第2课时 量子力学对原子核外电子运动状态的描述
【学习目标】
1.知道描述原子核外电子运动状态的四个量子数的含义。
2.理解用四个量子数描述原子核外电子的运动状态。
3.了解原子轨道和电子云的含义。
【新知导学】
一、原子轨道
1.电子层
通常,我们用量子数n来描述电子离核的远近,习惯上称为______。n的取值为正整数1,2,3,4,5,6,…,对应的符号为K,L,M,N,O,P等。n越____,电子离核的平均距离越远、能量越____。
2.能级
当量子数n相同时,电子所具有的能量也可能不同,因此,对同一个电子层,还可分为若干个能级。例如,n=1时,有1个____能级;n=2时,有1个____能级和1个____能级;n=3 时,有1个____能级,1个____能级和1个____能级;等等。
3.原子轨道
原子中的单个电子的空间运动状态用原子轨道来描述。当n=1时,有1个原子轨道,记作1s;当n=2时,有4个原子轨道,记作2s、______、______、______;当n=3时,有9个原子轨道,记作______、______、________、______,此外还有5个d轨道;等等。具体情况见下表。
量子数n 符号 能级符号 原子轨道 原子轨道数
n=1 K s 1s
n=2 L s 2s
p 2p
n=3 M s 3s
p 3p
d 3d
… … … … …
4.电子的“自旋”
处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态只能有两种,分别用符号“____”和“____”表示。
【归纳总结】
1.原子核外电子运动状态的描述
(1)在多电子原子中,核外电子处于不同的________,电子层序数(主量子数)n越大,电子离核______,能量______。
(2)处于同一电子层的电子,______可能不同,可以把它们分成若干个不同的能级,用________等符号表示,其能量为______________________________,能级数等于电子层数。
(3)同一能级中,根据电子__________的不同,可分为若干个不同的原子轨道,同一能级上的原子轨道的能量______,每个电子层中原子轨道总数为n2个。
(4)处于同一个原子轨道上的电子有____种不同的自旋状态。在同一个原子中________两个运动状态完全相同的电子。
2.不同原子轨道的能量大小关系
【活学活用】
1.下列叙述正确的是( )
A.各电子层的原子轨道数按s、p、d的顺序分别为1、3、5
B.各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
C.各电子层含有的能级数为n-1
D.各电子层含有的原子轨道数为2n2
2.下列关于电子层与能级的说法中正确的是( )