1.1.2 电子云与原子轨道-【化学一起课件】高中化学选择性必修2同步课件PPT（人教版2019）

选择性必修二 高中化学 第一章 原子结构与性质 第一节 第2课时 ATOMIC STRUCTURE AND PROPERTIES - ELECTRONIC CLOUD AND ATOMIC ORBITS 电子云与原子轨道 学习目标 LEARNING OBJECTIVES 通过原子核外电子运动的形象化表达，了解电子云和原子轨道的概念，能说明微观粒子运动状态与宏观物体运动状态的差异，进一步认识原子结构模型。 通过对核外电子排布规律的探究，认识到基态原子核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则、能量最低原理。 能写出前四周期元素基态原子的轨道表示式。 电子云与原子轨道 【资料卡片】玻尔原子模型 玻尔认为，电子在一些特定的线性轨道上绕核作圆周运动 电子云与原子轨道 【资料卡片】海森堡不确定性原理 海森堡不确定性原理：无法同时测定电子的速率和位置 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 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 概率密度 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。 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 【思考交流】 问题1：如图所示，为H的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图。氢原子只有一个电子，图中却有很多个小点，可见，这些小点并不是电子本身。阅读教材，试回答，这些小点是什么？ H的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图 图中的小点并不是原子核外的一个电子,而是电子在此空间出现的概率密度的形象化描述。 小点越密，表明电子出现的概率越大。 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 电子云 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。 电子云轮廓图 将电子出现的概率为90%的空间圈出来，得到电子云轮廓图。 电子云轮廓图的绘制过程 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 同一原子的s电子的电子云轮廓图 【思考交流】 问题2：如图所示，是不同能层的s电子的电子云轮廓图。不同能层的s电子的电子云轮廓图是什么形状？ s电子的电子云轮廓图为球形（实心） 不同能层的s电子的电子云轮廓图形状相同，只是球的半径不同 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 原子轨道 量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为原子轨道。常用电子云轮廓图的形状和取向表示原子轨道的形状和取向。 电子云轮廓图有不同的形状和取向（在空间的伸展方向） 可以做如下理解： 一个电子云轮廓图就是一个原子轨道，因此，原子轨道也有不同的形状和取向 一个原子轨道就表示一个电子的空间运动状态 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 电子云 s能级的原子轨道 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 s能级的原子轨道 同一原子的s能级的原子轨道 s能级的原子轨道为球形（实心） 不同能层的s能级的原子轨道形状相同，只是球的半径不同 能层越高，s能级的原子轨道半径越大，在该原子轨道上运动的电子的能量也越高 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 p能级的原子轨道 p能级的原子轨道图 p能级的原子轨道形状为哑铃形 p能级有三个相互垂直的原子轨道，分别称为px、py、pz p能级的三个原子轨道的能量相同，称为简并轨道 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 p能级的原子轨道 电子云与原子轨道 【知识拓展】d能级和f能级的原子轨道 d能级有5个原子轨道 f能级有7个原子轨道 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 【阶段小结1】 能级 原子轨道数 原子轨道形状 s 1 球形 p 3 哑铃形 d 5 ...... f 7 ...... 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 【阶段小结2】 能层序数 1 2 3 4 能层 K L M N 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 电子云与原子轨道 【任务1】理解电子云和原子轨道的概念 【思考交流】 问题3：回顾s、p、d、f能级所能容纳的电子数，结合该能级的原子轨道数，你有什么发现？ 能级 原子轨道数 所能容纳的电子数 s p d f 结论：每个原子轨道上可以容纳2个电子 1 3 5 7 2 6 10 14 电子云与原子轨道 【资料卡片】 1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状