电子云原子轨道泡利原理洪特规则教案.doc

第四课时 电子云原子轨道泡利原理洪特规则

【教学目标】了解电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则
【重点难点】电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则
【教学过程】
一、引言：
01．20世纪初，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型，认为核外电子像行星绕着太阳运行那样绕着原子核运动，玻尔还因此于1916年获得诺贝尔物理奖，然而在后来的十年里，玻尔的行星模型却被彻底否定了，你知道为什么吗？
02．那是因为电子是一种质量极小的微观粒子，电子在核外的运动速度又接近光速，因此电子的运动和光一样，具有波粒二相性。此时，不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处。而只能用统计的方法，确定它在原子中某一区域内出现的概率。
03．就以最简单的原子氢原子为例，这种概率统计的结果如何？有何规律？
二、指导阅读：
01．假想给电子拍照，然后把照片叠加在一起得到电子云图像（右图）。
02．把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图，该
轮廓图即为原子轨道。

03．s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下，由此可见：s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道是纺锤形的，每个p能级的3个原子轨道相互垂直。

三、基态原子电子排布图：
01．描述核外电子的运动状态，你已经了解了哪几个方面？
02．写出原子序数为3-10的电子排布式，到此，你能解释下列电子排布图吗？

03．阅读：泡利原理、洪特规则、电子自旋。
四、小结：
01．描述电子运动状态应从哪几方面着手？
02．构造原理解决了哪些方面的问题？其余问题靠什么解决的？
03．可见，学习原子结构的方法如何？
五、课后作业：
01．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道。下列说法正确的是 （ ）
A．图1中的每个小黑点表示1个电子
B．图2表示1s电子只能在球体内出现
C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴
D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置
02．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，其理论依据是 （ ）
A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理
03．电子排布在同一能级时，总是 （ ）
A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同
B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反
C．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同
D．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反
04．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有 （ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．8种
05．下图中，能正确表示基态硅原子的是 （ ）

A B C D
06．人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是 （ ）
A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”
07．当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是 （ ）
A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态
C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量
08．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 （ ）
A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多
D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
09．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是 （ ）
A B C D
10．若某基态原子的外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是 （ ）
A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子
11．以下能级符号不正确的是 （ ）
A．3s B．3p 　　 C．3d D．3f
12．下列关于氢原子电子云图的说法正确的是 （ ）
A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大
B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会多
C．通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动
D．电子云图是对运动无规律性的描述
13．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns1，3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 （ ）
A．X3YZ3 　　　　　B．X2YZ2 　　　　　C．XYZ2 　　 　D．XYZ3
14．第三能层含有的轨道数为 （ ）
A．3 B．5 C．7 D．9
15．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是 （ ）
A．1s22s22p2 B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p6
16．下列能级轨道数为3的是 （ ）
A．s能级 B．p能级 C．d 能级 D．f能级
17．下列关于能层与能级的说法中正确的是 （ ）
A．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为2n2
B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相同。
18．4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是 （ ）
A．15 B．33 C．35 D．51
19．下列原子各电子层中电子数不合理的是 （ ）
A．21Sc：K(2) L(8) M(8) N(3) B．24Cr：K(2) L(8) M(13) N(1)
C．32Ge：K(2) L(8) M(18) N(4) D．29Cu：K(2) L(8) M(18) N(1)
20．化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核电荷数小于18；X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子，Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：
⑴X的电子排布式为 ，Y的轨道表示式为 ；
⑵ZX2的分子式是 ，YX2电子式是 ；
⑶Y与Z形成的化合物的分子式是 ，该化合物中化学键的种类是 。
21．下面是s能级p能级的原子轨道图，试回答问题：
⑴s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。
⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与 有关，其关系是 。

22．下图是N、O、F三种元素基态原子电子排布的轨道表示式（如有需要，可以利用本练习中出现过的信息）。试回答下列问题：

⑴N、O、F形成氢化物的分子组成，与上述基态原子内的电子排布有什么关系？
⑵画出C原子基态原子电子排布的轨道表示式。
⑶根据你发现的规律，对基态C原子形成CH4分子的微观过程提出合理的猜想。

附部分参考答案：
20．⑴1s22s22p4 ⑵SO2 ⑶CS2 极性键
21．⑴球形 1 纺锤 3 ⑵与能层序数n有关。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。
22．⑴1个氢化物分子中的H原子数目等于其对应的基态原子中的未成对电子数
⑵
⑶基态C原子有1个2s电子激发到p轨道，形成4个未成对电子。