原子核外电子的运动-导学案

选修3物质结构与性质-导学案

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）

[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__________________________，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——

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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，记作2s。

（2）纺锤形（或哑铃形），用p表示，叫p轨道，记作2p。

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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

（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）（2）

（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 …… 此处隐藏：2370字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……