1.1 原子结构 第2课时 课件 -2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

学 科：高中化学（人教版） 电子云与原子轨道 册 别：选择性必修2 【旧知回顾】 原子 光谱 能量 量子化 能层 能级 原子结构示意图 构造原理 电子排布式 能级 ns np nd nf 最多可容纳电子数 2 6 10 14 Cl 1s22s22p63s22p5 核外电子的运动状态和排布规律 问题1：电子是否像行星一样，沿着固定的线性轨道围绕原子核运动？ 任务一 了解原子核外电子的运动状态 运动特点 宏观物体 核外电子 质量 很大 速度 可测 位置 可测 轨迹 可以描述 很小（9.1×10-31kg） 不能准确描述 极快 原子核外极小空间运动 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，可以计算出他们的概率密度分布。 核外电子的运动特点 概率密度 = （P:电子在某处出现的概率，V:该处的体积） 氢原子核外电子的概率密度分布图 问题2：图中的小点是什么？密集程度代表什么？ 任务二 描述核外电子的运动状态 电子出现的概率密度大 电子出现的概率密度小 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”。 将出现概率90%的空间圈出来 核外电子的概率密度分布图 1s电子的电子云轮廓图 1s电子的电子云轮廓图绘制过程 任意能层s电子的电子云轮廓图 1.不同能层s电子的电子云形状相同，均为球形。 2.能层越高，s电子的电子云半径越大。 思考1：你能发现什么规律？ p 电子云 p电子云轮廓图 p电子云(轮廓图）形状相同，均为哑铃形，且都有3个相互垂直的电子云，分别称为px、py、pz 。 思考2：p电子云有什么特点？ 例1.图1和图2分别是1s的电子云图和1s原子轨道的电子云轮廓图。 下列有关认识正确的是(　　) A.图1中的每个小黑点表示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轨道呈圆形,有无数对称轴 D.图1中小黑点的疏密表示某一时刻电子在核外出现概率密度的大小 D 【经典例题】 ns轨道的电子云轮廓图 ns轨道的电子云轮廓图是球形对称的，能层序数n越大（电子能量越大，1s<2s<3s......），原子轨道半径越大。 【观察思考】 ns轨道、np轨道的电子云轮廓图的形状和取向是怎样的？ 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道。 任务三：原子轨道特点 np轨道的电子云轮廓图是哑铃状的,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以px、py、pZ表示。能层序数n越大，p轨道的半径和能量越大。 在同一能层中 px、py、pZ的能量相同。 p能级的3个原子轨道px、py、pZ合在一起的情形 np轨道的电子云轮廓图 思考3：请填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量 能级 ns np nd nf 最多可容纳电子数 2 6 10 14 原子轨道数 每个轨道容纳电子数 1 3 5 2 7 2 2 2 注： d轨道和f轨道的电子云轮廓图形状和取向较复杂，有兴趣的同学可通过查阅资料作进一步了解。 不同能级中的原子轨道数量 例2.如图是s能级和P能级的原子轨道示意图，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能级的原子轨道的半径与电子层序数有关 D．Na原子的电子在11个原子轨道上高速运动 C 【经典例题】 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 L M 【课堂小结】 1. 下列对于电子的运动状态描述正确的是 ( ) A.电子沿着固定的轨道围绕原子核运动 B.电子依次填入K、L、M、N、O、P、Q能层 C.能够同时测定核外电子的运动位置和速度 D.基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级 D 【课堂反馈】 2.下列叙述中，正确的是( ) A.3p2表示3p能级上有2个轨道 B.M层中的原子轨道数目为4 C.原子结构示意图为 的原子，核外电子云有3种不同形状 D.2p和3p轨道形状均为哑铃形，但2p轨道能量低于3p轨道能量 D 3.元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1。试回答下列各题： (1)电子排布式中的n＝___；原子中能量最高的是 ___________电子，其电子云在空间有____________________方向，原子轨道呈现_____形。 (2)元素X的名称是____。 2 2p3 三种互相垂直的伸展 哑铃 氮 【下节提示】 1.什么是能量最低原理、泡利原理、洪特规则？ 2.什么是轨道表示式？ 同学们，再见 $$