1.1.2原子轨道 基态原子核外电子排布2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

原子结构 第一章·第一节 库老师化学课堂 第二课时 原子轨道 基态原子核外电子排布 1 1803年 道尔顿 实心球模型 1904年 汤姆孙 葡萄干面包模型 1911年 卢瑟福 核式模型 1913年 波尔 电子分层排布模型 1926～1935年 薛定谔 现代电子云模型 原子结构模型 宏观物体的运动轨迹 电子的运动轨迹是什么样子？ PART 01 电子云 原子轨道 4 核外电子的运动 宏观物体 电子 质量 很大 速度 较慢 空间 大 轨迹 可描述 （画图或函数描述） 核外电子运动有何特点? 问题探究 很小 很快(接近光速) 极小 不可确定 德国物理学家、量子力学的创立者海森堡 1927年发表著名的海森堡测不准原理 1932年获诺贝尔物理学奖 无法同时精确测量某个电子在某一时刻的位置和速率。 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。 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。 薛定谔方程 1926～1935年 现代电子云模型 1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 资料在线 问题探究 研究核外电子运动，你认为选什么原子? 氢原子的五次瞬间照相 5 张照片 叠 印 100 张照片叠印 1 000 张照片叠印 用小黑点的疏密来表示 小黑点密处表示电子出现的概率密度大，小黑点疏处概率密度小 看上去好像一片带负电的云雾笼罩在原子核周围 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。 由于核外电子的 看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 概率密度分布 为了表示电子云轮廓的形状，对核外电子的 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＝ 的空间圈出来，即电子云轮廓图。 电子云轮廓图： 电子云图难绘制 电子云轮廓图 空间运动状态 90% 你能发现什么规律？ 同一原子的s电子的电子云轮廓图 形 状 s电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越 球形 大 形 状 除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。例如，p电子云轮廓图是呈 状的。 哑铃 哑铃形或纺锤形 形 状 p 电子云 纺锤形 哑铃状 有3种伸展方向 d 电子云 有5种伸展方向 花瓣形 有7种伸展方法 f 电子云 这很难评啊…… 原子轨道 (1)定义：量子力学把电子在原子核外的 称为一个原子轨道。(2)各能级所含有原子轨道数目 一个空间运动状态 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 原子轨道与能层序数的关系 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、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 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 【即学即练1】 1．以下关于原子核外电子的叙述正确的是A．在同一原子轨道上的不同电子的电子云是相同的 B．电子云的小黑点表示电子曾在该处出现过一次C．所有原子的电子云都是球形的 D．原子核外电子的运动无法作规律性描述 √ 2．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 √ 3．下列说法正确的是A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云B．s能级的电子云呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p电子云轮廓图呈哑铃形，在空间有两个伸展方向D．2s轨道与1s轨道都是球形，但2s轨道的球形半径更大 √ PART 02 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 24 1924年斯通纳(E. Stoner)采用了元素特征X射线量子数