1.1原子结构 第二课时（导学案）（附带答案解析）- 2023-2024学年高二化学同步教学课件+导学案（人教版2019选择性必修2）

第一节原子结构 第二课时 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】 1、了解原子核外电子运动状态的描述方法，理解电子云、原子轨道的含义 2、学会运用能量最低原理、泡利原理、洪特规则解释核外电子的排布特点及特殊性质 【主千知识梳理】 一、电子云与原子轨道 1、原子核外电子的运动特点 核外电子的运动特点 ①电子的质量很小(9.1095×10-31kg),带负电荷 质子 ②相对于原子和电子的体积而言，电子运动的空间很大 约10m中子 原子栘 ③电子运动的速度很快，接近光速(3.0×103ms1) 约105m ④不能同时准确地测定它的位置和速度 2、电子云 (1)氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图 4 (2)电子云：电子在核外空间做高速运动，不能确定具有一定运动状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间 何处，只能确定它在原子核外各处出现的概率，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 【搬点拨】 ①电子云图中的黑点不代表一个电子，每个黑点表示电子在该处出现过一次 ②黑点的疏密程度表示了电子在原子核外出现的概率大小。点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小： 点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大 ③离核越近，电子出现的概率越大，黑点越密集，如：2s电子云比1s电子云更扩散 3、电子云轮席图 (①)定义：为了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。把电子在原子核 外空间出现概率P=90%的空间圈出来，即电子云轮索图 1 球形 常把电子出 轮廓图 现的概率约 为90%的空 间圈出来 (2)电子云轮廓图的形状：s能级的电子云轮廓图是球形，p能级的电子云轮廓图是哑铃形 4、原子轨道 ()定义：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逍 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越太 平平。 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 00 )各能级所含有原子轨道数目 能级符号 72s np nd nf 轨道数目 1 3 【微点拨】 ①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，如： 同一原子的s电子的电子云轮廓图 18 28 亲 4s ②s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、p、p表示。在同一能层中 P、P、P的能量相同 ③原子轨道数与能层序数（的关系：原子轨道数目=m 【对点训练1】 1、图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是() 图1 图2 A,图1中的每个小点表示1个电子 B.图2表示1s电子只能在球体内出现 C,图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴 D.图1中的小点表示电子在核外所处的位置 2、如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是() A,s能级和p能级的原子轨道形状相同 B,每个p能级都有6个原子轨道 C.s能级的原子轨道半径与能层序数有关 D.钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 3、下列说法正确的是() A,因为p轨道是“8”字形，所以p电子是“8"字形 B.能层数为3时，有3s、3p、3d、3f4个轨道 C.氢原子中只有1个电子，故氢原子核外只有1个轨道 D,原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 二、泡利原理、洪特规则、能量最低原理 1、电子自旋与泡利原理 (1)自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、页量一样的内在属性，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（个和）表示自旋相反的电子 (②)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且这两个电子自旋方向必须相反，如：2s轨道上的电子 2s 2s 排布为“巴，不能表示为个 (③)因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反，所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方 面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的，任何一个原子里绝不会出现运动状态完全相同的 电子，如：氟原子的电子排布可表示为1s22s2222,由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电 子的运动状态互不相同 2、电子排布的轨道表示式（电子排布图 ()概念：将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子 (②)表示方法：在轨道表示式中，用方框（或圆圈）表示原子轨逍，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，“↑”称申子过，“”或“”称单电子（或称未成对电子） ·能层序数 →原子轨道 没有电子 的轨道称 2p 38 为空轨道 轨道表示式中各符号、数字的意义 一1个方框表示1个轨道 L一单电子 -箭头表示1个电子及其自旋状态（用