原子核外电子的运动-导学案.doc

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1、专题2：原子结构与元素的性质第一单元原子核外电子的运动【课标要求】 1.了解原子核外电子的运动状态。2.了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布。【教材内容展示】一、人类对原子结构的认识历史1．认识原子结构的历史（第一节已学）2．以氢原子为例，简述原子核外电子运动状态的方法——电子云。二、原子核外电子的运动特征1．电子层2．原子轨道3．电子自旋三、原子核外电子的排布1．原子核外电子的排布所遵循的原理能量最低原理泡利不相容原理洪特规则2．电子排布式、外围电子排布式、价电子3．轨道表示式（第一课时）[

2、思考]1.核外电子质量小带负电荷，运动范围小，速度快，是否遵循宏观物体的运动规律？电子在核外运动时是否有一定的规律？2.科学家是采取什么方法来研究电子在核外运动的？3.关于电子在核外的运动，你现在已经知道哪些规律？一、核外电子的运动的特点：1.核外电子以极高的速度、在极小的空间作应不停止的运转。不遵循宏观物体的运动规律（不能测出在某一时刻的位置、速度，即不能描画出它的运动轨迹）。2.可用统计（图示）的方法研究电子在核外出现的几率。电子云——电子在核外空间一定范围内出现，好像代负电荷的云雾笼罩在原子核周围，人们形象的称为～。电子云图中小黑点的疏密表示_________

3、_________________，成______________关系。3.（1）核外电子是分层排布的（2）不同电子层上的电子能量不同，离核越近，能量越低。（3）电子优先排布在能量最低的电子层里。（4）每个电子层所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）。（5）最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个），次外层不超过18个，倒数第三层不超过32个。[思考]（1）我们已经知道电子是分层排布的，那么是什么原因导致电子分层排布——即电子分层排布的依据是什么？（2）在多电子原子中，每一层上的电子又是怎样运动的？能量一样吗？运动区域的形状一样吗？（3）为什么每个电子层

4、所能容纳的电子数最多为2n2（n为电子层数）？为什么最外层电子数不超过8个（K为最外层时不超过2个）？二、原子核外电子的运动特征（一）电子层：分层依据：能量的较大差别；电子运动的主要区域或离核远近的不同。（二）原子轨道[思考]写出氖原子的电子层结构。氖原子第二电子层的8个电子是怎样运动的？它们的能量都一样吗？它们运动的区域一样吗？量子力学研究表明：这8个电子从能量上分为两组。一组有2个能量相同的电子，另一组有6个能量相同的电子。其中2电子组中的电子的能量略低于6电子组的电子的能量（指单个电子的能量）。这是什么原因呢？[展示]某原子核外电子运动状态图。[思考]（1）该

5、原子核外有几个电子层？（2）各电子层上电子的运动区域的形状是否一样？分别是什么形状？（3）第二电子层上的运动区域有无相同形状？但是否在同一方向上？（4）已知该原子是镁，且每个区域都是由两个电子形成，请从立体空间角度设想一下第二电子层上在什么方向上还会有两个电子？为了描述电子在某一层中运动区域的形状和伸展方向的不同，科学家引入了原子轨道。1．形状同一电子层也可以有不同的原子轨道，电子运动区域形状的不同决定轨道的类型。第一电子层：只一种形状——球形对称，所以就只一种类型轨道，用s表示，叫s轨道，记作1s。第二电子层：有二种形状，所以有二种类型轨道。分别是：（1）球形对称

6、，记作2s。（2）纺锤形（或哑铃形），用p表示，叫p轨道，记作2p。第三电子层：是否看出其中存在明显的规律，试着写一写。有种形状，决定有种类型轨道。（1），记作；（2），记作。（3）复杂形状，用d表示，叫d轨道，记作3d。第四电子层：有种形状，决定有种类型轨道。（1），记作；（2），记作。（3）复杂形状，记作。（4）复杂形状，用f表示，叫f轨道，记作4f。第五电子层：有种形状，决定有种类型轨道。（1），记作；（2），记作。（3）复杂形状，记作；（4）复杂形状，记作。（5）复杂形状，用g表示，叫g轨道，记作5g。2．伸展方向相同形状的原子轨道还可有不同的伸展方向，伸展

7、方向决定该种类型轨道的个数。s轨道是球形对称的，只有1个轨道。p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向，所以p轨道含3个轨道，分别记作：px、py、pz。d轨道有个（这其中也存在明显的规律，试着写写）伸展方向，即d轨道含个轨道。f轨道有个伸展方向，即f轨道含个轨道。[练习]：各电子层包含的原子轨道数目电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳电子数1228318432n2n23.原子轨道能量高低的规律①相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……；2p＜3p＜4p＜5p……；③电子层和形状相同的原子轨道