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专题2 原子结构与性质
第一单元 原子核外电子的运动
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
原子结构模型的演变
公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为 ：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。
1.了解原子结构模型发展的演变过程。
2.认识核外电子的运动特点,能用轨道和能级概念描述核外电子的运动状态。
1.通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。(宏观辨识与微观探析)
2.结合原子结构模型的演变过程，能论证证据与模型的建立及其发展之间的关系。(证据推理与模型认知)
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
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一、人类对原子结构的认识
德谟克利特：朴素原子观
道尔顿：原子学说
汤姆生：“葡萄干面包式” 模型
卢瑟福：带核原子结构模型
玻尔：原子轨道模型
现代量子力学模型
1803
1904
1911
1913
1926
19世纪初，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体，在化学反应中保持本性不变。
1、道尔顿原子结构模型
1897年，英国科学家汤姆生发现了电子。提出了“葡萄干面包式”模型，认为原子是可以再分的。
2、汤姆生原子模型
1911年，英国物理学家卢瑟褔通过α粒子散射实验提出带核的原子结构模型。认为原子是由带正电荷的原子核和带负电核外电子构成。
卢瑟福认为原子质量主要集中在原子核上，电子在原子核外空间高速运动。
卢瑟福——原子之父
3、卢瑟福原子模型
1913年，丹麦物理学家玻尔把普朗克的相关理论与卢瑟福的原子模型相结合，较好地解释了氢原子光谱，提出新的原子结构模型。
（1）原子核外电子在一系列稳定的轨道上运动，这些轨道称为原子轨道。核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。
（2）不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的。
（3）原子核外电子可以在不同的轨道上发生跃迁。
4、玻尔原子模型
1926年，奥地利物理学家薛定谔等以量子力学为基础提出电子云模型。
5、电子云模型
电子云
人们用统计图示的方法来形象地描绘电子在原子核外空间出现的机会的大小。 用小点代表电子在核外空间区域内出现的机会，小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。
用小点的疏密来描述电子在核外空间出现的机会大小所得到的的图形叫做电子云图。
电子云密度大的地方，表明电子在核外单位体积内出现的机会多，反之，出现的机会少。
处于能量最低状态的
氢原子的电子云示意图
二、原子核外电子的运动特征
1．核外电子的运动状态
（1）电子层（n）1　 2　 3　 4　 5　 6　 7
符号　　　_________________________
K　 L　M　N O　P　Q
能量
远近
分层依据：电子运动的______不同、电子运动的主要区域离核的______不同。
（2）原子轨道
能量
形状
分类：s、p、d、f
分类依据：同一电子层中电子运动的______仍有区别，电子云的______也不相同。
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，轨道的形状也不同，人们用小写字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。
s ——________
球形
纺锤形
p—— ________
d、f轨道较复杂。
①原子轨道形状——决定轨道的类型。
②原子轨道的______________决定该种轨道类型的________。
s——___ p——___ d——___ f——___
空间伸展方向
轨道数
3
7
5
1
s轨道和p轨道的示意图
③原子轨道能量高低规律：
相同电子层：ns＜np＜nd＜nf
形状相同的原子轨道：1s＜2s＜3s＜4s
电子层和形状相同的原子轨道npx＝npy＝npz
2．电子的自旋
自旋状态相同：
自旋状态相反：
↑ ↑
↑ ↓
每个轨道最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。
原子核外电子还存在一种为“自旋”的运动。电子的自旋方式有两种：顺时自旋和逆时自旋，分别用↑和↓表示。
（1）各电子层包含的原子轨道数目和可容纳的电子数
电子层 原子轨道类型 原子轨道数目 可容纳的电子数目
1 1s 1 2
2 2s、2p 4 8
3 3s、3p、3d 9 18
4 4s、4p、4d、4f 16 32
n — n2 2n2
（2）原子轨道种类数与电子层序数相等，即n层有n种轨道。
【特别提醒】
核外电子运动状态的参数
电子层n
原子轨道或电子云形状
原子轨道或电子云在空间的伸展方向
电子的自旋状态（或自旋方向）
1.下列原子结构模型的排序符合历史发展顺序的是（ ）
①实心球模型 ②行星式模型 ③葡萄干枣糕模型 ④电子云模型
A.①③②④ B.①②③④ C.①④③② D.①③④②
【解析】道尔顿原子学说于1803年提出；“葡萄干面包式”模型由汤姆逊在1903年提出；核式结构模型(行星式模型)由卢瑟福在1911年提出；量子力学结构模型于1926年提出，符合历史发展顺序的是①实心球模型→③葡萄干面包式模型→②行星式模型→④电子云模型。
A
2.下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是（ ）
A.核外电子是分层运动的
B.所有电子在同一区域里运动
C.能量高的电子在离核近的区域运动
D.能量低的电子在离核近的区域绕核旋转
A
3.以下能级符号正确的是（ ）
A．4s B．3f C．2d D．1p
【解析】根据第一电子层上只有1s，第二电子层只有2s、2p，第三电子层只有3s、3p、3d，第四电子层只有4s、4p、4d、4f，故A正确。
A
4.下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是（ ）
A.1s＜2s＜3s B.2p＜3p＜4p
C.3s＜3p＜3d D.4s＞3d＞3p
D
5.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。下列有关电子云的说法正确的是（ ）
A.概率密度的大小体现了电子数目的多少
B.概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小
C.基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云完全相同
D.基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状不同
B
6.下面是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是（ ）
A.s电子的原子轨道呈球形，P轨道电子沿轴呈“8”字形运动
B.s能级电子能量低于p能级
C.每个p能级有3个原子轨道，在空间伸展方向是相同的
D.任一电子层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该电子层序数
D

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