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(共20张PPT)
　　第一单元　原子核外电子的运动
课时1　人类对原子结构的认识　原子核外电子的运动特征
专题2　原子结构与元素性质
[学习目标]
1.能举例说明原子结构模型发展演变的历程，认识基于实验证据建构和优化模型的思路，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2.理解电子云的概念，能用原子轨道和能级概念描述核外电子的运动状态，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养(重、难点)。
新课导入
人类探究自然界奥秘步伐从未停止，
其中一方面是研究物质微观结构。
古希腊哲学家德谟克利特 ——“原子论”创始者
他认为物质由原子构成，原子不可分割。
原子的构成
一、人类对原子结构的认识
1. 人类对原子结构的认识演变
近代原子论
发现电子
α粒子散射实验
引入量子力学的观点
—
原子有质量，不可分割
量子力学模型
有核模型或行星模型
“葡萄干面包式”原子模型
(1)核外电子在一系列稳定的原子轨道上运动；(2)不同轨道具有不同能量，能量变化不连续；(3)核外电子可在能量不同轨道上跃迁
19世纪
19世纪末
1911年
1913年
20世纪末和21世纪初
道尔顿
汤姆生
卢瑟福
波尔
—
主要贡献
主要观点
一、人类对原子结构的认识
科学家采用统计方法来描述电子在原子核外某一区域出现的机会。电子在原子核外空间出现的机会是有规律的。
(1)氢原子的核外电子
能量最低状态时，电子主要在原子核周围的球形区域内运动。
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
2. 现代量子力学模型
一、人类对原子结构的认识
小点代表电子在核外空间区域出现的机会
(2)电子云：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得到的图形。
处于能量最低状态的氢原子（即基态氢原子）的电子云示意图
小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。
小点越密，电子在该区域内出现的机会越大。
一、人类对原子结构的认识
(3)电子云轮廓图：量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
一般将出现概率约为90%的空间圈出来，制作电子云轮廓图，称为原子轨道。
如氢原子核外电子的电子云轮廓图的绘制：
电子出现的概率约为90%的空间
应用体验
1.正误判断
(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转
(2)电子云是笼罩在原子核外的云雾
(3)核外电子只在原子轨道内运动
×
×
×
一、人类对原子结构的认识
2.图a和图b分别是氢原子的电子云示意图和原子轨道图。下列有关说法正确的是
A.图a中的每个小点表示1个电子
B.图b表示电子只能在球体内出现
C.图b表明氢原子的轨道呈球形，
有无数条对称轴
D.图a中的小点表示某一时刻电子在核外所处的位置
√
应用体验
一、人类对原子结构的认识
二、原子核外电子的运动特征
1. 电子层
电子的能量差异和主要运动区域的不同。
分层依据：
表示方法：
把原子核外分成七个运动区域，又叫电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7…表示，分别称为K、L、M、N、O、P、Q…
电子层序数(n) 1 2 3 4 5 6 7
符号
能量大小
离核远近
K L M N O P Q
低 高
近 远
2. 能级与原子轨道
处于同一电子层的原子核外电子，可以在不同类型的原子轨道上运动，其能量也不相同，故可将同一电子层进一步划分为不同的能级。
二、原子核外电子的运动特征
(1)能级
轨道的类型不同，能量不同，形状也不同。
常用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。
2. 能级与原子轨道
电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
是量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。
概念：
二、原子核外电子的运动特征
(2)原子轨道
原子轨道类型 形状 伸展方向 轨道数 可容纳的电子数
s 球形 1 1 2
p 纺锤形 3 3 6
d - 5 5 10
f - 7 7 14
类型：
伸展方向=轨道数
2. 能级与原子轨道
表示方法：
表示电子层的n和表示原子轨道形状的s、p、d、f相结合。
二、原子核外电子的运动特征
如1s、2s、2p(2px、2py、2pz)、3d等。
(2)原子轨道
能量高低：
③电子层和形状均相同的原子轨道： 2px = 2py = 2pz
①处于相同电子层的原子轨道： ns＜np＜nd＜nf
②形状相同的原子轨道：2p＜3p＜4p
原子核外电子有2种不同的自旋状态，通常用“↑”和“↓”表示。
“电子自旋”并非真像地球绕轴自转一样，它只是代表电子的两种不同状态。
二、原子核外电子的运动特征
3. 电子自旋
二、原子核外电子的运动特征
4. 电子层、原子轨道数、最多可容纳电子数的关系
电子层 1 2 3 4 n
符号 K L M N -
原子轨道类型 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f -
原子轨道数目 ___ 1 ___ 1 3 ___ 1 3 5 ___ ___
___ ____ ____
可容纳的电子数 ___ ___ ____ ____ ___
1
3
5
7
4
9
16
n2
2
8
18
32
2n2
思考交流
二、原子核外电子的运动特征
1.原子核外电子的运动状态包括 、 、 和_________
4个方面。同一个原子中， (填“存在”或“不存在”)运动状态相同的电子。
电子层
能级
原子轨道
自旋状态
不存在
2.比较各电子层或能级中电子能量大小：
(1)E(2s)　　　　E(4s)；
(2)E(3p)　　　　E(3d)；
(3)E(5d)　　　　E(4d)；
(4)E(3s)　　　　E(2p)；
(5)E(K)　　　　E(L)　　　　E(M)。
<
<
>
>
<
<
自我测试
1.下列说法正确的是
A.电子云表示电子在原子核外运动的轨迹
B.“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还能推广到其他原子光谱
D.通常用小点来表示电子绕核做高速圆周运动
√
自我测试
2.下列关于电子层与原子轨道的说法正确的是
A.不同电子层中的s原子轨道的能量相同
B.原子核外电子的每一个电子层最多可容纳的电子数为n2
C.每种类型的原子轨道里最多可容纳的电子数与原子轨道数目相等
D.电子层中所含有的原子轨道类型数等于该电子层序数
√
自我测试
3.对于钠原子的第2电子层的p轨道2px、2py、2pz间的差异，下列说法正确的是
A.电子云形状不同 B.原子轨道的对称类型不同
C.电子的能量不同 D.电子云空间伸展方向不同
√
本课结束

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