第一节 原子结构 第3课时（同步课件）-【上好课】高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

第一节 原子结构 第3课时 第一章 原子结构与性质 1 2 1 本节重点 本节难点 电子云 原子轨道 3 电子自旋 知识导航 原子核 一 二 三 四 电子层 电子层模型示意图 原子核外电子的运动状态是怎样的呢？ 新课导入 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在 上绕核运行。 线性轨道 1922年诺贝尔物理学奖获得者 氢原子模型 然而，1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 新课讲授 薛定谔方程 1926年奥地利物理学家薛定谔提出：可以用一个数学方程描述核外电子的运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。 量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空间各处都可以出现，只是出现的概率不同。 核外电子的运动特点 (核外电子运动空间的不确定性与概率) 埃尔温·薛定谔 (Erwin Schrödinger) 新课讲授 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 氢原子1s电子的概率密度分布图 概率密度(ρ) 小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述 P表示电子在某处出现的概率 V表示该处的体积 ρ＝ P V 概率密度 ＝ 表达公式 新课讲授 将出现概率90%的空间圈出来 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 电子云图与电子云轮廓图 1s电子的电子云轮廓图绘制过程 新课讲授 1s 2s 3s 4s 能层越高，s电子的电子云半径越大 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 相同原子的s电子的电子云轮廓图 不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形 新课讲授 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 2py电子云 px、py、pz的电子云轮廓图 新课讲授 处于一定空间 的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述 运动状态 只有一种空间伸展方向 三种空间伸展方向，分别相对于x、y、z轴对称 ——球形 ——哑铃形 s电子云 p电子云 1s 2s 3s 4s 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 电子云图 概念 含义 形状 用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大 新课讲授 s电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越___ 形状一 量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道 空间运动状态 球 大 原子轨道 电子云与原子轨道 1s 2s 3s x y z x y z x y z x y z 4s 概念 形状 新课讲授 p电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大 哑铃 原子轨道 电子云与原子轨道 形状 形状二 新课讲授 s能级的原子轨道是1个， p能级的原子轨道是3个，那么，d、f能级中的原子轨道数量是多少呢？ 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 原子轨道数 1 3 单轨道容纳电子数 2 2 5 7 2 2 新课讲授 p电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大 哑铃 原子轨道 电子云与原子轨道 形状 形状二 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 新课讲授 不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大 关系一 s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。同一能层中px、py、pz的能量相同 关系二 原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝n2 关系三 原子轨道与能层序数的关系 电子云与原子轨道 新课讲授 能层 能级 原子 轨道数 原子轨道符号 电子云轮廓图 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 —— L 2s 1 2s 球形 —— 2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 M 3s 1 3s 球形 —— 3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 3d 5 —— —— —— 能层、能级和原子轨道之间的关系 电子云与原子轨道 新课讲授 每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么，这两个电子的运动状态有什么差异呢？ 新课讲授 斯特恩-盖拉赫实验 在斯特恩-盖拉赫实验中发现了银原子束经过不均匀磁场，产生了偏转，并最终在屏幕垂直方向上，形成了两个上下对称的非连续分布。至此，所有的粒子从理论上就都有了——自旋。 新课讲授 18 电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头( “↑”“↓” )表示自旋相反的电子 电子自旋 沃尔夫冈·泡利 1925 年，泡利正式提出：在一个原子轨道里，最多只