第1节原子结构模型.doc

第1节原子结构模型 【自学目标】 1．了解原子核外电子的运动状态，学会用四个量子数来表示核外电子的运动状态； 2．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，知道原子核外电子跃迁会吸收或放出光子，并了解其应用。 3．了解原子吸收和发射光谱分析。 4.了解人类探索物质结构的历程，认识从原子、分子等层次研究物质的意义。讨论模型方法在探索原子结构中的应用。 5. 知道物质是由微粒构成的,了解研究物质结构的基本方法和实验手段。 【自学助手】 1、原子结构理论发展史：1803年提出原子是一个“实心球体”的是英国化学家 ，1903年汤姆逊提出原子结构的“ ”模型，1911年卢瑟福提出了原子结构的 模型，1913年玻尔提出 的原子结构模型，建立于20世纪20年代中期的 模型已成为现代化学的理论基础。 2．光谱分为 和 ，氢原子光谱为 。为了解释原子的稳定性和 的实验事实，丹麦科学家波尔在 原子模型的基础上提出了 的原子结构模型，该理论的重大贡献在于指出了原子光谱源自 在不同能量的 上的跃迁，而电子所处的 的能量是 。 3.核外电子的运动状态是由 四个量子数决定的。其中，主量子数n的取值为 …，对应的符号为 …，n越大，表明电子离核的平均距离 、能量 ，因此将n值所表示的电子运动状态称为 。 在多电子原子中，角量子数l与 一起决定着原子轨道的能量，若两个电子所取的n、 l值均相同，就表明这两个电子具有 。 对于确定的n值，l的取值共 个，分别是 …，对应的符号为 …，在一个电子层中，l 有多少个取值，就表示该电子层有多少个不同的 （也称亚层）。 对每一个确定的l，m值可取 ，…，共 个值；处于同一原子轨道上的电子自旋状态只有 种，分别 用 来表示。一旦确定了n、 l和m，就确定了 即原子轨道，再加上 ，即可完整描述原子中的电子运动状态。 4. 4p轨道的主量子数为 ，角量子数为 ，该亚层的轨道最多可以有 种空间取向，最多可容纳 个电子。 【思维点拨】 【例题1】下列各电子层中不包含d亚层的是 A．N电子层 B．M电子层 C．L电子层 D．K电子层 【解答】本题考查学生对四个量子数的掌握情况。在一个多电子的原子中，若两个电子所占据原子轨道的n、l相同，就表明这两个电子具有相同的能量，我们就用电子亚层(或能级)来表达n、l相同电子运动状态。对于确定的n值，l的取值就有n个：0、1、2、3…、(n-1)，对应符号为s、p、d、f…。所以，当n＝1(K电子层)时，l＝0，即为s亚层；当n＝2(L电子层)时，l＝0，1，即为s亚层和p亚层；当n＝3(M电子层)时，l＝0，1，2，即为s亚层、p亚层和d亚层；当n＝4(N电子层)时，l＝0，1，2，3，即为s亚层、p亚层、d亚层和f亚层。 【答案】CD 【例题2】下列说法是否正确？如不正确，应如何改正？ (1) s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是走∞字形。 (2) 主量子数为1时，有自旋相反的两条轨道。 (3) 主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。 【解答】本题是涉及电子云及量子数的概念题。必须从基本概念出发，判断正误。 (1)不正确，因为电子运动并无固定轨道。应改为：s电子在核外运动电子云图像或概率分布呈球型对称，其剖面图是个圆。而p电子云图或概率分布呈哑铃型，其剖面图是∞形。(2)不正确，因为n＝1，l＝0，m＝0，只有一个1s原子轨道。应改为主量子数为1时，在1s原子轨道中有两个自旋相反的电子。(3)不正确，因为n＝3时，l只能取0、1、2，所以没有3f。另外3s、3p、3d的电子云形状不同，3p还有m＝0、±1三种空间取向不同的运动状态，有3个原子轨道，3d有m＝0、±1、±2五种空间取向，有5个原子轨道。因此应改为：主量子数为3时，有9个原子轨道。 【自我检测】 1．下列电子层中，原子轨道的数目为4的是 （ ） A．K层