内容正文:
第一节 原子结构
第一章 原子结构和性质
第三课时
电子云与原子轨道
学习目标
1、知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述,
2、能说明微观粒子运动状态与宏观物体运动特点的差异,建立对原子结构的模型认知。
引课视频——原子核外电子的运动状态是怎么样的呢?
思考: 宏观物体与微观物体(电子)的运动有什么区别?
宏观物体的运动特征:
宏观物体的运动可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度;可以描画它们的运动轨迹。
微观物体的运动特征:
核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg),运动空间小(相对于宏观物体而言),运动速率大(近光速);无确定的轨道,无法描述其运动轨迹;不能同时准确的测定其位置和速率
原子核外电子的运动状态是怎么样的呢?
1913年,波尔提出氢原子模型,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。
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
1.概率密度
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。
一:电子云
1:概念
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称为电子云
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。
2:电子云轮廓
电子云轮廓图的绘制过程
球形轮廓图
x
y
z
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。
y
x
z
y
z
x
pz
3:电子云轮廓形状和大小
①s电子的电子云轮廓
同一原子的s电子的电子云轮廓图
a.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,只是半径不同。
b.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。
②p电子的