2021-2022年高中化学第1章原子结构1.1原子结构模型学案鲁科版(I)

2021-2022年高中化学第1章原子结构1.1原子结构模型学案鲁科版(I)知识梳理

一、氢原子光谱和玻尔的原子结构模型

1.原子结构模型的发展

（1）公元前400多年，古希腊哲学家把构成物质的最小单位叫做______________。

（2）1803年，英国化学家道尔顿把原子这一哲学名词变为化学中具有确定意义的实在微粒，并建立了______________学说。

（3）1903年，汤姆逊在发现______________的基础上提出了原子结构的“______________”模型，开始涉及原子内部的结构。

（4）1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子结构的______________模型。

（5）1913年，丹麦科学家玻尔进一步建立起______________的原子结构模型。

（6）20世纪20年代中期建立的______________理论，使人们对原子结构有了更深刻的认识，从而建立了原子结构的______________模型。

2.氢原子光谱

（1）通常所说的光是指人的视觉所能感觉到的在真空中波长介于______________之间的电磁波。不同波长的光在人的视觉中表现出不同的颜色，按波长由长到短依次为______________。实际上，广义的光即电磁波，除了可见光外，还包括______________等。（2）人们在放电管内充入低压氢气，并在放电管两端的电极间加上高压电时，氢气会放电发光，经光谱仪记录得到的光谱是由具有特定波长，彼此分立的谱线所组成，即为____________________。

3.玻尔的原子结构模型

（1）为揭示氢原子光谱是线状光谱这一实验事实，玻尔在卢瑟福原子模型的基础上提出了核外电子排布的原子结构模型。

（2）玻尔原子结构模型的基本观点：

①原子中的电子在具有______________轨道上绕原子核运动，并不辐射能量。

②在不同轨道上运动的电子具有不同的能量（E），而且能量是______________的，即能量是“一份一份”的，不能任意连续变化而只能取某些______________的数值，轨道能量依n

值（1,2，3……）的增大而升高，n称为______________。对氢原子而言，电子处在n=1的轨道时能量最低，称为______________；能量高于基态的状态，称为______________。

③只有当电子从一个轨道（能量为E i）跃迁到另一个轨道（能量为E j）时，才会______________能量。如果______________的能量以光的形式表现并被记录下来，就形成了______________。

（3）玻尔的核外电子分层排布的原子结构模型成功地解释了氢原子光谱是______________的实验事实。玻尔的重大贡献在于指出原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁，而电子所处的轨道的能量是______________的。

二、量子力学对原子核外电子运动状态的描述

1.原子轨道与四个量子数

（1）根据量子力学理论，原子中的单个电子的空间运动状态可以用______________来描述，而每个原子轨道由三个只能取整数的量子数______________共同描述。

（2）量子数n称为______________，n的取值为正整数1，2，3，4，5，6……对应的符号为______________等。一般而言，n越大，电子离核的平均距离越远，______________越高，因此将n值所表示的电子运动状态称为______________。

（3）量子数l称为______________。对于确定的n值，l共有______________个值：0、1、2、3……（______________），对应的符号分别为______________等。若两个电子所取的n、l值均相同，就表明这两个电子具有相同的________________。我们用_____________来表示具有相同______________值的电子运动状态，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______________。

（4）科学实验发现，在没有外磁场时，量子数n、l相同的状态的能量是相同的；有外磁场时，这些状态的能量就______________，我们用______________m来标记这些状态，对于每一个确定的l，m值可取0，±1，±2，…______________，共______________个值。（5）高分辨光谱实验事实揭示电子还存在着一种奇特的量子化运动，人们称其为______________。人们用______________m s来描述电子的自旋运动，处于同一原子轨道上的电子自旋运动状态，只能有_____________种，分别用自旋磁量子数m s=_________和m s=__________来描述。

（6）主量子数n对应着______________；主量子数n和角量子数l对应着n电子层中的______________；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能级中的______________；自旋磁量子数m s描述的是电子的___________。这样，原子中的电子运动状态可用由量子数______________确定的原子轨道来描述，并取两种______________状态中的一种。

2.原子轨道的图像描述和电子云

（1）根据量子力学理论，可以将原子轨道在空间的分布以图像方式在直角坐标系中表示出来，s轨道在三维空间分布的图形为______________，即原子轨道具有______________性；p轨道在空间的分布特点是分别相对于______________对称，即p原子轨道在空间分布分别沿x、y、z方向。

（2）对于质量非常______________（电子质量仅为9.1×10-31kg），运动速度______________（如在1 000 V电压下加速的电子的速度可高达1.9×107m·s-1）的微观粒子而言，人们不能同时准确地测定它的______________和______________。

为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用______________来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方，表示电子在那里出现的______________，这种形象地描述______________的图形称为电子云图。

疑难突破