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第1课时　原子核外电子的运动
专题2
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位、素养阐释
1.知道原子结构模型发展演变的历程,能说明核外电子的运动特点。能说明建构思维模型在人类认识原子结构过程中的重要作用。
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)。
3.理解“电子云”的概念,能用原子轨道描述核外电子的运动状态。
自主预习 新知导学
一、人类对原子结构的认识
1.卢瑟福原子结构模型。
(1)卢瑟福根据 α粒子散射 实验,提出了原子结构的有核模型。
(2)卢瑟福认为原子的质量主要集中于 原子核 上,电子在原子核外空间做高速运动。
2.玻尔原子结构模型。
(1)玻尔在研究了 氢原子的光谱 后,根据 量子力学 的观点,提出了新的原子结构模型。
(2)玻尔原子结构模型。
3.电子云。
(1)定义:用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的 机会 的大小所得到的 图形 叫做电子云。
(2)含义。
①用小点代表电子在核外空间区域 出现的机会 ,用小点的疏密描述电子在原子核外某一区域出现的机会的 大小 。
②运动区域离核近,电子出现的机会 大 ;运动区域离核远,电子出现的机会 小 。
二、原子核外电子的运动特征
1.电子层。
(1)划分依据:划分电子层的依据为电子的 能量差异 和 主要运动区域 的不同。
(2)表示:电子层用n表示,原子中由内向外的电子层数n可依次取 1、2、3、4、5 等正整数,对应的电子层符号分别为 K、L、M、N、O 等。
2.原子轨道。
c
c
c
3.电子自旋。
原子核外电子还有一种称为“ 自旋 ”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“ ↓ ”来表示不同的自旋状态。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)每个电子层最多可容纳的电子数是2n2。(　　)
(2)同一电子层中的不同原子轨道的能量高低相同。(　　)
(3)不同电子层中的s原子轨道的能量高低相同。(　　)
(4)1s、2s、3s、4s的能量依次升高。(　　)
(5)2px、2py、2pz的能量相同。(　　)
√
√
√
×
×
2.下列电子层的能量由低到高的顺序是(　　)。
A.K、M、N、L B.M、N、Q、P
C.L、M、N、O D.M、N、P、O
答案：C
解析：电子层能量由低到高的顺序为K、L、M、N、O、P、Q。
3.回答下列问题。
(1)n=2的电子层有　　　　个原子轨道。
(2)n=4的电子层有　　　　个原子轨道,最多容纳的电子数是　　　　。
答案：(1)4 (2)16　32
合作探究 释疑解惑
探究任务1
原子轨道深度剖析
【问题引领】
以第3电子层为例探究思考下列问题。
1.第3电子层有哪些轨道 写出其符号。
提示：3s,3p(3px、3py、3pz),3d。
2.第3电子层一共有多少个原子轨道 具体说明。
提示：一共有9个原子轨道,其中包括1个3s轨道,3个3p轨道,5个3d轨道。
3.第3电子层最多容纳多少个电子
提示：18
【归纳提升】
1.原子轨道符号与形状展示。

p轨道有3个伸展方向,分别用px、py、pz表示
人们将表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f结合起来表示原子轨道。如1s、2s、2px、2py、2pz、3d等,2px的含义是第2电子层的p轨道中的px轨道。
2.核外电子的运动状态的描述。
必须从电子层、原子轨道的形状、原子轨道的伸展方向和电子的自旋方向四个方面来描述。
因此,在多电子原子中不存在完全相同的两个电子。
3.不同电子层上原子轨道的数目和可容纳的电子数。
【典型例题】
【例题1】 下列对核外电子运动状态的描述正确的是(　　)。
A.电子的运动与行星的运动相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.第3电子层有3s、3p、3d、3f 4种轨道
C.氢原子中只有1个电子,故氢原子只有1个轨道
D.不同电子层所含的s电子的原子轨道数相同
答案：D
解析：质量很小的电子在做高速运动时,其运动规律与普通物体不同,电子没有确定的运动轨道,A项错误。第3电子层没有3f轨道,B项错误。氢原子中只有1个电子,在1s轨道,但还存在其他空轨道,C项错误。不同电子层中均只含1个s轨道,D项正确。
【变式训练1】 原子结构中存在很多规律。下列有关认识正确的是(　　)。
A.各电子层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4
B.各电子层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各电子层含有的能级数为n-1
D.第4电子层含有的电子数最多为16
答案：A
解析：各电子层中的能级数等于其电子层数,即当n=1时,它只有一个s能级,当n=2时,含有两个能级,分别为s、p能级,B项、C项不正确;每个电子层最多能填充2n2个电子,第4电子层含有的电子数最多为32,D项不正确。
【问题引领】
探究任务2
各原子轨道的能量高低规律
1.形状相同的原子轨道能量的高低有何不同
提示：形状相同的原子轨道,电子层数越大的原子轨道的能量越高。
2.电子层和形状相同的原子轨道的能量相同吗
提示：电子层和形状均相同的原子轨道的能量相等。
【归纳提升】
多电子原子中,电子填充原子轨道时,原子轨道能量高低的规律:
【典型例题】
【例题2】 比较下列原子轨道的能量高低(填“<”“=”或“>”)。
(1)4s　　　　3s　　　　2s　　　　1s。
(2)3px　　　　3py　　　　3pz。
(3)4f　　　　4d　　　　4p　　　　4s。
答案：(1)>　>　>
(2)=　=
(3)>　>　>
【变式训练2】 下列各能级上的电子能量最高的是(　　)。
A.2p B.3s
C.3d D.4s
答案：C
解析：原子的核外电子排布遵循能量最低原理,基态原子核外电子的排布遵循下列顺序:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p,所以选项中电子能量最高的是3d。
课堂小结

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