高中化學(xué)：1.1.2 量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述 學(xué)案 魯科版選修4

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型第2課時(shí)量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述高考資源網(wǎng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程知道玻爾理論的要點(diǎn)知道氫光譜是線狀光譜的原因【學(xué)習(xí)過程】一、原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型(一)原子軌道與四個(gè)量子數(shù)根據(jù)量子力學(xué)理論，原子中的單個(gè)電子的______________可以用原子軌道來描述，而每個(gè)原子軌道由三個(gè)只能取整數(shù)的量子數(shù)共同描述，因此核外電子的運(yùn)動狀態(tài)是由四個(gè)量子數(shù)決定的。1.主量子數(shù)（n）主量子數(shù)（n）的取值與電子層符號的對應(yīng)關(guān)系主量子數(shù)（n）：、、、、、、等電子層符號：、、、、、、等主量子數(shù)n表示，離核越近，能量越低，離核越遠(yuǎn)，能量越高。說明：氫原子核外只有一個(gè)電子。不存在電子之間的相互作用。能量只決定于主量子數(shù)n.2.角量子數(shù)(l)①角量子數(shù)l取n個(gè)值，可取0和小于n的正整數(shù)，取值分別為對應(yīng)的符號分別為，在多電子原子中，它和主量子數(shù)n一起決定電子軌道運(yùn)動的能量。②③能級：稱為一個(gè)能級，在一個(gè)電子層中，l有多少個(gè)取值，就表示該電子層有多少個(gè)能量不同的能級。④當(dāng)n＝1時(shí)l＝有個(gè)值有個(gè)能級即；當(dāng)n＝2時(shí)l有個(gè)值有個(gè)能級即；當(dāng)n＝3時(shí)l＝有個(gè)值有個(gè)能級即；當(dāng)n＝n時(shí)l＝有個(gè)值有個(gè)能級即；【典題解悟】例1.能夠確定核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)的量子數(shù)組合為（）A.n、lB.n、l、msC.n、l、mD.n、l、m、ms解析：主量子數(shù)（n）決定電子的離核遠(yuǎn)近，角量子數(shù)（l）確定原子軌道的形狀，磁量子數(shù)（m）決定原子軌道在空間的取向，故用n、l、m三個(gè)量子數(shù)可以確定一個(gè)電子的空間運(yùn)動狀態(tài)，即一個(gè)原子“軌道”。答案：C例2．下列各電子層中不包含d亞層的是A．N電子層B．M電子層C．L電子層D．K電子層解析：本題考查學(xué)生對四個(gè)量子數(shù)的掌握情況。在一個(gè)多電子的原子中，若兩個(gè)電子所占據(jù)原子軌道的n、l相同，就表明這兩個(gè)電子具有相同的能量，我們就用電子亞層(或能級)來表達(dá)n、l相同電子運(yùn)動狀態(tài)。對于確定的n值，l的取值就有n個(gè)：0、1、2、3…、(n-1)，對應(yīng)符號為s、p、d、f…。所以，當(dāng)n＝1(K電子層)時(shí)，l＝0，即為s亞層；當(dāng)n＝2(L電子層)時(shí)，l＝0，1，即為s亞層和p亞層；當(dāng)n＝3(M電子層)時(shí)，l＝0，1，2，即為s亞層、p亞層和d亞層；當(dāng)n＝4(N電子層)時(shí)，l＝0，1，2，3，即為s亞層、p亞層、d亞層和f亞層。答案：CD【當(dāng)堂檢測】1.下列電子層中，包含有f能級的是（）A.K電子層B.L電子層C.M電子層D.N電子層2.下列有關(guān)n、l、m、ms四個(gè)量子數(shù)的說法中，正確的是（）A.一般而言，n越大，電子離核平均距離越遠(yuǎn)，能量越低B.l的數(shù)值多少，決定了某電子層不同能級的個(gè)數(shù)C.對于確定的n值，m的取值共有2n+1個(gè)D.ms可取±1/2兩個(gè)數(shù)值，數(shù)值表示運(yùn)動狀態(tài)，正負(fù)號表示大小3.下列能級中軌道數(shù)為5的是（）A、s能級B、p能級C、d能級D、f能級4.能夠確定核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)的組合為（）A.電子層、原子軌道的形狀B.電子層、原子軌道的形狀、原子核外電子的自旋運(yùn)動C.電子層、原子軌道的形狀、原子軌道在空間的伸展取向D.電子層、原子軌道的形狀、原子軌道在空間的伸展取向、核外電子的自旋運(yùn)動5.某元素基態(tài)原子失去3個(gè)電子后，3d的軌道半充滿，其原子序數(shù)為（）A.24B.25C.26D.276.n、l、m確定后，仍不能確定該量子數(shù)組合所描述的原子軌道的（）A.數(shù)目B.空間伸展方向C.能量高低D.電子數(shù)目7.角量子數(shù)l=2的某一電子，其磁量子數(shù)m（）。A.只能為+2B.只能為－1、0、+1三者中的某一個(gè)數(shù)值C.可以為－2、－1、0、＋1、＋2中的任意一個(gè)數(shù)值D.可以為任何一個(gè)數(shù)值8.下列能級中，軌道數(shù)目為7的是（）。A.s能級B.p能級C.d能級D.f能級9.下列關(guān)于原子軌道的說法中，正確的是（）A.與玻爾理論中的軌道等同