2019-2020年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型1學(xué)案魯科版.doc

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2019-2020年高中化學(xué)第1章原子結(jié)構(gòu)第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型1學(xué)案魯科版 三點剖析 重點一：原子結(jié)構(gòu)模型的演變過程 道爾頓原子學(xué)說→湯姆遜“葡萄干布丁”模型→盧瑟福核式模型→玻爾電子分層排布模型→量子力學(xué)模型。 人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識經(jīng)歷了一個漫長，不斷深化的過程，這有利于培養(yǎng)我們的正確的科學(xué)發(fā)展觀。 重點二：氫原子光譜和玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型 玻爾的核外電子分層排布的原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實驗事實。玻爾的重大貢獻(xiàn)在于指出了原子光譜源自核外電子在能量不同的軌道之間的躍遷，而電子所處的軌道的能量是量子化的。 譜線的波長或頻率與能級間能量差所具有的關(guān)系可用下式表示： E0-hυ=ΔE=E末-E始。ΔE為兩軌道的能量差。 玻爾指出,原子核外電子在具有確定能量的軌道上運(yùn)動,當(dāng)原子不受外界影響時,電子既不吸收能量也不放出能量。不同的原子軌道具有不同的能量,軌道能量的變化是不連續(xù)的,即量子化的。當(dāng)電子吸收了能量(如光能、熱能等)后，就會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道的電子不穩(wěn)定，會回到能量較低的軌道上，當(dāng)電子從能量較高的軌道回到能量較低的軌道時發(fā)射出光子，發(fā)出光的波長取決于兩個軌道的能量之差。 重點三：原子軌道電子云 量子力學(xué)中的軌道的含義已與玻爾原子結(jié)構(gòu)模型中軌道的含義完全不同，它既不是圓形軌道，也不是指固定軌跡。 注意：①電子云的含義、電子云示意圖的描述都是比較容易出錯的地方，希望大家引起足夠重視。②所謂電子在核外出現(xiàn)的概率大小，用通俗的話說就是電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會多少。 下表總結(jié)了量子數(shù)的取值范圍和符號表示。 主量子數(shù)n 角量子數(shù)l 磁量子數(shù)m 取值 符號 取值 符號 取值 1 K 0 s 0 2 L 0 s 0 1 p 0，1 3 M 0 s 0 1 p 0,1 2 d 0,1,2 原子軌道 自旋磁量子數(shù)ms 原子軌道個數(shù) 符號 取值 亞層 層 1s 1 1 2s 1 4 2px,2py,2pz 3 3s 1 9 3px,3py,3pz 3 3dxy,3dyz,3dxz,3 5 從表中可以看出，四個量子數(shù)的取值必須遵守下列要求：l≤n-1,|m|≤l,ms只能取中的一種。 各個擊破 【例1】 下列對不同時期原子結(jié)構(gòu)模型的提出時間排列正確的是( ) ①電子分層排布模型 ②“葡萄干布丁”模型 ③量子力學(xué)模型 ④道爾頓原子學(xué)說 ⑤核式模型 A.①③②⑤④ B.④②③①⑤ C.④②⑤①③ D.④⑤②①③ 解析：①電子分層排布模型由玻爾1913年提出；②“葡萄干布丁”模型由湯姆遜1903年提出；③量子力學(xué)模型于1926年提出；④道爾頓原子學(xué)說于1803年提出；⑤核式模型由盧瑟福于1911年提出。 答案：C 【例2】 下列關(guān)于光譜的說法正確的是( ) A.熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光生成連續(xù)光譜 B.各種原子的線狀光譜中的明線和它的吸收光譜中的暗線必定一一對應(yīng) C.氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線狀光譜 D.甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣可得到甲物質(zhì)的吸收光譜 解析：由于通常看到的吸收光譜中的暗線比線狀光譜中的亮線要少一些，所以B選項不對，而氣體發(fā)光時，若是高壓氣體發(fā)光形成連續(xù)光譜，若是稀薄氣體發(fā)光形成線狀光譜，故C選項也不對，甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸發(fā)后，看到的乙物質(zhì)的吸收光譜，所以上述選項中只有A正確。 答案：A 類題演練 1 當(dāng)氫原子的一個電子從第二能級躍遷到第一能級時，發(fā)射出光的波長是121.6 nm;當(dāng)電子從第三能級躍遷到第二能級時，發(fā)射出光子的波長是656.3 nm。 試回答： (1)哪一種光子的能量大？說明理由。 (2)求氫原子中電子的第三和第二能級的能量差及第二和第一能級的能量差。說明原子中的能量是否連續(xù)。 解析：(1)由公式E=hγ得E=,λ愈小，E愈大，所以第一種光子能量大。 (2)由公式，可得(代入題中數(shù)據(jù))ΔE2.1=1.6310-18 J ΔE3.2=3.0310-19 J。 答案：(1)第一種光子的能量大。由公式E=hγ得E=,λ愈小，E愈大，所以第一種光子能量大。 (2)ΔE2.1=1.6310-18 J ΔE3.2=3.0310-19 J原子中的能量是不連續(xù)的。 【例3】 下列各組用四個量子數(shù)來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)，哪些是合理的？哪些是不合理的？并說明理由。 (1)n=2 l=1 m=0 ms= (2)n=3 l=3 m=2 ms= (3)n=3 l=2 m=2 ms= (4)n=4 l=2 m=3 ms= (5)n=2 l=1 m=1 ms=-1 解析：根據(jù)量子數(shù)取值相互限制性，它們的取值是：ll，錯。 (5)不合理，因ms只能取或。 類題演練 2 下列對四個量子數(shù)的說法正確的是( ) A.電子的自旋量子數(shù)是，在某一個軌道中有兩個電子，所以總自旋量子數(shù)是1或是0 B.磁量子數(shù)m=0的軌道都是球形的軌道 C.角量子數(shù)l的可能取值是從0到n的正整數(shù) D.多電子原子中，電子的能量取決于主量子數(shù)n和角量子數(shù)l 解析：軌道的形狀由角量子數(shù)l決定，磁量子數(shù)決定軌道的空間的分布特點，實際上m=0的軌道可以是球形，也可以是其他形狀。角量子數(shù)的可能取值是從0到(n-1)的正整數(shù)。 答案：D 類題演練 3 s、3s、3s1各代表什么意義？ 答案:s:是原子軌道符號，表示l=0、m=0的電子運(yùn)動狀態(tài)，其空間圖像為球形。 3s:代表第三層中的s原子軌道，即n=3，l=0，m=0的電子運(yùn)動狀態(tài)。 3s1:代表第三層s軌道中的一個電子。即n=3，l=0，m=0，ms=或的電子運(yùn)動狀態(tài)。