1.1.3 原子结构 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 原子结构 第3课时电子云与原子轨道 第一章 原子结构与性质 1 我们已经学习知道各能层和能级的电子排布，这些电子的运动状态是怎样的呢？ 电子质量很小(只有9.11×10-31 kg)， 运动速度接近光速；无确定的运动轨道； 不可能同时准确地测定电子在某一瞬间所处的位置和速度；无法描述其运动轨迹。 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 1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 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。可以算出它们的概率密度(ρ)分布 (核外电子运动空间的不确定性与概率) 知识梳理 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。 概率密度 ρ = 电子在某处出现的概率 该处的体积 知识梳理 小点的数目也不代表电子实际出现的次数。 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。 不代表电子的运动轨迹。 知识梳理 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。 电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图。常把电子在原子核外空间出现的概率P=90%的空间圈起来,即为电子云轮廓图。 如1s电子云轮廓图的绘制过程: 2、电子云轮廓图 将出现概率90%的空间圈出来 球形轮廓图 x y z 知识梳理 （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。 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，只是球的半径不同。 b.同一原子的能层越高，s电子云半径越大。 你能发现什么规律？ 原因 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。 因而2s电子云必然比1s电子云更弥散 知识梳理 只有一种空间伸展方向。 除了s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形。 ②p电子的电子云轮廓 Pz、Py、Px的电子云轮廓图 a、p电子云的形状是哑铃状的 b、有3个相互垂直的电子云，分别称为Px、Py、Pz。 c、 能层序数越大，p电子云半径越大。 d、同一能层中px、py、pz的能量相同。 (x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向) 规 律 p电子 知识梳理 有三种空间伸展方向，分别相对于x、y、z轴对称 P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合在一起的情形. 沿x轴方向伸展的p轨道 d电子云呈花瓣形，每个d能级有5个不同伸展方向的电子云 每个f 能级有7个不同伸展方向的电子云 量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。 1、概念： 空间运动状态 二、原子轨道（电子云的轮廓） 2、表示：常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向， 各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道。 2s的电子云轮廓 px、 py 、pz的电子云轮廓 s原子轨道呈_____形对称，即在空间有_____个伸展方向，故s轨道只有____个轨道。 P轨道呈______形，P轨道在空间有_______个伸展方向，它们互相垂直，包括_____、______、____共______个轨道。 球 1 1 哑铃 3 px py pz 3 知识梳理 能层序数越大，原子轨道的半径越 高 。原子轨道只是体现电子的运动状态。原子轨道数=电子云轮廓图数 空间运动状态=原子轨道数，运动状态=电子数.同一能层中px、py、pz的能量相同（如2px、2py、2pz轨道的能量相等 ） P电子的原子轨道有3个呈哑铃形，在空间有3个伸展方向，它们互相垂直。 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 ns np nd nf 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 原子轨道数目 原子轨道数=电子云轮廓图数 知识梳理 原子轨道与能层序数的关系 电子云与原子轨道 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