1.1.3 电子云与原子轨道（精品课件）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修2 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 宏观物体 微观粒子 质量 很大 很小 速度 较慢 很快（接近光速） 位移 可测 位移、能量 不可同时测定 能量 可测 轨迹 可描述 （画图或函数描述） 不可确定 宏观、微观运动的不同 学习 目标 第3课时 电子云与原子轨道 PART 01 PART 02 知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。 1913年 玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。 1926年 玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度(ρ)分布。 核外电子运动状态的描述 2.氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图 小点不是电子本身，小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。 小点越密，表明概率密度越大。 1.概率密度 含义：用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则 称为概率密度，用ρ表示。 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 1.含义： 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。不代表电子的运动轨迹。 一.电子云 2. 电子云轮廓图 电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。 ①绘制电子云轮廓图的目的：表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。 ②绘制电子云轮廓图：把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来。 电子云轮廓图的绘制过程 球形轮廓图 x y z 同一原子的s电子的电子云轮廓图 【思考与讨论】你能发现什么规律？ 1.所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个球形，只是球的半径不同。 2.同一原子的能层越高，s电子云半径越大。由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。 3. s电子云只有一种空间伸展方向。 4.除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。 x y z y x z y x z y x z ①p电子云轮廓图是哑铃形或纺锤形。能层序数越大，p电子云半径越大。 Pz、Py、Px的电子云 ②无论2p、3p还是4p…..都有3个相互垂直的电子云(3种空间伸展方向)，分别称为Px、Py、Pz，右下标x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向。 ③同一能层中px、py、pz的能量相同。 p电子云的形状是哑铃状的，有3个互向垂直电子云分别称为Px、Py、Pz 右下角x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向 Pz、Py、Px的电子云轮廓图 Images 변경방법 이미지를 선택(더블클릭)합니다 메뉴 [그림도구] – [서식] 클릭합니다. [그림바꾸기]를 클릭합니다. 원하시는 이미지를 선택 [열기] 클릭합니다. 10 d电子云轮廓图是花瓣形或双哑铃形。 有5种空间伸展方向。 f 电子云轮廓图有7种空间伸展方向。 ns原子轨道 nd原子轨道有5个 np原子轨道有3个 nf 原子轨道有7个 1.含义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 2.表示：常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道。 二.原子轨道 能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 原子轨道的形状和取向 K 1s 1 1s 球形 —— L 2s 1 2s 球形 —— 2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 互相垂直 M 3s 1 3s 球形 —— 3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 互相垂直 3d 5 …… …… …… N 4s 1 4s 球形 —— 4p 3 4px、4py、4pz 哑铃形 互相垂直 4d 5 …… …… …... 4f 7 …… …… …… 3.不同能层的能级、原子轨道数、原子轨道名称以及形状和取向 原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目=n2。 原子轨道的特点 s能级的原子轨道图 S能级的原子轨道是球形对称的（原子核位于球心），能层序数n越大（电子能量越大，1s<2s<3s......），原子轨道半径越大。 P能级的原子轨道是纺锤形的,每个P能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示。P电子原子轨道的平均半径随n增大而增大。在同一能层中 P x,Py,PZ的能量相同。 P能级的原子轨