納的電子數(shù)都不相等D．1個(gè)原子每個(gè)電子層容納的電子數(shù)都為2n2B【解析】s、p、d、f軌道中的軌道數(shù)分別是1、3、5、7，D正確。1234567891011123．

(2022·天津河西期末)下列各原子軌道中軌道數(shù)為7的是

(

)A．s

B．p

C．d

D．fD【解析】電子云示意圖中的每個(gè)小黑點(diǎn)表示的是電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率，小黑點(diǎn)的疏密程度代表電子出現(xiàn)概率的大小，D錯(cuò)誤。1234567891011124．

(2021·濱州期末)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

)A．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸升高B．霓虹燈能發(fā)出五顏六色的光，其發(fā)光機(jī)制與氫原子光譜形成的機(jī)制基本相同C．2p和3p軌道在三維空間分布的圖形均為紡錘狀D．電子云示意圖中的每個(gè)小黑點(diǎn)都表示一個(gè)電子D1234567891011125．如圖是s軌道和p軌道的原子軌道示意圖，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．s軌道和

p軌道的原子軌道形狀相同B．每個(gè)

p軌道都有

6個(gè)原子軌道C．s軌道的半徑與電子層序數(shù)有關(guān)D．Na原子的電子只在

s軌道上高速運(yùn)動(dòng)C【解析】s軌道為球形，p軌道為紡錘形，A錯(cuò)誤；每個(gè)p軌道都有3個(gè)空間伸展方向，B錯(cuò)誤；電子層序數(shù)越小，s軌道的半徑越小，C正確；Na原子的電子在6個(gè)原子軌道上高速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011126．下列說(shuō)法正確的是

(

)A．1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)B．電子云圖中的小點(diǎn)密度大，說(shuō)明該原子核外空間電子數(shù)目多C．Ns軌道示意圖可表示為D．3d表示

3d軌道有

3個(gè)C【解析】電子云表示電子在原子核外單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小，1s電子云呈球形，表示1s電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對(duì)稱(chēng)，而不是表示電子做圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；電子云圖中的小點(diǎn)僅表示電子在此區(qū)域出現(xiàn)的概率，B錯(cuò)誤；ns原子軌道為球形，C正確；3d表示第三電子層上的d軌道，D錯(cuò)誤。1234567891011121234567891011127．下列對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述正確的是 (

)A．電子的運(yùn)動(dòng)與行星的運(yùn)動(dòng)相似，都是圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉(zhuǎn)B．第三電子層有3s、3p、3d、3f四種原子軌道C．氫原子中只有1個(gè)電子，故氫原子只有1個(gè)原子軌道D．在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的電子，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)肯定不同D【解析】質(zhì)量很小的電子在做高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律跟普通物體不同，電子沒(méi)有確定的運(yùn)動(dòng)軌道，A錯(cuò)誤；第三電子層只有3s、3p、3d三種原子軌道，B錯(cuò)誤；氫原子中只有1個(gè)電子，在1s軌道，但還存在其他空軌道，C錯(cuò)誤；電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與電子層、軌道類(lèi)型和自旋狀態(tài)有關(guān)，在同一原子內(nèi)部沒(méi)有兩個(gè)電子存在完全相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D正確。123456789101112【解析】Na＋、Mg2+核外電子數(shù)都是10，S2-、Cl－核外電子數(shù)都是18，所以這幾種離子的核外電子數(shù)不同，A錯(cuò)誤；Na＋、Mg2+、O2-、F－核外電子數(shù)都是10，所以這幾種離子的核外電子數(shù)相等，B正確；F－核外有10個(gè)電子，Cl－核外有18個(gè)電子，Br－核外有36個(gè)電子，I－核外有54個(gè)電子，所以其核外電子數(shù)不等，C錯(cuò)誤；K＋、Ca2+、S2-核外有18個(gè)電子，Ne原子核外有10個(gè)電子，所以其核外電子數(shù)不都相等，D錯(cuò)誤。1234567891011128．

(2020·南京期末)核外具有相同電子數(shù)的一組微粒是 (

)A．Na＋、Mg2+、S2-、Cl－

B．Na＋、Mg2+、O2-、F－C．F－、Cl－、Br－、I－

D．K＋、Ca2+、Ne、S2-B1234567891011129．氫原子的電子云示意圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．電子云圖中小黑點(diǎn)的密度越小，電子數(shù)目越少B．電子云圖中小黑點(diǎn)的密度越大，電子出現(xiàn)的概率越大C．所有電子云輪廓圖都是球形D．電子云圖中小黑點(diǎn)的密度小，表示電子在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的速率小B【解析】電子云圖中小黑點(diǎn)的密度并不代表電子數(shù)目多少，是代表電子在空間區(qū)域出現(xiàn)的概率，小黑點(diǎn)的密度越小，表示電子在核外該空間出現(xiàn)的概率越小，A、D錯(cuò)誤；電子云圖中小黑點(diǎn)的密度越大，表示電子出現(xiàn)的概率越大，B正確；只有s軌道的電子云輪廓圖才是球形，C錯(cuò)誤。123456789101112【解析】在對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述中，確定一個(gè)“軌道”的方面包括：①電子層、②軌道類(lèi)型、③電子云的伸展方向；電子的自旋狀態(tài)與電子運(yùn)動(dòng)軌道無(wú)關(guān)，描述的是電子自旋的方向，故選B。12345678910111210．在對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述中，確定一個(gè)“軌道”的方面包括

(

)①電子層

②軌道類(lèi)型③電子云的伸展方向

④電子的自旋狀態(tài)A．①②③④

B．①②③

C．①②

D．①B12345678910111211．下圖是s軌道、p軌道的原子軌道圖，試回答問(wèn)題：(1)s軌道呈_____形，每個(gè)s軌道有____個(gè)原子軌道；p軌道的原子軌道呈_______形，每個(gè)p軌道有____個(gè)原子軌道。(2)s軌道的原子軌道、p軌道的原子軌道的半徑與_____________有關(guān)，_____________越大，原子軌道半徑越大。球1

紡錘3

電子層序數(shù)電子層序數(shù)12345678910111212．人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)不斷深化