1人类对原子结构的认识 原子核外电子的运动特征
苏教版高中化学选修三《物质结构与性质》《原子核外电子的运动》学案-新版
专题2原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动问题导入什么是原子？原子有哪些特点？答：原子是化学变化中的最小粒子。
原子的特点有：（1）原子的大部分质量集中于原子核内；（2）核的体积很小，约为整个原子体积的10-15，因此，原子内原子核外有较大空间；（3）原子内原子核的密度非常大，约为金属铀密度（18.07 g·cm-3）的5×10倍。
知识预览1.氢原子光谱是由具有特定_________、彼此分离的_________所组成，即为线状光谱。
2.玻尔的原子结构模型的基本观点：（1）原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕__________运动，并且__________能量。
（2）在不同轨道上运动的电子具有__________的能量（E），而且能量是__________的，即能量是“__________”的，不能任意连续变化而只能取某些不连续的数值。
（3）只有当电子从一个轨道（能量为E i）跃迁到另一个轨道（能量为E j）时，才会__________能量。
3.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，__________也不同。
人们用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同形状的轨道。
s轨道呈__________形，p轨道呈__________形，d轨道和f轨道较复杂。
4.原子核外电子还有一种称为“__________”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__________来表示这两种不同的自旋状态。
5.为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小点的__________来表示电子在原子核外出现概率的大小。
点__________的地方，表示电子在那里出现的概率大；点__________的地方，表示电子在那里出现的概率小。
这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为__________图。
第一节 原子结构模型
规律：每层的原子轨道数为层数的平方(n2)
4、自旋磁量子数ms：
处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态 只能有两种， ms=±1/2，分别用符号“↑”和 “↓”表示。 注意：自旋并不是”自转”，实际意义更为深 远。
小结：量子数和原子轨道的关系
n l m
取值 0 0 0, ±1 0 0, ±1 0, ±1 ±2
练习:下列各层电子能量的从高到低的顺序是 A. M层 B . K层 C . N层 D . L层
2、角量子数l ：
l 取值为 0，１，２，３… (n－1)，共n个数值 符号为 s， p， d， f 等 n、 l 值均相同的电子具有相同的能量，因此我们用能 级来标记具有相同n、 l 值的电子运动状态。在一个电 子层中，l有多少个取值，就表示该电子层有多少个不 同的能级。 能级能量：ns<np<nd<nf
[思考]实验证明，同一原子中不可能有四个量子数完 全相同的电子存在。试推断：每个原子轨道最多有几
个电子? 每个电子层最多有多少个电子?
每层的能级数=电子层数(n) 每层原子轨道数＝n2 每层最多容纳电子数＝2n2
回顾与复习
描述能层需要什么量子数？ 描述能级需要什么量子数？ 描述轨道需要什么量子数？ 描述一个电子的运动状态通常需要哪几 个量子数？
连续光谱和线状光谱
线状光谱：由光谱仪获得的光谱是由具有特定波 长的、彼此分立的谱线所组成，这样的光谱叫线状 光谱。如NaCl在煤气灯火焰上灼烧发出的光、氢原 子光谱等。
氢原子光谱的测定示意图和氢原子的线状光谱图
玻尔提出电子分层排布的历史背景：
根据卢瑟福的原子结构模型和经典的电磁学观点，将
导致两种结果：
原子轨道
符号 1s 2s 2px、2py、2pz 3s 3px 3py 3pz
高中化学 第一章 第1节 原子结构 第2课时 核外电子排布教案化学教案
【复习回顾】1.构成原子的微粒有哪些,它们之间的关系是什么?2.为什么原子不显电性?3.为什么说原子的质量主要集中原子核上?思考回顾,回答问题巩固已学的关于原子结构的知识,并过渡到新课【过渡引导】我们已经知道，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核的体积很小，仅占原子体积的几千亿分之一，就好像一个大型的体育场中一个小蚂蚁，那么核外电子是什么样的呢？在这“广阔”的空间里，电子又是怎样运动的呢?联想并回顾上节课中关于电子的相关信息：1.电子质量小2.电子带负电3.电子运动空间“大”通过对上节课内容的复习，过渡到新课的引入；由新的问题的提出，给出将要学习的内容，创设一种学习的氛围。
【板书总结】一、电子的特征：1.质量很小2.电子带负电3.运动空间小（如果相对于原子核，则“较大”）4.运动速度快（接近光速）宏观物体电子质量很大很小速度较小很大（接近光速）位移可测位移、能量不可同时测定能量可测轨迹可描述没有确定轨道整理归纳，体会核外电子的特征。
通过PPT展示学生能够感知的宏观物体和微观电子做对比,更深刻的体会核外电子的特征。
【质疑】那核外的电子又是怎样运动的呢？引入核外电子排布的学习【视频】通过视频体会人类探索原子结构的历史使学生了解假说，模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养科学态度和科学精神。
【阅读】课本P6关于核外电子的排布介绍阅读并结合视频体会核外电子的分层运动培养通过各种方式获取信息的能力【交流研讨】电子在原子核外是怎样运动的？根据阅读的内容，小组交流，归纳整理，回答自己的结果。
培养学生获得信息后，能够进行整理归纳，并且表述出自己的成果。
【板书总结】二、核外电子排布的规律:1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布，总是尽先排在能量低的电子层里；2.每层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数)；3.最外层电子数不超过8个(第一层为最外层时,电子数不超过2个)。
4．次外层最多不超过18个电子。
高中化学必修3知识点总结
高中化学必修3知识点总结高中化学必修3知识点总结第一章原子结构与性质.一、认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义.1.电子云：用小黑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的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大;离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.电子层(能层)：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道(能级即亚层)：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，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f 轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理)了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同.洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr Ar]3d54s1、29Cu Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高;在同一能级组内，从左到右能量依次升高。
高中化学第1章第1节原子结构模型第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述教案高二化学教案
第2课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述[学习目标定位] 1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。
2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。
3.了解原子轨道和电子云的含义。
一、原子轨道1．电子层通常，我们用量子数n来描述电子离核的远近，习惯上称为电子层。
n的取值为正整数1,2,3,4,5,6，…，对应的符号为K，L，M，N，O，P等。
n越大，电子离核的平均距离越远、能量越高。
2．能级当量子数n相同时，电子所具有的能量也可能不同，因此，对同一个电子层，还可分为若干个能级。
例如，n＝1时，有1个s能级；n＝2时，有1个s能级和1个p能级；n＝3时，有1个s能级，1个p能级和1个d能级。
3．原子轨道(1)概念：原子中的单个电子的空间运动状态的描述。
(2)n值所对应的能级和原子轨道的情况p 3p 3d 3d 5……………4.电子的“自旋”处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种，分别用符号“↑”和“↓”表示。
(1)电子层、能级、原子轨道和自旋状态四个因素决定了电子的运动状态。
(2)与电子能量有关的因素是电子层和能级，即处于同一电子层同一能级中的电子具有相同的能量。
(3)处于同一个原子轨道上的电子有两种不同的自旋状态。
在同一个原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。
例1下列有关认识正确的是( )A．各能层的能级数按K、L、M、N分别为1、2、3、4B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n－1D．各能层含有的电子数为2n2答案A解析各能层中的能级数等于其所处的能层数，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，所以B、C都不正确；D选项中每个能层最多能填充2n2个电子，但不是一定含有2n2个电子。
例2(2018·邢台市月考)下列能级符号表示错误的是( )A．2pB．3fC．4sD．5d答案B解析每一能层的能级数与能层序数相等，且具有的能级依次为s、p、d、f……，M能层只有3s、3p、3d能级，没有3f能级。
物质结构与性质知识点总结
高中化学物质结构与性质知识点总结一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.1.电子云：用小黑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的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道（能级即亚层）：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，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。
2.3.1人类认识原子结构的历程 原子核的构成(课件)-高一化学(新教材苏教版必修第一册)
科学家对物质结构的进一步研究证实，物质是由原子构成，原 子由质子、中子、电子等微粒构成，基于对原子及其结构的认识， 人们可以更好好探索物质的组成、结构、性质及应用，可以根据需 要制备各种不同性能的物质。
人类认识原子结构的历程
随着自然科学的发展，人类对原子结构的确认识经历了一段曲折的历程， 科学家依据实验获得的数据，提出了各种假说和模型，逐步提示了原子结构 的奥秘。
思考：什么是元素？谁决定了元素的种类？同一种元素含有的中子 数目一定相同吗？同一种元素只有一种原子吗？
原子核的构成
1、元素：___具_有__相_同__核_电__荷_数__的__同_一__类_原__子_的__总_称__。_____
2、核素：具__有_一__定_质__子_数__和__一_定__中_子__数_的__一__种_原__子_称__为_一__种__核_素__
2、同位素在考古中的应用 考古学家们挖掘出生物化石，如何较准明地测定 其年代呢？同位素在考古断代上功不可没。生物 化石中含有14C。在生物死亡前，由于生命活动伴 随体内含碳元素物质与自然界中碳元素的交换， 生物体中14C所占碳原子的比例和大气中14C所占 碳原子的比例相同。大气中14C所占破原子的比例 是恒定的。但当生物体死亡后，其体内的14C和大 气中的14C停止交换，生物体内的14C所占碳原子 比例因衰变而减少，每5730年14C就减少一半。因 此，测定出土文物或化石中14C所占碳原子比例， 与大气中的恒定值进行比较，就可以测算出其死 亡的年代。
相对原子质量
AZX
F
9
10
19
18.998
199F
Na 11 12
23
22.990
人类对原子结构的认识
(ab/12)
思考：下列符号代表几种元素？ 几种原子？ 五
40 Ar 18 41 K 19 40 K 19 40 Ca 20
三
42 Ca 20 40 K+ 19
（Ar） 补充：相对原子质量
1、定义： 以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量 跟它相比较所得的比值。 2、公式: m(x ) m(碳)/12
相对原子质量≈质子数 + 中子数
质子数
中子数 决定
相对原子质量
1、质量数
质子数 中子数
质子的相对质量取整数与中子的相对 质量取整数相加起来所得的数值叫做原子 质量数。用Ａ表示。
质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）
2、原子的表示方法：
1、用元素符号表示，如Na可用来表示钠原子 2、用原子结构示意图表示，如 3、用符号 A Z
原子种类 金属原子
最外层电子数
得失电子的能力
原子的化学性质
一般少于4个
易失电子
不稳定
原子种类 非金属子
最外层电子数
得失电子的能力
原子的化学性质
一般大于或 等于4个
易得电子
不稳定
原子结构与元素化学性质的关系
原子 分类 稀有 气体 最外层 电子数 结 构 稳定性 化 性 学 质
8个 (He为2个) 一般 少于4个 一般大于或 等于4个
1—18号元素中：
· 1.最外层电子数等于次外层电子数的元素：
Be、Ar
· 2.最外层电子数是内层电子数３倍的元素：
O
3.最外层电子数是电子层数2倍的元素是:
He、C、S
• 113号元素原子核外有几个电子层？ 最外层电子数？属于金属元素还是 非金属元素？ （7、3；第七周期，第ⅢA族；金属）
物质结构与性质知识点总结
物质结构与性质知识点总结一.原子结构与性质.一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义.1.电子云：用小黑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的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小.电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.原子轨道（能级即亚层）：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，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7.2.(构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布.(1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子.(2).原子核外电子排布原理.①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道.②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子.③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同.洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1.(3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式.①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。
原子核外电子的运动特征-QUICKBIDSapp
1.电子层
电子层
离核远近 电子出现 的机会 电子运动 的能量
Ｋ
Ｌ
Ｍ
Ｎ
Ｏ
１Ｓ
２Ｓ
ＰＺ
d 轨道角度分布图(剖面图)
２.原子轨道
S的原子轨道是________形的，电子 层序数越大，原子轨道的________。
P的原子轨道是________形的，每个P轨 道有_______个轨道，它们互相垂直，分别 以_____、______、_______为符号。P原子 轨道的平均半径也随电子层序数增大而 _____。
10Ne 14Si 18Ar 20Ca 24Cr 29Cu
1s 2s 2 p 3s 3 p 3d 4s
2 2 6 2 6 5
1
1s 2s 2 p 3s 3 p 3d 4s
2 2 6 2 6 10
1
洪特规则特例： 根据洪特规则，人们总结出，
当同一亚层轨道半充满、全充满以及
全空时，是比较稳定的。 全充满 p d f 半充满 p d 全空 p
(1)1s
(2)nf
2s
nd ns
3s
4s
np
(3)3px 3py
(4)3px 5py (5)3s 4p
3pz
4pz (6) 4s 3p (7) 4s 3d
轨道能量顺序
电子层 轨道
7
P 核 外O 电 子N 填M 充 顺 L 序 图K
4s 3s 2s 1s
4p 3p 2p
4d 3d
4f
原子核外电子排布的三大原理
问题1：完成下面表格
电子层 原子轨道 类型 原子轨道 数目 可容纳 电子数
1 2 3 4
n
电子层 1 2 3 4 n