【教學課件】第1節(jié) 原子結構模型 參考課件

原子結構模型第一章原子結構第一節(jié)原子結構模型導入新課此圖片是視頻縮略圖，如需使用此資源，請插入資源“化學天地【原子內部的世界】”。時間或年代1803年1904年1911年1913年20世紀20年代中期原子結構模型模型名稱實心球體模型

模型

模型______________模型

模型相關科學家

薛定諤葡萄干布丁核式電子分層排布量子力學道爾頓湯姆遜盧瑟福玻爾一、人類對原子結構的認識一、人類對原子結構的認識19世紀初，道爾頓（原子之父）提出了原子學說公元前5世紀，古希臘哲學家德謨克利特等提出萬物是由大量的不可分割的微粒構成的，即原子一、人類對原子結構的認識1811年阿伏加德羅提出分子說1869年門捷列夫揭示元素周期律一、人類對原子結構的認識

1901年約瑟夫·湯姆生提出原子的葡萄干面包模型陰極射線實驗1913年丹麥物理學家波爾引入量子論觀點一、人類對原子結構的認識1926年薛定諤電子云模型(幾率說)電子云一、人類對原子結構的認識一、人類對原子結構的認識【觀察·思考】氫原子光譜有什么特點？氫原子的核外電子是如何運動的？二、玻爾的原子結構模型狹義的光：波長400~700nm之間的電磁波；廣義的光：即電磁波，包括可見光、紅外光、紫外光、X射線等。光二、玻爾的原子結構模型陽光：連續(xù)光譜氫原子光譜：線狀光譜連續(xù)光譜：若由光譜儀獲得的光譜是由各種波長的光所組成，且相近的波長差別極小而不能分辨，則所得光譜為連續(xù)光譜。如陽光等。線狀光譜（原子光譜）：若由光譜儀獲得的光譜是由具有特定波長的、彼此分立的譜線所組成的，則所得光譜為線狀光譜。如氫原子光譜等。二、玻爾的原子結構模型根據(jù)盧瑟福的原子結構模型和經(jīng)典的電磁學觀點，圍繞原子核高速運動的電子一定會自動且連續(xù)地輻射能量，其光譜應是連續(xù)光譜而不應是線狀光譜。那么，氫原子的光譜為什么是線狀光譜而不是連續(xù)光譜呢？【質疑·思考】二、玻爾的原子結構模型二、玻爾的原子結構模型玻爾的原子結構模型——玻爾理論的三個假設1.原子中的電子在具有_________的圓周軌道上繞原子核運動，并且____輻射能量；2.不同軌道上運動的電子具有不同能量，而且能量是量子化的，軌道能量依n值（1、2、3…）的增大而升高，n稱為__________。對氫原子而言，電子處在n=1的軌道是能量______，稱為基態(tài)，能量________基態(tài)的狀態(tài)，稱為激發(fā)態(tài)；確定半徑不量子數(shù)最低高于二、玻爾的原子結構模型玻爾的原子結構模型——玻爾理論的三個假設3.只有當電子從一個軌道（能量為Ei）躍遷到另一個軌道（能量為Ej）時，才會___________能量。如果輻射或吸收的能量以光的形式表現(xiàn)并被記錄下來，就形成了________。輻射或吸收光譜低能量軌道電子吸收能量高能量軌道電子原子吸收光譜釋放能量原子發(fā)射光譜激發(fā)態(tài)原子二、玻爾的原子結構模型為什么氫光譜是線狀光譜？n=4n=3n=2n=1吸收能量輻射能量電子從一個電子層躍遷到另一個電子層時，吸收或釋放一定的能量，就會吸收或釋放一定波長的光，所以得到線狀光譜二、玻爾的原子結構模型玻爾的貢獻1.成功的解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實驗事實；2.闡明了原子光譜源于核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷；3.指出電子所處的軌道的能量是量子化（不連續(xù)）的。不足：波爾只引入一個量子數(shù)n，能比較好地解釋了氫原子線狀光譜產(chǎn)生的原因；但復雜的光譜解釋不了。二、玻爾的原子結構模型在鈉原子中n=4n=3

電子躍遷在氫原子中n=2n=1

電子躍遷也得到兩條靠得很近的譜線…三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述無法解釋：①鈉原子光譜在n=3到n=4之間會產(chǎn)生兩(多)條譜線．②氫原子光譜在n=１到n=２之間譜線實際上是兩條靠得非常近的譜線．③在磁場中所有原子光譜可能會分裂成多條譜線．三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述量子力學理論（1）原子中電子的運動狀態(tài)應用______量子數(shù)來描述；（2）量子力學中單個電子的空間運動狀態(tài)稱為_________；（3）每個原子軌道可由三個只能取整數(shù)的量子數(shù)__________共同描述.多個原子軌道n、l、m1.量子數(shù)n——電子層——又稱能層三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述分層標準電子離核的遠近電子層(n)1234567符號______________能量_______離核_______KLMNOPQ低→高近→遠三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述2.能級在同一電子層中，電子所具有的能量可能

，所以同一電子層分成不同的

，用

來表示。不同能級s、p、d、f各能級上對應的原子軌道數(shù)spdf......________......1357三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述量子數(shù)（n）符號能級種類原子軌道1Ks2Lsp3M4N..................量子力學中描述單個電子的空間運動狀態(tài)spdspdf1s2s2px、2py、2pz3s3px、3py、3pz3d(含5個原子軌道)4s4px、4py、4pz4d(含5個原子軌道)4f(含7個原子軌道)思考：判斷下列原子軌道的能量由大小高低關系（1）1s2s3s（2）2p3p4p（3）2s2p3d（4）2px2py2pz<<<<<<=

=

三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述③同一能層和能級的原子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的能量相等：②同一能層，不同能級的原子軌道能量的高低：ns<np<nd<nf3.電子填充原子軌道時的能量的規(guī)律：2px＝2py＝2pz①不同能層，相同能級的原子軌道能量的高低：1s<2s<3s<4s……三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述4.電子自旋運動：處于同一原子軌道上的電子自旋運動狀態(tài)只有

種，分別用符號“___”和“___”表示?！齼尚〗Y：?同一原子軌道上，最多只能容納2個自旋方向相反的電子；?每個電子層最多容納的電子數(shù)為2n2。三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述5.原子軌道的圖形描述s軌道——球形三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述xzy2s3sxzyxzy1s5.原子軌道的圖形描述p軌道——紡錘形三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述pxpypz5.原子軌道的圖形描述d軌道三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述f軌道（1）電子的質量很____，帶______電荷。（2）電子運動的空間范圍_______。（3）電子做________運動，接近光速。運動物體汽車炮彈人造衛(wèi)星宇宙飛船電子速率（Km/S)0.0327.8112200乒乓球直徑電子直徑核外電子運動空間范圍410-2mn10-15mn10-10m6.核外電子的運動特點：三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述小負小高速核外電子的運動規(guī)律與宏觀物體不同：它沒有確定的軌道，我們不能測定或計算它在某一時刻所在的位置，也不能描繪出它的運動軌道。三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述三、量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述7.電子云（1）電子云：電子在原子核外空間一定

范圍內出現(xiàn)，好像帶負電荷的云霧籠罩在原子核周圍，稱為電子云。（2）小點：不是電子，它代表________________。（3）小點的疏密：____________________點密集的地方，電子云密度大，電子在此處單位體積內出現(xiàn)的概率___；點稀疏的地方，電子云密度小，電子在此處單位體積內出現(xiàn)的概率____。電子在此處出現(xiàn)過表示電子出現(xiàn)的機會多少課堂檢測1.下列現(xiàn)象和應用與電子躍遷無關的是(

)A.激光 B.焰色試驗C.緩慢氧化放熱 D.霓虹燈√2.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.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時吸收除紅光以外的光線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)生反應課堂檢測√3.圖甲和圖乙分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。下列有關認識正確的是(

)A．圖甲中的每個小黑點表示1個電子B．圖甲中的小黑點表示某一時刻，電子在核外所處的位置C．圖乙表示1s電子只能在球體內出現(xiàn)D．圖乙表明1s軌道呈球形，有無數(shù)對稱軸課堂檢測√4.下列有關說法正確的是(

)A．原子的核外電子最易失去的電子能量最低B．各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7C．