内容正文:
单击此处添加文本具体内容
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
学习目标 核心素养
1.了解原子的运动状态特点。
2.了解原子轨道以及电子云模型。
3.了解泡利原理、洪特规则、能量最低原理,并能据此确定基态原子的电子排布。 1.宏观辨识与微观探析:通过认识原子结构及核外电子排布,辨识微观粒子运动状态不同于宏观物体运动状态。
2.证据推理与模型认知:结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则,建立观点、证据和结论之间的逻辑关系。
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
[对应学生用书第6页]
一、电子云与原子轨道
1.电子云
(1)电子运动的特点
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分布。用P表示电子在某处出现的 概率 ,V表示该处的体积,则P/V称为 概率密度 ,用ρ表示。
概率
概率密度
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
(2)电子云的定义及轮廓图
定义 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
意义 用单位体积内小黑点的 疏密程度 表示电子在核外出现 概率 的大小
轮
廓
图 s 呈 球形 ,只有一种空间伸展方向
p 呈 哑铃形 ,有三种空间伸展方向,它们相互分别垂直,分别相对于x、y、z轴对称
概率密度
疏密程度
概率
球形
哑铃形
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.原子轨道
(1)概念: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)形状
①s电子的原子轨道呈 球 形,能层序数越大,原子轨道的半径越 大 。
一个空间运动状态
球
大
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
②p电子的原子轨道呈 哑铃 形,能层序数越大,原子轨道的半径越大。
(3)各能级所含有原子轨道数目
能级符号 ns np nd nf
轨道数目 1 3 5 7
哑铃
1
3
5
7
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1.(2022·邯郸高二检测)符号3px所代表的含义是 ( )
A.px轨道上有3个电子
B.第三电子层px轨道有3个伸展方向
C.px电子云有3个伸展方向
D.第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道
答案 D
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
二、核外电子排布规则与轨道表示式
1.泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳 2 个电子,它们的自旋 相反 ,这个原理称为泡利原理(也称泡利不相容原理)。
2
相反
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.轨道表示式(又称电子排布图):在轨道表示式中,用 方框 (也可用 圆圈 )表示原子轨道,能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连,箭头表示一种自旋状态的电子,“↑↓”称电子对,“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。
3.洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先 单独分占 ,且自旋 平行 ,称为 洪特规则 。
方框
圆
圈
单独分占
平
行
洪特规则
H: __ ;O: 。
1s
1s 2s 2p
4.能量最低原理:在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低。
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了( )
A.泡利原理 B.能量最低原理
C.洪特规则 D.洪特规则特例
解析 p能级有三个原子轨道,据泡利不相容原理,每个原子轨道最多排2个电子,故p能级最多排6个电子,不可能排7个,故违背泡利原理。
答案 A
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
[对应学生用书第7页]
要点一 电子云与原子轨道
1.电子云中每个小黑点表示电子吗?
提示 电子云中孤立的小黑点没有意义,小黑点的密度不同,代表电子出现的概率不同。
第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.(1)s能级和p能级的原子轨道存在哪些方面的差异?
(2)不同能层中的s轨道和p轨道电子云轮廓图分别相同吗?分别呈什么形状?
提示 (1)轨道图形、