1.1 第3课时 电子云与原子轨道 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

最适合真实课堂教学的课件！ 简洁、启智！ 1.7.2013 ‹#› 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 学习目标 1. 知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。 2. 通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。 3. 结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。 能描述物体运动轨迹。 能准确地测出物体在某一时刻的位置及运行的速度； 宏观物体的 运 动 特 征 核外电子的 运 动 特 征 核外电子质量小，运动空间小，运动速率大。 无确定的轨道，无法描述电子运动轨迹， 无法计算或预测电子在某一刻所在的位置。 微观粒子的运动 宏观物体的运动 原子核外的电子运动状态是怎么样呢？ 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。 线性轨道模型 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分布。 概率密度 【自主学习】阅读教材P12第1-3段，回下列问题： 1. 概率密度的表达式及相关物理量的含义。 用P表示 ，V表示 ， ρ表示 ，ρ= 。 电子在某处出现的概率 该处的体积 概率密度 某处单位体积内电子出现的概率 概率密度 概率密度与电子云 图中 表示原子核，一个小黑点表示电子在这里出现过一次。 ……拍好多照片 5张照 片叠印 20张照 片叠印 100张照 片叠印 许多张照 片叠印 由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。 电子云与概率密度的关系： 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。 【自主学习】阅读教材P12第4段，回下列问题： 电子云中的小点是什么？ 小点是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（电子出现的概率越大）。 注意：小点不是电子本身 氢原子1s电子的概率密度分布图 电子出现的概率密度大 电子出现的概率密度小 电子云与概率密度是什么关系？ 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。 电子云图很难绘制，我们经常使用电子云轮廓图描述电子的运动状态。 9 【自主学习】阅读教材P12第5，6自然段。 1. 绘制电子云轮廓图的目的是什么？ 2. 说出绘制电子云轮廓图的方法。 3. s能级电子云轮廓图的形状是 。 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。 把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出来 球形 氢原子1s电子的概率密度分布图 概率P=90%的空间圈出来 s—球形 球形 s能级电子的电子云轮廓图 s能级电子轮廓演示——球形 氢原子1s电子的概率密度分布图 概率P=90%的空间圈出来 球形 s—球形 x y z s能级电子的电子云轮廓图 【教材P13第一段】4. 同一原子不同能层上的s能级电子云轮廓图有什么相同点和不同点？产生不同的原因是什么？ 电子云轮廓图相同，都是球形，只是球的半径不同，能层越高，半径越大。 原因：随着能层序数的增大，电子的能量依次增高，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。 能层越高，s电子的电子云半径越大 不同能层s能级电子的电子云形状一致，均为球形 x y z 1s 2s 3s 4s x y z x y z x y z 只有一种空间伸展方向 1s、2s电子云 轮廓示意图 哑铃形 【教材P13第二段】说出p能级电子云轮廓图的形状。 p能级的电子云 P能级的电子云轮廓图 6. p能级电子云轮廓图有几种，如何表示，它们之间是什么关系？ p能级电子云轮廓演示——哑铃形 p能级电子云轮廓图有几种，如何表示，它们之间是什么关系？ p能级电子云轮廓图有三种 相互垂直 p能级电子的电子云轮廓图—哑铃形 6. p能级电子云轮廓图有几种，如何表示，它们之间是什么关系？ 18 p能级电子的电子云轮廓图—哑铃形 p能级的电子云轮廓图都是哑铃形的，每个p能级都有3个相互垂直 的不同取向的电子云，分别以px、 py、 pz表示。 在同一能层中px、 py、 pz取向的电子云具有的能量相同。 p电子云的平均半径随能层序数（n）的增大而增大，但形状相同。 小结 19 1s~2p电子云的叠加 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。 电子云与原子轨道 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。 原子轨道 表示方法 定义 【教材P13最后一段】 1s电子的电子云轮廓 x y z 能层 能级符号 原子 轨道数 原子轨道符号 原子轨道的 形状和取向 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 L 2s 1 2s 球形 结论：s能级上的原子轨道数只有1个 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。 原子轨道 电子云与原子轨道 能层 能级符号 原子 轨道数 原子轨道符号 原子轨道的形状和取向 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 L 2s 1 2s 球形 2p p电子的电子云轮廓图 3 2px、 2py、 2pz 哑铃形 相互垂直 结论：p能级上的原子轨道数有3个 不同能层、能级和原子轨道之间的关系 能层 能 级 原子 轨道数 原子轨道符号 原子轨道的形状和取向 形状 取向 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ·· 1 1s 球形 1 2s 球形 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 1 3s 球形 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 5 ······ ······ ······ 1 4s 球形 3 4px、4py、4pz 哑铃形 相互垂直 5 ······ ······ ······ 7 ······ ······ ······ ······ ······ ······ ······ 原子轨道数与能级数的关系 能级符号 轨道数目 ns np nd nf 原子轨道数与能层数的关系 若能层序数为n，则原子轨道数为 个。 1 3 5 7 n2 23 ◎同种原子中，不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，能层序数（n）越大，原子轨道半径越大，能量越高。 ◎p能级有3个原子轨道，它们互相垂直。在同一能层中px、py、pz的能量相同，取向不同。 ◎同一能级中的原子轨道能量相等，称为简并轨道。 1s 2s 3s 4s x y z x y z x y z x y z 原子轨道的能量 1. 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　) A．原子核外的电子像一片云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p轨道呈哑铃形，在空间有两个伸展方向 D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大 D 2.下列说法中正确的是(　　) A.1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B.ns能级的原子轨道可表示为 C.3d3表示3d能级有3个轨道 D.电子云轮廓图中的小点密度大，说明该原子核外空间电子数目多 B 3．如图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是(　　) A. 电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图 B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道 C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴 D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向 D 4.下列有关说法正确的是(　　) A．每个能层s能级的原子轨道的形状相同，能层序数越大，轨道半径越大，电子能量越高 B．原子核外电子云是核外电子运动后留下的痕迹 C．教材中说“核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云”，这说明原子核外电子云是实际存在的 D．每个能层都有p能级，p能级都有3个原子轨道 A EVCapture5.0.7软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EVCapture5.0.7软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EV录屏5.1.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $