1.1.3电子云与原子轨道 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 课时三 电子云与原子轨道 猪七爷素材淘宝店：https://shop149141837.taobao.com 学习目标 通过原子轨道和电子云模型的学习，了解核外电子的运动特点及核外电子运动状态的描述方法。 01 知识回顾 原子 光谱 能量 量子化 能级 能层 原子结构示意图 构造原理 问题：不同能级中最多可容纳电子数为什么不同？ 简化电子排布式 电子排布式 价层电子排布式 Na 1s22s22p63s1 [Ne]3s1 3s1 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 02 原子结构理论的发展 【思考交流】如何表示核外电子的运动状态？ 电子是否像行星一样，沿着固定的轨道围绕原子核运动？ 02 原子结构理论的发展 核外电子的运动特点 运动特点 宏观物体 核外电子 质量 很大 很小 位置 可测 不可以同时测定 速度 可测 轨迹 可以描述 不能准确描述 02 原子结构理论的发展 【科学探索】原子核外的电子运动状态倒底怎么样呢？ 1911年，英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系里的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。 α粒子散射实验 02 原子结构理论的发展 氢原子模型 1913年，丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上，他提出了氢原子模型，电子在线性轨道上运行，解决了原子结构的稳定性问题，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。氢原子结构理论成功的阐述了原子的稳定性，氢原子光谱的产生和不连续性。 氢原子光谱与氢原子能级 02 原子结构理论的发展 用一个数学方程描述核外电子的运动状态。 核外电子的运动特点 量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在波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。 ——不确定性与概率 薛定谔 量子力学奠基者 02 原子结构理论的发展 电子在某区域出现的机会称为概率(P)，在某区域单位体积内出现的概率称为概率密度(ρ= )。 左图是氢原子1s电子的概率密度分布图。 图中的小点是什么呢？是电子吗？ 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。 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象的称作“电子云”。 电子云 03 电子云 玻尔模型 电子云模型 电子在__________上绕核运行 线性轨道 03 电子云 概率密度 ρ = 电子在某处出现的概率 该处的体积 一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的 不同 概率 氢原子1s电子的概率密度分布图 电子云 小点越密，表明概率密度越大。 ——核外电子的概率密度分布（看起来像一片云雾） 03 电子云 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： 电子云图难绘制 电子云轮廓图 03 电子云 同一原子的 s 电子的电子云轮廓图 1. 不同能层的s电子云形状一致，均为球形； 2. 能层越高，s电子的电子云半径越大。 为什么？ 由于电子的能量依次增高，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。 原子轨道 04 原子轨道 电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个__________。 1s 2s 3s 4s s电子：只有____个原子轨道，呈_______ 能层序数越大，原子轨道的半径越大。 球形 原子轨道 1 04 原子轨道 p 电子的原子轨道：呈_______ 哑铃形 p能级: 有____个原子轨道， 相对于x、y、z轴_____，它们相互垂直。 对称 3 04 原子轨道 d能级的电子云轮廓图 花瓣形 04 原子轨道 f能级的电子云轮廓图 04 原子轨道 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 - - - 【巩固･评价】 填下表，归纳总结能层、能级和原子轨道之间的关系。 课堂练习 05 课堂练习 1、下列说法正确的是（ ） A． 电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B． 电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 C．ns 能级的电子云轮廓图可表示为 D．3d3表示能级有3个轨道 C 05 课堂练习 2、下列对核外电子运动状态的描述正确的