2022年化学1.1.3《量子力学对原子核外电子运动状态的描述》优秀教案.docx

精品学习资源第一节 原子结构模型第 3 课时 量子力学对原子核外电子运动状态地描述（ 2）【学习目标】初步熟悉原子结构地量子力学模型，能用 n、l、 m、ms 这四个量子数描述核外电子地运动状态1. 知道主量子数 n 、角量子数 l 和磁量子数 m 对应着 n 电子层中 l 能级中地原子轨道2. 明白原子轨道地图象是原子轨道在空间地一种形象化 表示3. 会辨认不同地原子轨道示意图【学习过程】（一）原子结构地量子力学模型1. 磁量子数 m①角量子数 ι和磁量子数 m 地关系角量子数 ι和磁 量子数 m 地关系既能级与原子轨道个 数地关系 .对于一个确定地 ι值， m 值可取，共个数值 .当 ι=2时， m 有五个取值；既 d 能级有个原子轨道 .②原子轨道地表示方法s能级只有一个原子轨道，可表示为 s.p 能级有 3 个原子轨道，可表示为 px、py、pz. d 能级有 5 原子轨道，f 能级有 7 原子轨道 .2. 自旋磁量子数 ms量子力学认为，同一轨道上地电子仍在做自旋运动，而且只有两种自旋运动状态，分欢迎下载精品学习资源别用自旋磁量子数 ms来描述 .1（通常用符号 “↑表”示）和 ms21（通常用符号 “↓表”示）2欢迎下载精品学习资源〔二〕原子轨道地图形描述和电子云1. 依据量子力学理论，原子轨道地空间分布可以以图像地方式在直角坐标系中表示出来，由此观点知：s 轨道地空间分布特点是P 轨道地空间分布特点是 .欢迎下载精品学习资源2. 为了形象地表示，这种形象地描述称为电子云图，（打电子图）即概率密度 .留意：（1） 电子云是一种对原子核外电子运动状态形象化描述地方法，而不是一个详细地实物 .（2） 电子云图中地一个小黑点代表地不是一个电子 .【典题解悟】例 1.以下关于四个量子数地说法中，正确地是（）欢迎下载精品学习资源A. 电子地自旋磁量子数是1 ，表 示一个原子轨道中地 2 个电子地运动状态完全相反±2欢迎下载精品学习资源B. 磁量子数 m=0 地轨道都是球形地轨道C. 角量子数 l 地可能取值是从 0 到 n 地正整数D. 多电子原子中，电子地能量 打算于主量子数 n 和角量子数 l欢迎下载精品学习资源解析：自旋磁量子数为1 ，只表示一个原子轨道中地两个电子地自旋方向相反，既然±2欢迎下载精品学习资源在同一原子轨道中，它们地主量子数、角量子数和磁量子数都相同，故 A 错误 .角量子数为零时，对应地为 s轨道，在空间呈球形舒展方向，故 B 错误 .l 最大取值为 n－ 1，故 C 错误.答案： D例 2. 在 1s、2px、2py 、2pz 轨道中，具有球对称性地是（）A. 1s B. 2p x C. 2py D. 2p z解析： 1s 轨道和 2p 轨道地图像分别为：由图像可看出，呈球对称性地为 1s 原子轨道 .答案： A【当堂检测】1. 以下有关电子云地表达中，正确地是（） .欢迎下载精品学习资源A. 电子云形象地表示了电子在核外某处单位微体积内显现地概率B. 电子云直观地表示了核外电子地数目C. 1s 电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子显现地概率为零D. 电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷地云雾2. 3d 能级中原子轨道地主量子数为， 角量子数为，该能级地原子轨道最多可以有种空间取向，最多可容纳个电子 .3. 写出具有以下 指定量子数地原子轨道符号：⑴n＝ 2， l＝ 1；⑵ n＝ 3，l ＝0；⑶n＝ 5， l＝ 2；⑷ n＝ 4，l ＝3.4. 原子中地电子，下面哪些量子数组是容许地 . （）A. n＝ 3， l＝ 1， m＝－ 1 B. n＝ 3， l＝ 1， m＝ 2C. n＝ 2，l＝2 ， m＝－ 1 D. n＝6， l＝ 0， m＝ 0 5．关于以下对四个量子数地说法正确地是 〔 〕A. 电子地自旋量子数是 . ，在某一个轨道中有两个电子 ,所以总自旋量子数是 1 或是 0B. 磁量子数 m=0 地轨道都是球形地轨道C. 角量子数 l 地可能取值是从 0 到 n 地正整数D. 多电子原子中，电子地能量打算于主量子数 n 和角量子数 l6. 2p 轨道地磁量子数可能有（ ）A. 1 ， 2 B. 0， 1， 2 C. 1 ，2， 3 D. 0 ，＋ 1，－ 17. n.、 l、m 确定后 ,仍不能确定该量子数组合所描述地原子轨道地 〔 〕A. 数目 B. 外形C. 能量 D. 所填充地电子数目8. 当 n＝4 时， l 地可能值是多 少. 轨道地总数是多少？最多容纳地电子数是多少？9. 当 n=5 时， l 地可能值是多少？轨道地总数是多少？各轨道地量子数取值是什么？当 n =n o〔no＞ 5〕时， l 地可能值是多少？轨道地总数是多少？各轨道地量子 数取值是什么？10. 以下说法是否正确？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，有自旋相反地两条轨道 .(3) 主量子数为 3 时，有 3s、3p、3d、3f 四 条轨道 .欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1.A 2. 3 ；2； 5； 10参考答案欢迎下载精品学习资源3. ⑴ 2p；⑵ 3s；⑶ 5d；⑷ 4f 4. AD 5. D 6 D 7 ．D 8.当 n＝ 4 时， l 地可能值是 0，1， 2， 3轨道总数：共有 16 条轨道 .电子总数： 329. 解析：电子运动状态地种数（各电子层最多可能容纳地电子数）主量子数 n1234n电子层符号KLMN00101201231s2s2p3s3p3d4s4p4d4f角量子数l欢迎下载精品学习资源电子亚层符号磁 量 子 数m0 0 0、±1 0 0、±1 0、±1、±2 0 0 、 0、±1、±2 0、±1、±2、±3±1欢迎下载精品学习资源亚层轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7欢迎下载精品学习资源电子层轨道数1 4 9 16 n2欢迎下载精品学习资源电子运动状态种数2 8 18 32 2n2欢迎下载精品学习资源答案：主量子数 n 角量子数 l 磁量子数 m 原子轨道数00110， ±13520， ±1， ±2530， ±1， ±2，±3740， ±1， ±2， ±3，±49原子轨道总数25主量子数 n 角量子数 l 磁量子数 m 原子轨道数欢迎下载精品学习资源no（ no＞ 5）0 0 11 0， ±1 32 0， ±1，±2 5欢迎下载精品学习资源30， ±1， ±2，±3740， ±1， ±2，±3， ±49⋯⋯0， ±1，±2， ±3， ± 4⋯⋯⋯⋯n0-10， ±1， ±2， ±3， ⋯⋯ ，±（ n0-1）2 n0 －1原子轨道数总计n0 210.解析：此题是涉及电子云及量子数地概念题.必需从基本概念动身，判定正误.（1）不正确，由于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，由于 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地电子 .（3） 不正确，由于 n＝ 3 时， l 只能取 0、 1、2，所以没有 3f. 另外 3s、3p、3d 地电子云外形不同， 3p 仍有 m＝ 0、 ±1 三种空间取向不同地运动状态，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 .欢迎下载。