第1章 第1節(jié) 原子結構模型

1、教育精選第1節(jié)原子結構模型1了解玻爾原子結構模型的基本觀點及如何用其解釋氫原子光譜的特點。2能應用量子力學對原子核外電子的運動狀態(tài)進行描述。(重點)3了解原子軌道和電子云的含義。(難點)氫 原 子 光 譜 和 玻 爾 的 原 子 結 構 模 型基礎·初探1不同時期的原子結構模型2光譜和氫原子光譜(1)光譜概念：利用儀器將物質吸收的光或發(fā)射的光的波長和強度分布記錄下來的譜線。形成原因：電子在不同軌道間躍遷時，會輻射或吸收能量。(2)氫原子光譜：屬于線狀光譜。氫原子外圍只有1個電子，故氫原子光譜只有一條譜線，對嗎？【提示】不對。3玻爾原子結構模型(1)基本觀點運動軌跡原子中的電子在具有確

2、定半徑的圓周軌道上繞原子核運動，并且不輻射能量能量分布在不同軌道上運動的電子具有不同的能量，而且能量是量子化的。軌道能量依n(量子數(shù))值(1，2，3)的增大而升高電子躍遷對氫原子而言，電子處于n1的軌道時能量最低，稱為基態(tài)，能量高于基態(tài)的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。電子在能量不同的軌道之間躍遷時，輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)出來并被記錄下來，就形成了光譜(2)貢獻成功地解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實驗事實。闡明了原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷，而電子所處的軌道的能量是量子化的。(1)道爾頓原子學說涉及到原子內(nèi)部結構。(×)(2)氫原子光譜屬于線狀光譜。()(3)基態(tài)氫原子轉變成

3、激發(fā)態(tài)氫原子時釋放能量。(×)(4)焰色反應與電子躍遷有關，屬于化學變化。(×)核心·突破1光譜(1)基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子。(2)同一原子不同狀態(tài)的能量激發(fā)態(tài)大于基態(tài)；不同原子的能量不一定存在激發(fā)態(tài)大于基態(tài)。(3)基態(tài)原子和激發(fā)態(tài)原子相互轉化時吸收或釋放能量，形成光譜。(4)光譜分析：利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。如焰色反應產(chǎn)生的原因是原子中的電子在能量不同軌道上躍遷。2玻爾原子結構模型(1)基本觀點：電子在確定的軌道上運動軌道能量是量子化的電子躍遷產(chǎn)生能量變化(2)意義：成功解釋了氫原子的線狀光譜說明核外電子是分層排布的(3)不足：無法解釋復雜光譜問題題組&

4、#183;沖關1下列有關化學史知識錯誤的是()A原子分子學說的建立是近代化學發(fā)展的里程碑B俄國科學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，編制了元素周期表C意大利科學家阿伏加德羅在總結氣體反應體積比的基礎上提出了分子的概念D英國科學家道爾頓首先發(fā)現(xiàn)了電子【解析】英國科學家湯姆遜首先發(fā)現(xiàn)了電子?！敬鸢浮緿2下列說法正確的是() 【導學號：66240000】A氫原子光譜是元素的所有光譜中最簡單的光譜之一B“量子化”就是不連續(xù)的意思，微觀粒子運動均有此特點C玻爾理論不但成功地解釋了氫原子光譜，而且還能推廣到其他原子光譜D原子中的電子在具有確定半徑的圓周軌道上像火車一樣高速運轉著【解析】A項中氫原子光譜是元素的所

5、有光譜中最簡單的光譜；B項正確；C項中玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜，但對于解釋多電子原子的光譜卻遇到了困難；D項中電子運動沒有確定的軌道，電子的運動特點決定了只能用統(tǒng)計的方法來描述電子在空間出現(xiàn)的概率，不能同時準確測定電子的位置和速度，D項錯誤。【答案】B3原子光譜是線狀光譜，是由不連續(xù)的譜線組成的，這表明()A在原子中只有某些電子能夠躍遷產(chǎn)生光譜B原子中的電子可以處于某些特定的能量狀態(tài)，即電子的能量是量子化的C原子發(fā)射的光是單色光D白光可以由多種單色光組成【解析】原子光譜是線狀光譜，也就是由具有特定頻率的光形成的譜線，原子光譜之所以產(chǎn)生這種特定的譜線，是由于電子的能量是量子化的，電子躍遷的

6、始態(tài)和終態(tài)的能級差也是量子化的?！敬鸢浮緽4對充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是()A電子躍遷時發(fā)光B氖氣發(fā)光，發(fā)出紅光C氖原子獲得電子后轉變成發(fā)出紅光的物質D在電流的作用下，氖原子與構成燈管的物質發(fā)生反應【解析】原子發(fā)光的根本原因是由于電子躍遷釋放或者吸收能量?！敬鸢浮緼【規(guī)律方法】激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，電子從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將釋放能量。光輻射是電子釋放能量的重要形式之一。燈光、霓虹燈光、激光、焰火等可見光都與原子核外電子發(fā)生躍遷釋放能量有關。激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷至能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能

7、量是大多數(shù)金屬發(fā)生焰色反應的原因。電子的躍遷是物理變化，金屬(元素)的焰色反應是物理變化。量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述基礎·初探教材整理1原子軌道1電子層分層標準電子離核的遠近n的取值1234567符號KLMNOPQ能量離核2.能級在同一電子層中，電子所具有的能量可能不同，所以同一電子層可分成不同的能級，用s、p、d、f表示。3原子軌道(1)概念：原子中的單個電子的空間運動狀態(tài)。(2)n值所對應的能級和原子軌道的情況n(電子層)能級原子軌道取值符號符號符號數(shù)目1Ks2Lsp3Mspd4Nspdf【答案】1s12s12px、2py、2pz33s13px、3py、3pz33d54

8、s14px、4py、4pz34d54f74自旋運動狀態(tài)處于同一原子軌道上的電子自旋運動狀態(tài)只有兩種，分別用符號“”和“”表示。(1)離核越近的電子，能量越低。()(2)第n電子層共有n個能級，n2個原子軌道。()(3)每個軌道容納的2個電子自旋方向不固定。(×)(4)n2時，有2s、2px、2py、2pz四個原子軌道。()教材整理2原子軌道的圖形描述和電子云1原子軌道的圖形描述(1)對象：原子中單個電子的空間運動狀態(tài)即原子軌道。(2)方法：用直角坐標系標注。(3)意義：表示原子軌道的空間分布。(4)形狀：s軌道球形；p軌道在空間的分布特點是分別相對于x、y、z軸對稱，呈啞鈴形()。2

9、電子云(1)概念：描述電子在空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率大小的圖形。(2)含義：用單位體積內(nèi)小點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。電子云中的每一個小點就是一個電子，對嗎？【提示】不對。合作·探究原子核外電子運動狀態(tài)的探究探究背景多電子原子如氧原子，電子的運動區(qū)域不同，其能量不同，而且電子的運動軌跡也不同。探究問題1多電子原子中，電子的運動區(qū)域與其能量的高低之間有何關系？【提示】多電子原子中，通常能量較低的電子在離核較近的區(qū)域運動，而能量較高的電子在離核較遠的區(qū)域運動。2不同電子層的同種能級的原子軌道形狀是否完全相同？【提示】不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，但不完全相同。只是

10、原子軌道的半徑不同，能級序數(shù)n越大，電子的能量越大，原子軌道的半徑越大。例如1s、2s、3s軌道均為球形，原子軌道半徑：r(1s)r(2s)r(3s)。核心·突破1電子層數(shù)(n)、能級數(shù)、原子軌道數(shù)、容納電子數(shù)的關系：n取值1234n能級數(shù)1234n原子軌道數(shù)14916n2最多容納電子數(shù)2818322n22.不同原子軌道能量大小的關系：3s軌道為球形，p軌道為“”形，并不是說s能級電子繞核做圓周運動，p能級電子繞核做“”形運動。4電子云圖中的一個小黑點，不代表一個電子。5離核越近，電子在單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率越大。題組·沖關1下列有關認識正確的是()A各能級的原子軌道數(shù)按s、

11、p、d、f順序依次為1、3、5、7B各電子層的能級都是從s能級開始至f能級結束C各電子層含有的能級數(shù)為n1D各電子層含有的電子數(shù)為2n2個【解析】各電子層的能級數(shù)等于其所處的電子層數(shù)，即當n1時，它只有一個s能級，當n2時，它有兩個能級：s能級和p能級，所以B、C均錯誤；而每個電子層最多容納的電子數(shù)為2n2個?！敬鸢浮緼2某元素原子的核外有三個電子層，最外電子層有4個電子，該原子核內(nèi)的質子數(shù)為()A14 B15C16D17【解析】原子核外共有三個電子層，最內(nèi)層只有1s能級，可容納2個電子，第二層有2s、2p兩個能級，可容納1×23×28個電子，最外層有4個電子，所以該原子核

12、外有14個電子，又因在原子中，核外電子數(shù)等于核內(nèi)質子數(shù)，故選A項?！敬鸢浮緼3如圖是2pz軌道電子云的示意圖，請觀察圖，并判斷下列說法中不正確的是()A2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布是z軸對稱Bs電子的電子云形狀是球形對稱的C電子先沿z軸正半軸運動，然后再沿負半軸運動D2pz軌道形狀啞鈴形【解析】電子云是電子在一定區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)概率大小的圖形，它并不是電子運動的實際軌跡(或軌道)，故C錯；s軌道是球形對稱的，s電子的電子云是球形對稱的，故B對；觀察該圖可知A對；該p軌道為啞鈴狀，D對?！敬鸢浮緾4比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低?！緦W號：66240001】(1)2s_3s (2)2s_3d(3)3p_3s (4)4f_5d(5)3d_4s (6)3px_3pz【解析】相同電子層上不同原子軌道能量的高低順序：ns<np<nd<nf；不同電子層上形狀相同的原子軌道能量的高低順序：1s<2s<3s<4s；電子層、能級均相同的原子