1.1.3原子结构课件2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修二

该高中化学课件聚焦原子结构中的电子云与原子轨道，通过对比宏观与微观物体运动特点导入，结合玻尔模型局限引出量子力学视角，搭建从经典物理到量子化学的认知支架。 其亮点在于以“思考与讨论”驱动科学思维，用概率密度公式、电子云轮廓图（如s球形、p哑铃形）等可视化工具建构微观模型，表格系统梳理能层、能级与原子轨道关系。培养学生微观探析与模型认知能力，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

第一节 原子结构 第3课时 第一章 原子结构与性质 1 2 1 本节重点 本节难点 电子云 原子轨道 3 电子自旋 知识导航 宏观物体与微观粒子的运动特点有什么区别? 1、宏观物体 一个运动着的宏观物体的速率和它所处的位置是能够准确测定的；人们可以描绘宏观物体的运动轨迹。 2、微观物体 对于质量非常小、运动极快的微观粒子而言，人们却不能同时准确的测定其位置和速率。 思考与讨论 （这个原理是由德国物理学家海森堡提出的，称之为测不准原理） 新课导入 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 氢原子模型 然而，1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。 知识梳理 薛定谔方程 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。 埃尔温·薛定谔 (Erwin Schrödinger) 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。 (核外电子运动空间的不确定性与概率) 知识梳理 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 表达公式： P表示电子在某处出现的概率 V表示该处的体积 ρ＝ P V 概率密度 ＝ 什么是电子云？ 知识梳理 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因此被形象化地称作电子云。 电子云 一个小点表 示一个电子吗？ 氢原子1s电子的 概率密度分布图 氢原子只有一个电子，可见这些小点不是电子本身，而是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象表述。 小点越密表示概率密度越大 知识梳理 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因此被形象化地称作电子云。 电子云图与电子云轮廓图 圈内空间电子出现概率=90% 电子云轮廓图 电子云 知识梳理 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形 1s 2s 3s 4s 相同原子的s电子的电子云轮廓图 能层越高，s电子的电子云半径越大。 知识梳理 电子在原子核外空间出现概率P=90%，是一个能层。如：4s电子能量较高，不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动。 思考与讨论 同一原子的能层越高，s电子云半径越大，则2s电子一定在比1s电子离核更远的地方运动吗？ 知识梳理 概率密度分布图与电子云图 电子云与原子轨道 所有原子任一能层的p电子云轮廓图都是_________的，而且，无论2p、3p、4p……都有_______个相互垂直的电子云，分别称为_______________，右下标x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向。 能层序数越大，原子轨道的半径越大。 哑铃状 3 px、py、pz 知识梳理 S 能级的电子云轮廓图（要求掌握） 1S 2S 3S 4S S能级的电子云轮廓图是球形对称的（原子核位于球心），能层序数n越大（电子能量越大），电子云球形轮廓半径越大。 知识梳理 P 能级的电子云轮廓图（要求掌握） P能级的电子云轮廓图是哑铃形的，每个P能级都有3个相互垂直的电子云，分别以P x、Py、PZ表示，在同一能层中 Px、Py、PZ的能量相同。P能级的电子云轮廓图的平均半径随能层序数n增大而增大。 知识梳理 d能级的原子轨道图 花瓣形，有5种空间伸展方向 d 能级的电子云轮廓图（不要求掌握） 知识梳理 d能级的原子轨道图 形状复杂，有7种空间伸展方向 f 能级的电子云轮廓图（不要求掌握） 知识梳理 电子云图 电子云与原子轨道 电子云概念：处于一定空间 的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 含义： 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。 电子云轮廓图形状： 运动状态 只有一种空间伸展方向 有三种空间伸展方向，分别相对于x、y、z轴对称 ——球形 ——哑铃形 s电子云 p电子云 1s 2s 3s 4s 课堂小结 量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。 x y z x y z x y z x y z 概念： 空间运动状态 原子轨道 电子云与原子轨道 形状： 1s 2s 3s 4s s 电子的原子轨道数目为 ，呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越 。 球 大 1 知识梳理 量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。 概念： 空间运动状态 原子轨道 电子云与原子轨道 形状： p电子的原子轨道数目为 ，呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越 。 哑铃 大 3 知识梳理 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 s p d f 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 你能找到原子轨道数与能层序数(n)的关系吗？ 原子轨道数目＝____。 n2 知识梳理 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 1s 1 1s 球形 —— L 2s 1 2s 球形 —— 2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 M 3s 1 3s 球形 —— 3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 3d 5 —— —— —— 能层、能级和原子轨道之间的关系 电子云与原子轨道 知识梳理 1、不同能层的同种能级的原子轨道形状______，只是______不同。能层序数n越大，原子轨道的半径______。 2、s能级只有____个原子轨道。p能级有____个原子轨道，它们互相______，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量_____。 3、原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝____。 相同 半径 越大 1 3 相同 垂直 n2 1 4 9 课堂小结 第一节 原子的结构与性质 第3课时 电子云 原子轨道 概率密度分布图 电子云图 概念 形状 各能级所含有原子轨道数目 表达公式 相同原子的s电子的电子云轮廓图 px、py、pz的电子云轮廓图 概念 含义 形状：s电子云——球形，p电子云——哑铃形 原子轨道与能层序数的关系 能层、能级和原子轨道之间的关系 课堂小结 THANKS 谢谢聆听 23 Lavf58.20.100 $