1.1.3电子云与原子轨道 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦原子结构中电子的运动状态，涵盖电子云、电子云轮廓图、原子轨道等核心知识点。课堂导入通过宏观物体与电子运动的对比表格，结合玻尔模型到量子力学模型的发展，搭建从宏观到微观、旧知到新知的学习支架。 其亮点在于运用对比表格、图像描述和问题思考，结合科学思维的模型建构（如电子云轮廓图绘制）与证据推理（概率密度公式分析），通过关系表归纳能层、能级与原子轨道联系。助学生理解微观概念，为教师提供结构化资源，提升教学效率。

第一章 化学反应的热效应 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 本节重点 电子的运动状态（空间分布及能量）。会书写和说明 1-36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 宏观物体的运动轨迹 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） 很小 很快(接近光速) 极小 不可确定 新课导入 1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 1913年，波尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。 玻尔模型 量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻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(ρ)分布。 电子云模型 新课导入 一、电子云 P 表示电子在某处出现的概率 V 表示该处的体积 ρ = 1、概率密度 氢原子的1s电子 概率密度分布图 小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述 【思考】图中许多的小点表示氢原子的电子吗？ 小点越密，表明概率密度越大 ——核外电子的概率密度分布 2、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。 小黑点不代表电子，也不代表电子在核外空间出现的真实位置 1、电子云轮廓图 电子云图 电子云轮廓图 s 轨道电子云轮廓图绘制过程 二、电子云轮廓图 是指量子力学描述电子在原子核外空间运动的主要区域。 一般是将出现概率约为90%的空间圈出来，制作电子云的轮廓图。 电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图。 （1）s能级电子的电子云轮廓图 ——球形（只有1种空间运动状态） 同一原子的s电子的电子云轮廓图： 1s 2s 3s 4s 不同能层的s电子的电子云形状一致，均为球形 同一原子的能层越高，s电子云半径越大。 只有一种空间伸展方向。 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增大，电子云越来越向更大的空间扩展。 规律 二、电子云轮廓图 二、电子云轮廓图 （2）p能级电子的电子云轮廓图 ——哑铃形 不同能层p电子的电子云形状一致，均为哑铃形。 能层越高，p电子云半径越大。 p能级有3个相互垂直的电子云，分别称为px、py、pz (3种空间伸展方向) 同一能层中px、py、pz的能量相同。 规律 右下角x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向 二、电子云轮廓图 d电子云轮廓图是花瓣形或双哑铃形。有5种空间伸展方向。 f 电子云轮廓图有7种空间伸展方向。 （3）d、f能级电子的电子云轮廓图 空间运动状态数 = 原子轨道数 2、轨道数： 三、原子轨道 1、原子轨道定义： 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。 表示方法：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。 ns电子的原子轨道呈球形，只有1种空间伸展方向； np电子的原子轨道呈哑铃形，有3种空间伸展方向，彼此相互垂直； x y z 注意:①不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同. ②p能级有三个原子轨道，相互垂直，分别以 px、 py、 pz表示. 在同一能层中， px、py、 pz的能量相同(EnPx=EnPy=EnPz ) 。 ③轨道数与电子云的伸展方向数相等。 主题1:电子云与原子轨道 三、原子轨道 能量相同的轨道称为简并轨道，同一轨道最多容纳2个电子 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 原子轨道数 1 3 5 单轨道容纳电子数 7 2 2 2 2 各能层所含有的原子轨道数目是多少？ 能层 n2 能级 原子轨道数 原子轨道名称 原子轨道的形状和取向 形状 取向 K 1 1s 1 1s 球形 — L 4 2s 1 2s 球形 — 2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 M 9 3s 1 3s 球形 — 3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 3d 5 …… …… …… N 16 4s 1 4s 球形 — 4p 3 4px、4py、4pz 哑铃形 相互垂直 4d 5 …… …… …… 4f 7 …… …… …… 4 9 16 1 能层序数 = 能级个数 归纳总结：能层、能级和原子轨道之间的关系 能层的原子轨道数目=n2 (n为能层序数) 三、电子云与原子轨道 原子轨道与能层序数的关系： 1.不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，半径不同。 能层序数n越大，原子轨道的半径越大； 2.s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。 同一能层，同一能级不同原子轨道上的电子，空间运动状态不同， 能量相同，即E(npx)=E(npy)=E(npz)； （同一能级的几个能量相同的原子轨道也被称为简并轨道）； 3.各能级原子轨道数：1.3.5.7..... 各能层原子轨道数的关系：原子轨道数目＝n2。 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、每个p能级都有3个原子轨道 B、s能级和p能级的原子轨道形状相同 C、钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动 D、s能级的原子轨道半径与能层序数无关 A 大本10页第3题 习题 $