2018-2019學年高中化學 專題2 原子結構與元素的性質 第一單元 第1課時 原子核外電子的運動特征學案 蘇教版選修3.docx
《2018-2019學年高中化學 專題2 原子結構與元素的性質 第一單元 第1課時 原子核外電子的運動特征學案 蘇教版選修3.docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018-2019學年高中化學 專題2 原子結構與元素的性質 第一單元 第1課時 原子核外電子的運動特征學案 蘇教版選修3.docx(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第1課時原子核外電子的運動特征學習目標定位熟知原子的構成,理解“電子云”的概念,會描述原子核外電子的運動特征。一核外電子的運動特征1原子核外電子的運動特點(1)電子的質量很小(9.10951031kg),帶負電荷。(2)相對于原子和電子的體積而言,電子運動的空間很大。(3)電子運動的速度很快,接近光速(3.0108ms1)。2電子在核外空間做高速運動,不能確定具有一定運動狀態(tài)的核外電子在某個時刻處于原子核外空間何處,只能確定它在原子核外各處出現(xiàn)的概率,得到的概率分布圖看起來像一片云霧,因而被形象地稱作電子云。3將電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來,制作電子云的輪廓圖,便可描繪電子云的形狀。電子云的輪廓圖稱為原子軌道。如氫原子核外電子的電子云輪廓圖的繪制:歸納總結1電子云中的小黑點并不代表一個電子而是代表電子在該處出現(xiàn)過一次。小黑點的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率大小。小黑點稀疏的地方,表示電子在該處出現(xiàn)的概率??;小黑點密集的地方,表示電子在該處出現(xiàn)的概率大。2離核越近,電子出現(xiàn)的概率越大,小黑點越密集?;顚W活用1觀察1s軌道電子云示意圖,判斷下列說法正確的是()A一個小黑點表示1個自由運動的電子B1s軌道的電子云形狀為圓形的面C電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽旋轉D1s軌道電子云的點的疏密程度表示電子在某一位置出現(xiàn)機會的大小答案D解析盡管人們不能確定某一時刻原子中電子的精確位置,但能夠統(tǒng)計出電子在什么地方出現(xiàn)的概率大,在什么地方出現(xiàn)的概率小。為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況,人們常用小黑點的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點密集的地方,表示電子在那里出現(xiàn)的概率大;點稀疏的地方,表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。由圖可知,處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱,而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大,離核越遠,出現(xiàn)的概率越小。2有關核外電子運動規(guī)律的描述錯誤的是()A核外電子質量很小,在原子核外做高速運動B核外電子的運動規(guī)律與普通物體不同,不能用牛頓運動定律來解釋C在電子云示意圖中,通常用小黑點來表示電子繞核做高速圓周運動D在電子云示意圖中,小黑點密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機會大答案C解析電子云圖中的小黑點自身并沒有意義,一個小黑點并不代表一個電子,也就不能說“一個小黑點代表電子在此出現(xiàn)過一次”,因為它只是一種統(tǒng)計的結果。小黑點的疏密表示電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)機會的大小。電子云是一個比喻的說法,好像帶負電荷的云霧籠罩在原子核周圍,電子云只是對原子核外電子運動特征的一種形象描述。二原子軌道1電子層(1)如圖所示,在多電子原子中,核外電子是分層運動的,能量高的電子在離核遠的區(qū)域里運動,能量低的電子在離核近的區(qū)域里運動。這也說明多電子的原子中電子的能量是不同的。能量不同的電子在核外不同的區(qū)域內(nèi)運動,這種不同的區(qū)域稱為電子層(n)。(2)電子層的表示方法:電子層1234567符號KLMNOPQ最多容納電子數(shù)28183250離核遠近由近到遠能量高低由低到高(3)原子核外電子的每一電子層最多可容納的電子數(shù)與電子層的序數(shù)(n)間存在的關系是2n2。2原子軌道類型(1)量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道,在含有多個電子的原子中,在同一電子層(即n相同)的電子,能量也可能不相同,可以把它們分為不同的軌道。不同的軌道其形狀不相同,即同一電子層中含有不同類型的原子軌道,分別用s、p、d、f表示。(2)原子軌道的形狀:s軌道呈球形的,p軌道呈紡錘形,d軌道呈梅花形。(3)在同一電子層上不同類型原子軌道的能量由低到高的順序是nsnpndnf。3原子軌道數(shù)目(電子云伸展方向)(1)同一類型的原子軌道形狀相同,但伸展方向不一定相同。每一種伸展方向代表一個原子軌道。(2)各類型原子軌道含有的軌道數(shù):s能級沒有伸展方向(球形對稱,所以只有一個s軌道);p能級有三種伸展方向,即有px、py、pz三個原子軌道;d能級有五種伸展方向,即有五個原子軌道;f能級有七種伸展方向,即有七個原子軌道。(3)同一電子層同一類型的不同原子軌道的能量相同。4電子自旋原子核外電子還有一種稱為“自旋”的運動??梢杂袃煞N不同的狀態(tài),通常用“”和“”來表示不同的自旋狀態(tài)。歸納總結1軌道的能量高低比較原子軌道能量高低同電子層上的原子軌道nsnpndnf形狀相同的原子軌道1s2s3s4s電子層數(shù)相同,形狀也相同的原子軌道2px2py2pz2.在任何一個原子中找不到兩個運動狀態(tài)完全相同的電子:原子核外電子按能量不同分為不同的電子層,各電子層又按能量不同分為不同的軌道,每個軌道中又分為能量相同但空間取向不同的伸展方向,每個原子軌道中最多填充2個自旋狀態(tài)不同的電子?;顚W活用3下面有關“核外電子的運動狀態(tài)”的說法,錯誤的是()A各原子軌道的伸展方向種數(shù)按p、d、f的順序分別為3、5、7B只有在電子層、原子軌道、原子軌道伸展方向及電子的自旋方向都確定時,才能準確表示電子的運動狀態(tài)C同一個原子的原子核外可能有兩個電子的運動狀態(tài)是相同的D原子軌道伸展方向與能量大小是無關的答案C解析p、d、f軌道的伸展方向種數(shù)分別為3、5、7種;原子核外電子的運動狀態(tài)由電子層、原子軌道、原子軌道伸展方向及電子的自旋4個方面確定;同一個原子的原子核外不可能有任何兩個電子的運動狀態(tài)是完全相同的;相同原子軌道的不同伸展方向能量相同。4下列說法不正確的是()A電子的能量越低,離核越近B3f原子軌道不存在C同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸增大D同一原子中,2p、3p、4p包含的原子軌道依次增多答案D解析電子離核越近,能量越低,A項正確;原子軌道種類數(shù)與電子層序數(shù)相等,當電子層序數(shù)為3時,只有3s、3p、3d三種原子軌道,所以3f軌道不存在,B項正確;C項正確;p軌道在空間有x、y、z3個伸展方向,與電子層序數(shù)無關,D項錯誤。各電子層軌道數(shù)和最多容納的電子數(shù)電子層1234n原子軌道1s2s2p3s3p3d4s4p4d4fn軌道數(shù)目1131351357n24916可容納的電子數(shù)目2818322n2當堂檢測1下列說法中不正確的是()A同一原子中,2s、3s、4s軌道離原子核的平均距離依次增大B同一原子中,2p、3d、4f軌道的軌道數(shù)依次增多Cp軌道呈紡錘形,隨著電子層的增加,p軌道的數(shù)量也在增多D對于npx、npy、npz軌道上的電子,具有相同的能量,其電子云的形狀也相同答案C解析同一原子中,電子層數(shù)越多,表示原子軌道離原子核的平均距離越大,A正確;2p、3d、4f軌道的軌道數(shù)依次為3、5、7,依次增多,B正確;無論在哪個電子層,p軌道數(shù)都是3個,C錯誤;同一電子層形狀相同的原子軌道的能量相等,其電子云的形狀也相同,D正確。2下列各電子層中不包含紡錘形軌道的是()ANBMCLDK答案D解析p軌道呈紡錘形,K層只包含s軌道,其他電子層均包含p軌道。3n為3的電子層中()A只有s和p軌道B只有s、p和d軌道C只有s軌道D有s、p、d和f軌道答案B4下列原子軌道中,可容納電子最多的是()A6sB4pC3dD7s答案C5回答下列問題:(1)n2的電子層有_種原子軌道,分別用符號_表示;(2)n4的電子層有_種原子軌道,最多容納的電子數(shù)是_。答案(1)22s、2p(2)43240分鐘課時作業(yè)基礎過關一、原子核外電子運動狀態(tài)1以下對核外電子運動狀態(tài)的描述正確的是()A電子的運動與行星相似,圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉B能量低的電子只能在s軌道上運動,能量高的電子總是在f軌道上運動C能層序數(shù)越大,s電子云的半徑越大D在同一能級上運動的電子,其運動狀態(tài)肯定相同答案C解析電子運動是無序的,沒有固定軌道,能量低的在離核近的區(qū)域運動,能量高的在離核遠的區(qū)域運動。2.觀察2pz軌道電子云示意圖(如圖所示)判斷,下列說法中錯誤的是()A2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈z軸對稱B點密集的地方表明電子出現(xiàn)的機會大C電子先沿z軸正半軸運動,然后在負半軸運動D2pz軌道的形狀為兩個橢圓球答案C解析觀察2pz軌道電子云示意圖發(fā)現(xiàn),處于2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布相對于z軸對稱,電子主要在xy平面的上、下方出現(xiàn),A正確;電子云中的小黑點疏密程度代表電子出現(xiàn)的概率大小,所以點密集的地方表明電子出現(xiàn)的機會大,B正確;在圖中,電子出現(xiàn)的概率分布關于z軸對稱,電子云并不是電子的真實運動軌跡,C錯誤;2pz軌道電子云形狀為兩個橢圓球,而不是面,D正確。二、原子核外電子運動狀態(tài)表示方法3以下原子軌道符號正確的是()A3fB2dC4sD2f答案C解析L層有2s和2p兩個原子軌道,故B、D錯誤;M層有3s、3p、3d三個原子軌道,故A錯誤;N層有4s、4p、4d、4f四個原子軌道,故C正確。4下列電子層中,包含有f軌道的是()AK電子層BL電子層CM電子層DN電子層答案D解析K電子層只含有1s軌道;L電子層含有2s、2p兩種軌道;M電子層含有3s、3p、3d三種軌道;N電子層含有4s、4p、4d、4f四種軌道。根據(jù)能級數(shù)等于電子層序數(shù)的關系規(guī)律,只有電子層序數(shù)4的電子層中才有f能級。所以,K電子層、L電子層和M電子層中均無f軌道。5符號為M的電子層最多容納的電子數(shù)為()A8B18C32D50答案B解析符號為M的電子層是第三電子層,每一電子層最多容納的電子數(shù)為2n2,故M電子層上最多容納的電子數(shù)為23218個。三、原子核外電子能量高低比較6下列敘述正確的是()A能級就是電子層B每個電子層最多可容納的電子數(shù)是2n2C同一電子層中的不同原子軌道的能量高低相同D不同電子層中的s軌道的能量高低相同答案B解析能級不是電子層,能層才是電子層;同一電子層中的不同原子軌道的能量高低的順序是nsnpndnf;不同電子層,原子軌道符號相同,n越大,能量越高,如1s2s3s4s。7在含有多個電子的原子里,能量高的電子()A只在離核近的區(qū)域運動B只在離核遠的區(qū)域運動C在離核近的區(qū)域出現(xiàn)的機會大D在離核遠的區(qū)域出現(xiàn)的機會大答案D8在同一個原子中,M電子層上的電子與Q電子層上的電子的能量()A前者大于后者B后者大于前者C前者等于后者D無法確定答案B解析在同一個原子中,電子層的能量由低到高的順序是KLMNOPQ,故B正確。9有下列四種軌道:2s、2p、3p、4d,其中能量最高的是()A2sB2pC3pD4d答案D解析(1)同一電子層上軌道能量:nsnpndnf。(2)形狀相同的原子軌道能量:1s2s3s4s,2p3p4p5p另外在多電子原子中,電子層和形狀均相同的原子軌道的能量相等,如3px、3py、3pz軌道的能量相等。能力提升10關于1s、2s、3s、4s原子軌道的說法,正確的是 ()A電子只能在電子云輪廓圖中運動B能級不同,電子云輪廓圖形狀相同C軌道數(shù)目相同,電子云輪廓圖形狀、大小完全相同D電子層不同,電子云輪廓圖形狀也不相同答案B解析A項,電子在電子云輪廓圖中出現(xiàn)的機會多;C項,1s、2s、3s、4s電子云輪廓圖大小不相同;D項,電子云輪廓圖形狀相同。11在多電子原子中,軌道能量是由以下哪些因素決定 ()電子層能級電子云的伸展方向電子自旋狀態(tài)ABCD答案A解析電子層、能級決定軌道能量,而與電子云的伸展方向、電子的自旋狀態(tài)無關。12現(xiàn)代科學研究發(fā)現(xiàn):電子在核外空間所處的位置及其運動速率不能同時準確測定。為了描述核外電子的運動情況,現(xiàn)代量子力學采用了統(tǒng)計的方法,即對1個電子多次行為或多電子的一次行為進行總的研究。如圖是對氫原子核外1個電子數(shù)以百萬次的運動狀態(tài)統(tǒng)計而得,人們形象化地稱之為“電子云”(呈三維對稱)。請回答下列問題:(1)從圖中數(shù)百萬次運動狀態(tài)的統(tǒng)計結果,你能得出什么結論?_。(2)離核越近,電子的能量越_;離核越遠,電子的能量越_。答案(1)距原子核越近,電子出現(xiàn)的機會越大;距原子核越遠,電子出現(xiàn)的機會越小(2)低高解析電子云中的小黑點,單獨看沒什么實際意義,但從黑點密度的大小上才能說明電子在該區(qū)域出現(xiàn)的機會大小。(1)從統(tǒng)計的結果中分析,距離原子核越近,電子出現(xiàn)的機會越大;距離原子核越遠,電子出現(xiàn)的機會越小。13下圖是s能級、p能級的原子軌道圖,試回答下列問題:(1)s能級的原子軌道呈_形,每個s能級有_個原子軌道;p能級的原子軌道呈_形,每個p能級有_個原子軌道。(2)s能級原子軌道、p能級原子軌道的半徑與_有關,_越大,原子軌道半徑越大。答案(1)球1紡錘3(2)電子層序數(shù)電子層序數(shù)14比較下列多電子原子的原子軌道的能量高低。(1)1s,3d(2)3s,3p,3d(3)2p,3p,4p答案(1)1s3d(2)3s3p3d(3)2p3p4p解析在多電子原子中,電子填充原子軌道時,原子軌道能量的高低存在如下規(guī)律:相同電子層上原子軌道能量的高低:nsnpndnf。形狀相同的原子軌道能量的高低:1s2s3s4s電子層和形狀相同的原子軌道的能量相等,如2px、2py、2pz軌道的能量相等。拓展探究15下表給出了五種元素的相關信息,其中A、B、C、D為短周期元素。元素相關信息A在常溫、常壓下,其單質是氣體,隨著人類對環(huán)境的認識和要求的提高,它將成為備受青睞的清潔燃料B工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質,其某種同素異形體是保護地球地表環(huán)境的重要屏障C植物生長三要素之一,它能形成多種氧化物,其中一種是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑D室溫下其單質呈粉末狀固體,加熱易熔化。該單質在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍紫色火焰E它是人體不可缺少的微量元素,其單質也是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的金屬原材料,常用于制造橋梁、樓房等根據(jù)上述信息填空:(1)B元素的原子含有_個電子層,其中第二電子層中有哪幾種軌道:_;畫出D的原子結構示意圖:_。(2)C與A形成的某一化合物能和C與B形成的另一無色化合物(這兩種化合物分子中原子個數(shù)比皆為12)一起用作火箭助推劑,寫出兩者發(fā)生反應生成無毒物質的化學方程式:_。(3)某礦藏主要含D、E兩種元素組成的化合物,它是我國生產(chǎn)某強酸的主要原料。試寫出該生產(chǎn)過程中第一階段主要反應的化學方程式:_。答案(1)兩2s和2p(2)2N2H4N2O43N24H2O(3)4FeS211O22Fe2O38SO2解析氫氣是一種清潔燃料,所以A為氫元素;臭氧對紫外線有吸收作用,是保護地球地表環(huán)境的重要屏障,所以B為氧元素,其原子含有K層與L層兩個電子層,L電子層有2s和2p兩種類型的原子軌道;氮、磷、鉀是植物生長三要素,N2O俗名“笑氣”,是早期醫(yī)療中使用的麻醉劑,所以C為氮元素;單質硫在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍紫色火焰,所以D為硫元素;日常生產(chǎn)和生活中最常用的金屬是鐵、銅和鋁,其中只有鐵是人體不可缺少的微量元素,所以E為鐵元素。(2)氮和氫形成的原子個數(shù)比為12的化合物為N2H4,氮和氧形成的原子個數(shù)比為12的化合物有NO2和N2O4,其中N2O4是無色氣體,NO2是紅棕色氣體,N2H4和N2O4反應生成無毒的N2和H2O。(3)我國主要以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料制備硫酸,其第一階段的主要反應是煅燒黃鐵礦。- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 2018-2019學年高中化學 專題2 原子結構與元素的性質 第一單元 第1課時 原子核外電子的運動特征學案 蘇教版選修3 2018 2019 學年 高中化學 專題 原子結構 元素 性質 第一 單元 課時
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://ioszen.com/p-5452059.html