物质结构与性质全册导学案（改） - 图文

第一章 原子结构

第1节 原子结构模型（第一课时）

【阅读自学】 原子结构理论发展史：

1803年提出原子是一个“实心球体”，建立原子学说的是英国化学家 ； 1903年汤姆逊在发现电子的基础上提出原子结构的“ ”模型； 1911年英国物理学家卢瑟福提出了原子结构的 模型； 1913年丹麦科学家玻尔提出 的原子结构模型；

20世纪20年代中期建立的 理论，从而产生了 模型，已成为现代化学的理论基础。

一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型

1．实验表明：氢原子光谱为 。为了解释原子的稳定性和 的实验事实，丹麦科学家玻尔在 原子模型的基础上提出了 的原子结构模型。

2．玻尔原子结构模型的基本观点：

（1）原子中的电子在具有________的圆周轨道上绕原子核运动，并且_______能量。

（2）在不同轨道上运动的电子具有不同的能量(E)，而且能量是_________的，即能量是“一份一份”的。轨道能量依n值（1，2，3，……）的增大而___________。

（3）只有当电子从一个轨道(能量为Ei)跃迁到另一个轨道时，才会_______或______能量。如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来，就形成了______________。

①基态：最低能量状态。处于最低能量状态 的原子称为基态原子 。

②激发态：较高能量状态（相对基态而言）。基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。

③原子光谱产生的原因：电子由 跃迁到 会释放出能量，这种能量以光的形式释放出来，所以就产生光谱。

④氢原子光谱是线状光谱的原因：氢原子上的电子由n=2的激发态跃迁到n=1的基态，与从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态，释放的能量不同，因此产生光的波长不同。

3．玻尔原子结构模型理论：成功地解释了氢原子光谱是________________光谱的实验事实，阐明了原子光谱源自____________在能量不同的________之间的跃迁，而电子所的处轨道的能量是_________的但不能解决氢原子光谱的精细结构问题和多原子复杂的光谱现象。

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【达标训练】

1．人们对原子结构的认识，同其他科学事实一样经历了一个不断探索，不断深化的过程，下列关于原子结构模型的演变过程中，正确的是（ ）

A．汤姆逊原子模型→道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型 B．汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型→道尔顿原子模型 C．道尔顿原子模型→卢瑟福原子模型→汤姆逊原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型 D．道尔顿原子模型→汤姆逊原子模型→卢瑟福原子模型→玻尔原子模型→量子力学模型 2．19世纪与20世纪之交，物理学中的放射现象和电子的发现，使人们对原子的结构有了较为深入的

探索，并产生了卢瑟福的原子结构模型，下列四种关于该模型的认识中不正确的是 A．原子是由位于中心的原子核和核外电子构成的 B．带负电的电子在原子核外空间里高速运动 C．原子的全部正电荷和主要质量都集中在原子核上

D．原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定等于中子的个数

3．光谱技术是人们在研究物质的结构、性质，尤其是微观粒子的结构的过程中广泛使用的一种技术。 原子的吸收光谱或发射光谱是线状的而不是连续的，其根本原因在于 A．原子中电子能量的高低不同 B．外界条件的影响

C．仪器设备的工作原理 D．原子轨道的能量是量子化的

4．为揭示原子光谱是线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中，不符合这一理论的是 （ ）

A．电子绕核运动具有特定的半径和能量 B．电子的特定半径的轨道上运动时不辐射能量 C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量 D．揭示了氢原子光谱存在多条谱线

5．玻尔理论中的一个重要观点是电子能量的“量子化”，即在不同轨道上运动的电子是“一份一份”的，不连续变化的，下列实验中能证明该观点的是（ ） A．线状光谱

B．连续光谱 D．电子脱离原子实验

（ ）

C．?粒子的散射实验

6．首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 爱因斯坦

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C. 玻尔 D. 普朗克

第一章 原子结构

第1节 原子结构模型（第二课时）

【核心问题】

1．玻尔的原子结构模型的成功之处是什么？局限性有哪些？ 2．量子力学对原子核外电子运动状态是如何描述的？ 【合作探究】

二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述：

1．原子轨道

（1）主量子数n：量子力学理论中，用n来描述电子离核的远近，习惯上称为电子层，又叫能层。 n取值 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 ……电子层 符号表示 、 _ 、 、 、 、 、 …… n值不同，电子能量 同。电子离核平均距离越远，能量越 。

（2）能级：对同一电子层而言，还可分成若干个能级，用s 、p、d、 f来表示 如： n=1 对应能级有_______n=2 对应能级有 n=3 对应能级有_____ _

（3）同一能级还含有不同轨道，对于不同的能级种类，包含的轨道数不同

S能级包含 个轨道 P能级包含 个轨道，分别是 d能级包含 个轨道 小结： 量子数n n=1 n=2 符号 能级种类 n=3 理论和实验都表明，处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有_____种,分别用符号“↑”和“↓”标记。 综上所述，原子中 可以用原子轨道来描述，并具有 种自旋状态中的一种。

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原子轨道 原子轨道数

2．原子轨道的图形描述：S轨道在三维空间分布的图形为 ，P轨道图形特点 ，在空间分布的特点是 ，分别以Px、Py、Pz为符号。

3．电子云：_________________________________________________________。 电子云图中点密集的地方，表示在那里电子在单位体积内出现的概率_________。 【拓展视野】量子力学的诞生及四个量子数

【达标练习】

1．下列能级中，轨道数是5的是（ ）

A．S能

B．P能级

C．d能级

D．f能级

2．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是 （ ）

A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 3． P轨道电子云形状正确叙述为( )

A．球形对称 B．对顶双球

C．极大值在X.Y.Z轴上的纺锤形

D．互相垂直的梅花瓣形

4．下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 （ ）

A．黑点密度大的区域电子的数目大 B．黑点密度大的区域电子出现的概率大 C．该图表达了电子呈球形的客观事实

D．该图表达的是氢原子所特有的原子云

4．原子核外电子的运动情况是化学学科的研究对象，下列关于电子运动规律的叙述中合理的是( A．核外电子在核外高速运动，不能同时准确地测定其速度和位置

B．电子在核外运动时有确定的轨道和轨迹，电子云就是对其运动轨迹的准确描述 C．量子力学中，n值决定电子能量，一般而言n值越大，电子离核越远，电子能量越低 D．玻尔理论能成功地解释钠原子的黄光的谱线为双线结构的实验事实

5．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，下列叙述中正确的是( )

A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动 B．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同 C．处于同一轨道上的电子可以有多个，它的运动状态完全相同 D．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的 6．以下各能级能否存在？如果能存在，各包含多少轨道？

（1）2s （2）2d

（3）4p （4）5d

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