1、 学习目标学习目标 1.了解有关了解有关核外电子运动模型发展历程核外电子运动模型发展历程，认识核外电子的运动特点。，认识核外电子的运动特点。 2.知道知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续）电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续），电子，电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生可以处于不同的能级，在一定条件下会发生跃迁。跃迁。 3.了解了解玻尔原子结构模型的基本观点玻尔原子结构模型的基本观点1 1、原子的构成、原子的构成2 2、数量关系、质量、体积特点、数量关系、质量、体积特点原子核原子核核外电子（带负电）核外电子（带负电）质子（带正电）质子（带正电）中子中子原子原子【学
2、习活动【学习活动1 1】复习回顾】复习回顾3 3、核外电子排布规律：、核外电子排布规律：（1 1）能量最低原理：）能量最低原理：电子先排布在能量较低的电子层上。电子先排布在能量较低的电子层上。（2 2）核外电核外电子排布规律子排布规律每层最多容纳的电子数每层最多容纳的电子数 个。个。最外层最外层 个（个（K K层时层时 个），如果最外层个），如果最外层为为 个（个（K K层为最外层时层为最外层时 个）就达到了饱和稳定结构。个）就达到了饱和稳定结构。次外层次外层 个，倒数第三层个，倒数第三层 个个 2n2n2 2不超过不超过8 8不超过不超过2 28 82 2181832324 4、原子结构、原
3、子结构表示表示方法：方法：XAZ元素符号元素符号质量数质量数 质子数质子数 （决定元素种类决定元素种类）（1 1）、原子表示式原子表示式（2 2）、原子结构示意图：）、原子结构示意图：镁原子镁原子（Mg )Mg )原子核原子核质子数质子数电子层电子层该层上的电子数该层上的电子数第一层第一层 倒数第一层倒数第一层 最外层最外层 次外层次外层电子层数为电子层数为_层。层。这些对原子结构的认知科学家经历了很长的过程这些对原子结构的认知科学家经历了很长的过程3 3K、L、M、N【学习活动【学习活动2】人类对原子结构的认识历史（】人类对原子结构的认识历史（P2）时间或年代时间或年代1803年年1904年
4、年1911年年1913年年20世纪世纪20年代中期年代中期原子结构原子结构模型模型模型名称模型名称实心球实心球体体模型模型 模型模型 模型模型_模型模型 模型模型相关科学家相关科学家 薛定谔薛定谔葡萄干布丁葡萄干布丁核式核式电子电子分层分层排布排布量子力学量子力学道尔顿道尔顿汤姆逊汤姆逊卢瑟福卢瑟福玻尔玻尔【学习活动【学习活动3 3】阅读课本】阅读课本P3-4P3-4，并思考，并思考1 1、什么是光谱？、什么是光谱？2 2、卢瑟福对原子光谱的观点？、卢瑟福对原子光谱的观点？3 3、玻尔的发现与质疑？玻尔提出的观点？、玻尔的发现与质疑？玻尔提出的观点？ 4 4、什么是基态？激发态？产生氢原子光谱
5、的原因？、什么是基态？激发态？产生氢原子光谱的原因？氢原子光谱和玻尔的原子结构模型一1、光谱：、光谱：（1）定义：）定义：人们常利用仪器将物质吸收的光或发射的光的人们常利用仪器将物质吸收的光或发射的光的频率（或波长）频率（或波长）和和强度强度分布记录下来，即得到光谱。（课本分布记录下来，即得到光谱。（课本P3）（2）光谱分类：）光谱分类： a.连续光谱连续光谱(如太阳光如太阳光)：各种波长，且波长差别极小不能分辨各种波长，且波长差别极小不能分辨特定波长、且彼此分离特定波长、且彼此分离连续光谱？线状光谱？连续光谱？线状光谱？2、氢原子光谱、氢原子光谱氢原子光谱和玻尔的原子结构模型一围绕原子核高速
6、运动的电子围绕原子核高速运动的电子会自动释放出连续的能量会自动释放出连续的能量氢原子光谱：连续光谱氢原子光谱：连续光谱推断推断卢瑟福的核式结构模型卢瑟福的核式结构模型实验表明：实验表明：氢原子光谱氢原子光谱不是连续光谱，而是不是连续光谱，而是线状光谱线状光谱卢瑟福的核式结构模型的基础上提出卢瑟福的核式结构模型的基础上提出课本课本P3-4）（1 1） 原子中的原子中的电子在具有确定半径的圆周电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动轨道上绕原子核运动，并且，并且不辐射能量不辐射能量；氢原子光谱和玻尔的原子结构模型一3、玻尔原子结构模型、玻尔原子结构模型（2 2）不同轨道上运动的电子具有不同能量不
7、同轨道上运动的电子具有不同能量（E E），而且），而且能量是不连续的，能量是不连续的，称为能量称为能量“量子化量子化”。轨道能量依。轨道能量依n n值（值（1 1、2 2、3 3、）的增大而升）的增大而升高，高，n n称为量子数称为量子数( (即电子层数即电子层数) )。电子处在电子处在n=1n=1的轨道时能量最低，这种的轨道时能量最低，这种状态称为状态称为基态基态，高于基态高于基态能量的状态，称为能量的状态，称为激发态激发态。（3 3）只有当）只有当电子从一个轨道电子从一个轨道（能量为（能量为E Ei i）跃迁到另一个轨道跃迁到另一个轨道（能量为（能量为E Ej j）时，时，才会辐射或吸收能
8、量才会辐射或吸收能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了光谱。记录下来，就形成了光谱。氢原子光谱和玻尔的原子结构模型一3、玻尔原子结构模型、玻尔原子结构模型4、原子的发射与吸收光谱、原子的发射与吸收光谱低能量轨道电子低能量轨道电子吸收能量吸收能量高能量轨道电子高能量轨道电子原子吸收光谱原子吸收光谱释放能量释放能量原子发射光谱原子发射光谱激发态原子激发态原子为什么氢光谱是线状光谱？为什么氢光谱是线状光谱？n=4n=3n=2n=1吸收能量辐射能量电子从一个电子电子从一个电子层跃迁到另一个电层跃迁到另一个电子层时，吸收或释子层时，吸收或释
9、放一定的能量，就放一定的能量，就会吸收或释放一定会吸收或释放一定波长的光，所以波长的光，所以得到线状光谱得到线状光谱玻尔的贡献玻尔的贡献1.成功的解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实；成功的解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实；2.阐明了阐明了原子光谱源于核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁；原子光谱源于核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁；3.指出指出电子所处的轨道的能量是电子所处的轨道的能量是量子化（不连续）的量子化（不连续）的。不足：不足：波尔只引入一个量子数波尔只引入一个量子数n，能比较好地解释了氢原能比较好地解释了氢原子线状光谱产生的原因；但子线状光谱产生的原因；但复杂的光谱复杂的光谱解
10、释不了。解释不了。例1下列现象和应用与电子跃迁无关的是 ()A.激光 B.焰色试验 C.缓慢氧化放热 D.霓虹灯解析 电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化,如激光、焰色试验、霓虹灯都与电子跃迁有关。激光与电子跃迁有关,故A错误;当碱金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,因而能使火焰呈现颜色,与电子跃迁有关,故B错误;缓慢氧化放热是化学能转化为热能,与电子跃迁无关,故C正确;霓虹灯的各色的光是原子核外电子发生能级跃迁
11、的结果,与电子跃迁有关,故D错误。例2 对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是()A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应解析 在电流作用下,基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光;而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,从而产生红光,A项正确。第一节第一节 原子结构模型原子结构模型第二课时第二课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述量子力学对
12、原子核外电子运动状态的描述 学习目标学习目标1.1.知道电子的运动状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和知道电子的运动状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和 电子云模型来描述。电子云模型来描述。2.2.知道原子轨道和能级的概念。以及原子轨道电子云的示意图。知道原子轨道和能级的概念。以及原子轨道电子云的示意图。P4 联想联想质疑质疑 在钠原子中在钠原子中n=4n=3 电子跃迁电子跃迁在氢原子中在氢原子中n=2n=1 电子跃迁电子跃迁也得到两条靠得很近的谱线也得到两条靠得很近的谱线实验事实实验事实:量子力学对原子核外电子运动状态的描述二分层标准分层标准电子离核的远近电子离核的远近电子层电子层(n)
13、1234567符号符号_能量能量_离核离核_KLMNOPQ低低高高近近远远1、量子数量子数 n电子层电子层又称能层又称能层量子力学对原子核外电子运动状态的描述二2、能级、能级在同一电子层中，电子所具有的能量可能在同一电子层中，电子所具有的能量可能 ，所以同一电子层分成，所以同一电子层分成不同的不同的 ，用，用 来表示。来表示。不同不同能级能级s、p、d、f各能级上对应的各能级上对应的原子轨道数原子轨道数spdf._.1357量子力学对原子核外电子运动状态的描述二量子数（量子数（n）符号符号能级种类能级种类原子轨道原子轨道1KS2LSP3M4N.量子力学量子力学中描述中描述单单个电子的个电子的空
14、间运动空间运动状态状态spdspdf1s 2s2px、2py、2pz 3s 3px、3py、3pz3d(含含5个原子轨道个原子轨道) 4s 4px、4py、4pz4d(含含5个原子轨道个原子轨道)4f(含含7个原子轨道个原子轨道)思考：判断下列原子轨道的能量由大小高低关系思考：判断下列原子轨道的能量由大小高低关系（1）1s 2s 3s （2）2p 3p 4p（3）2s 2p 3d （4）2px 2py 2pz量子力学对原子核外电子运动状态的描述二 = = 同一能层和能级的原子轨道的能量相等，如同一能层和能级的原子轨道的能量相等，如2px、2py、2pz轨道的轨道的能量相等：能量相等：同一能层，
15、不同能级的原子轨道能量同一能层，不同能级的原子轨道能量的的高低：高低：ns np nd nf3、电子填充原子轨道时的能量的规律：、电子填充原子轨道时的能量的规律：2px2py2pz量子力学对原子核外电子运动状态的描述二不同能层，相同能级的原子轨道能量的高低：不同能层，相同能级的原子轨道能量的高低：1s 2s 3s 4s量子力学对原子核外电子运动状态的描述二1、有下列四种轨道：、有下列四种轨道：2s、2p、3p、4d，其中能量最高的是（，其中能量最高的是（ ）A. 2s B.2p C.3p D.4dD2、用、用“”“”“”或或“”表示下列各组多电子原子的原子轨道能量表示下列各组多电子原子的原子轨
16、道能量的高低：的高低： 3s 3p 2px 2py 3s 3d 4s 3p 随堂检测：随堂检测：能层能层（n）能级种类能级种类能级能级数数原子轨道数目原子轨道数目n与与原子轨原子轨道数目关系道数目关系1234.n1ss2s、2p3s、3p、3d4s、4p、4d、4f.ns、np、nd、nf.11+3=41+3+5=91+3+5+7=16 .12223242.n2规律规律:能级数目能级数目=对应电子层数对应电子层数n，能层中的原子轨道数目，能层中的原子轨道数目=n2量子数量子数n(电子层数电子层数)所对应的所对应的能级能级和和原子轨道原子轨道的情况表的情况表1234.n量子力学对原子核外电子运动
17、状态的描述二量子力学对原子核外电子运动状态的描述二4 4、电子自旋运动：、电子自旋运动：处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只有处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只有 种，分别用符号种，分别用符号“_”_”和和“_”_”表示。表示。两两小结：小结： 同一原子轨道上，最多只能容纳同一原子轨道上，最多只能容纳2 2个自旋方向相反的电子；个自旋方向相反的电子； 每个电子层最多容纳的电子数为每个电子层最多容纳的电子数为2n2n2 2。量子力学对原子核外电子运动状态的描述二5、原子轨道的图形描述、原子轨道的图形描述s能级：球形能级：球形一个原子轨道一个原子轨道P能级：哑铃型，能级：哑铃型，3个原子轨道
18、，个原子轨道， x、y、z三个垂直方向三个垂直方向d d能级是花瓣形的；能级是花瓣形的；f f轨道形状更复杂。轨道形状更复杂。量子力学对原子核外电子运动状态的描述二联想联想质疑：质疑： 原子轨道可以用波函数来表示，那么又该如何理解原子轨道可以用波函数来表示，那么又该如何理解波函数呢？怎样形象地描述电子在空间中的运动与分布呢？波函数呢？怎样形象地描述电子在空间中的运动与分布呢？ 量子力学对原子核外电子运动状态的描述二运动物体运动物体汽车汽车 炮弹炮弹人造卫星人造卫星宇宙飞船宇宙飞船电子电子速率速率（Km/S)0.0327.8112200乒乓球直径乒乓球直径核外电子运动空间范围核外电子运动空间范围
19、4 10-2 mn 10-10 m核外电子的运动特征？核外电子的运动特征？速度极快速度极快运动空间极小运动空间极小无固定运动轨迹无固定运动轨迹量子力学对原子核外电子运动状态的描述二6、电子云、电子云通常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位通常用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率的大小体积内出现概率的大小：描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形：描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形电子处在电子处在1s轨道轨道的电子云图的电子云图电子处在电子处在2p轨道轨道的电子云图的电子云图课堂练习课堂练习1.下列各电子层，不包含下列各电子
20、层，不包含d能级的是（能级的是（ ）。）。 A.N电子层电子层 B. M电子层电子层 C. L电子层电子层 D. K电子层电子层2.下列能级中，轨道数为下列能级中，轨道数为5的是（的是（ ）。）。A.s能级能级 B.p能级能级 C.d能级能级CDC4、在以下轨道中，具有球对称性的是（、在以下轨道中，具有球对称性的是（ ） A. 1s B. 2px C. 2py D. 2pzA3、关于、关于“电子云电子云”的描述中，正确的是（的描述中，正确的是（ ） A、一个小黑点表示一个电子、一个小黑点表示一个电子B、一个小黑点代表电子在此出现过一次、一个小黑点代表电子在此出现过一次 C、电子云是带正电的云雾、电子云是带正电的云雾D、小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少、小黑点的疏密表示电子在核外空间单位体积内出现机会的多少BD1、下列轨道含有轨道数目为、下列轨道含有轨道数目为3的是的是A、1s B、2p C、3p D、4d 3、第三电子层含有的轨道数为、第三电子层含有的轨道数为 A、3 B、 5 C、 7 D、 9 动动脑动动脑2、3d轨道中最多容纳电子数为轨道中最多容纳电子数为A、2 B、 10 C、 14 D、 184.第二电子层最多含有的电子数是第二电子层最多含有的电子数是A、2 B、4 C、 8 D、10
