专题二第一单元原子核外电子的运动学案（苏教版）.doc

第一单元 原子核外电子的运动情境导入 丹麦物理学家玻尔在19世纪20年代提出了构造原理，该原理决定了原子中电子在各能级的排布；奥地利物理学家泡利在1925年1月间正式提出了不相容原理，即原子中不能有2个电子处于同一量子态上；德国物理学家弗里德里希·洪特（Friedrich Hund）于1925年提出了洪特规则，主要内容是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来量子力学证明，电子这样排布可使能量最低，看来能量最低是电子排布遵循的基本特征，我们该如何描述核外电子的运动状态呢？ 名师说课 本单元主要介绍了原子核外电子的分层排布和核外电子运动状态的描述方法。授课时，可以从原子的诞生引入，联系在必修中已掌握的电子在原子核外分层排布的知识，介绍能层、能级，并根据构造原理书写电子排布式。介绍原子光谱时，主要讲清基态原子与激发态原子在相互转化过程中的能量变化往往以光的形式呈现；电子云是对原子核外电子运动的形象描述，一个小黑点只表示出现一次，与电子数目无关；而电子在核外的运动空间状态则用原子轨道来描述；讲述电子排布要满足的三原则时，要和学生分清泡利不相容原理和洪特规则的区别，并由此讲明用轨道表示式来体现。 在授课时可以让学生提前预习必修II中原子核外电子的分层排布知识，以便引入能层与能级的概念；通过复习钾原子的核外电子排布示意图，通过对必修已学过的钾原子核外电子排布是2、8、8、1而不是2、8、9，引入构造原理；联系生活中见到的美丽的烟花、夜空中的激光以及三棱镜散光的现象引入原子光谱；通过物理上接触到的卫星绕地球旋转以及物体的运动轨迹，引导学生通过查阅资料来了解电子在原子核外的运动状态及其描述——电子云及原子轨道。 学习目标 1、了解核外电子的运动状态及其描述方法； 2、知道核外电子的能级分布，掌握核外电子的排布原则； 3、能用电子排布式以及轨道表示式表示1~36号元素原子的核外电子排布； 4、了解一定条件下电子跃迁，了解原子光谱。 预习导学案 自主学习第一步，有的放矢，见微知著！ 问题引导--------探求新知 【问题1】节日的焰火将夜空点缀成五彩缤纷的世界，你知道这些美丽的焰火与电子有什么关系吗？ 提示：电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态时释放出能量，释放出的能量以光的形式表现出来。 一、人类对原子结构的认识 1、1911年，英国物理学家卢瑟福通过α粒子的散射实验提出了原子结构的有核模型。他认为原子的质量主要集中在原子核上，电子在原子核外空间做高速运动。 2、1913年，丹麦物理学家玻尔研究了氢原子光谱后，提出了原子结构的量子力学模型。（1）原子核外电子在一系列稳定的原子轨道上运动，核外电子在原子轨道上运动时，既不放出能量，也不吸收能量。 （2）不同的原子轨道具有不同的能量，原子轨道的能量变化是不连续的。 （3）原子核外电子可以在能量不同的原子轨道上发生跃迁。 3、电子在原子核外空间出现的机会有一定规律：当处于能量最低状态时（简称基态），电子主要在原子核外周围区域内运动。运动区域离核越近，电子出现的机会越大；运动区域离核越远，电子出现的机会越小。 4、电子云：用小点的疏密来描述电子在原子核外空间出现机会的大小所得到的图形叫做电子云图。小点代表电子在核外空间区域内出现的机会，小点的疏密与电子在该区域内出现的机会大小成正比。 【问题2】这是我们初中就熟悉的原子结构示意图，不同电子层上的电子具有的能量不同，那么在同一层（以第二层为例）上的电子就具有相同的能量吗？ 提示：同一层上的电子，所具有的能量不同，因为每一能层又分为不同的能级，在不同能级上的电子，具有不同的能量。 二、原子核外电子的运动特征 1、电子层：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，原子核外电子处于不同的电子层上。由内向外的电子层数n依次取1、2、3、4、5、6、7等正整数，对应的符号为K、L、M、N、O、P、Q等，如图所示： 。 【问题3】，对于这两位同学的辩论，你能当一个优秀的裁判吗？ 提示：后者正确，电子在排布时遵循构造原理，钾原子中电子的排列为1s2、2s2、2p6、3s2、3p6、4s1，即排布在四个电子层。 三、原子核外电子的排布 1、原子核外电子运动状态的描述涉及电子层、原子轨道和电子自旋。 2、原子核外电子的运动（也称原子核外电子的排布）遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。 3、根据原子核外电子排布的原则，用原子的电子排布式和轨道表示式来表示原子核外电子的排布。为了书写简便，在书写电子排布式时，可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。描述原子核外电子排布时，可以仅写出原子的外围电子排布式（对于主族元素的原子而言，