電子云和原子軌道【知識(shí)建構(gòu)+備課精研】 高二化學(xué) 課件（人教版2019選擇性必修2）

1、知道電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可通過原子軌道和電子云模型來描述。2、能說明微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與宏觀物體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的差異，建立對(duì)原子結(jié)構(gòu)的模型認(rèn)知。21本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)電子云原子軌道3電子自旋宏觀物體與微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)有什么區(qū)別?1、宏觀物體一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的宏觀物體的速率和它所處的位置是能夠準(zhǔn)確測(cè)定的；人們可以描繪宏觀物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2、微觀物體對(duì)于質(zhì)量非常小、運(yùn)動(dòng)極快的微觀粒子而言，人們卻不能同時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)定其位置和速率。思考與討論（這個(gè)原理是由德國物理學(xué)家海森堡提出的，稱之為測(cè)不準(zhǔn)原理）原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的呢？一(K)二(L)三(M)四(N)原子核電子層原子結(jié)構(gòu)模型示意圖1913年，玻爾提出氫原子模型，電子在

上繞核運(yùn)行。線性軌道1922年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者氫原子模型1926年，玻爾建立的線性軌道模型被量子力學(xué)推翻。薛定諤方程1926年奧地利物理學(xué)家薛定諤提出：可以用一個(gè)數(shù)學(xué)方程描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為近代量子力學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。埃爾溫·薛定諤(ErwinSchr?dinger)量子力學(xué)指出：一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子并不在玻爾假設(shè)的線性軌道上運(yùn)動(dòng)，而是在核外空間各處都可能出現(xiàn)。核外電子運(yùn)動(dòng)空間的不確定性與概率我們不可能同時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定一個(gè)核外電子在某一瞬間所處的位置和運(yùn)動(dòng)速率，但我們可以用統(tǒng)計(jì)的方法來判斷電子在核外空間某區(qū)域出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少。表示電子在某處出現(xiàn)的概率表示該處的體積Ρ

＝PV概率密度表示概率密度一、電子云什么是電子云？氫原子1s電子的概率密度分布圖一、電子云小點(diǎn)越密表示概率密度越大氫原子只有一個(gè)電子，可見這些小點(diǎn)不是電子本身，而是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象表述。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因此被形象化地稱作電子云。一個(gè)小點(diǎn)表示一個(gè)電子嗎？圈內(nèi)空間電子出現(xiàn)概率=90%體驗(yàn)活動(dòng)每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一張正方形的便簽紙，中央畫上一個(gè)硬幣大小的圓圈，讓學(xué)生用筆在圈內(nèi)隨意點(diǎn)上90個(gè)點(diǎn)盡量把圓填滿，再在圈外周邊隨機(jī)點(diǎn)上10個(gè)點(diǎn)。電子云輪廓圖電子云1s2s3s4s所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是一個(gè)____________，只是球的____________不同。能層越高，s電子的電子云半徑越大。一、電子云同一原子的s電子的電子云輪廓圖球形半徑所有原子任一能層的p電子云輪廓圖都是_________的，而且，無論2p、3p、4p……都有_______個(gè)相互垂直的電子云，分別稱為_______________，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向。一、電子云啞鈴狀3px、py、pz能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)____________，每個(gè)原子軌道對(duì)應(yīng)每個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子云。能層能級(jí)原子軌道數(shù)原子軌道符號(hào)電子云輪廓圖形狀取向K1s11s球形——L2s12s球形——2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形——3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5——————能層、能級(jí)和原子軌道之間的關(guān)系二、原子軌道原子軌道1、不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀______，只是______不同。能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑______。2、s能級(jí)只有______個(gè)原子軌道。p能級(jí)有_____個(gè)原子軌道，它們互相______，分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量_______。3、原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關(guān)系：原子軌道數(shù)目＝_______。思考與討論相同半徑越大13相同垂直n2①在原子中第n能層，電子占有的軌道數(shù)最多為n2。(

)②同一原子中的npx與npy軌道形狀相同，半徑相同且在空間相互垂直。(

)③電子云圖中小黑點(diǎn)密度的大小可表示電子的多少。(

)④p軌道呈啞鈴形,因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形。(

)⑤2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多()例1、判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)例2、圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。下列有關(guān)說法正確的是()A、圖1中的每個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)電子B、圖2表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C、圖2表明1s軌道呈球形，有無數(shù)對(duì)稱軸D、圖1中的小黑點(diǎn)表示電子在核外所處的位置C例3、3px所代表的含義是（

）A、px軌道上有3個(gè)電子B、第三電子層px軌道有3個(gè)伸展方向C、px電子云有3個(gè)伸展方向D、第三電子層沿x軸方向伸展的P軌道D例4、下列有關(guān)電子云和原子軌道的說法正確的是(

)A、原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B、s能級(jí)的原子軌道呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)C、與s電子原子軌道相同，p電子原子軌道的平均半徑也隨能層的增大而增大D、基態(tài)原子電子能量的高低順序?yàn)镋(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz)C例5、(1)可正確表示原子軌道的是_____(填字母)。A、2s

B、2dC、3pD、3fAC(2)如圖是s能級(jí)、p能級(jí)的原子軌道圖，試回答問題：①s能級(jí)的原子軌道呈____形，每個(gè)s能級(jí)有___個(gè)原子軌道；p能級(jí)的原子軌道分別相對(duì)于x、y、z軸_____，每個(gè)p能級(jí)有___個(gè)原子軌道。②s能級(jí)原子軌道、p能級(jí)原子軌道的半徑與___________有關(guān)，__________越大，原子軌道半徑越大。球1對(duì)稱3能層序數(shù)能層序數(shù)例6、元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1。試回答下列各題：(1)電子排布式中的n＝________；原子中能量最高的是_____________________電子，其電子云在空間有________________________方向，原子軌道呈現(xiàn)__________形。(2)元素X的名稱是____。22p(寫出np也可以)三種互相垂直的伸展啞鈴氮原子結(jié)構(gòu)電子云輪廓圖電子云概念及形狀能層、能級(jí)和原子軌道之間的關(guān)系原子軌道概率密度分布圖原子軌道與能層序數(shù)的關(guān)系各能級(jí)所含原子軌道數(shù)s電子——球形p電子——啞鈴形練習(xí)1、下列說法中正確的是（）A、1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布B、3p2表示3p能級(jí)有兩個(gè)原子軌道C、同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D、同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)中的軌道數(shù)依次增多A練習(xí)2、下列說法正確的是()A、不同的原子軌道形狀一定不相同B、p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形C、2p能級(jí)有3個(gè)p軌道D、氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形C練習(xí)3、下列說法中正確的是()A、1s電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)B、ns能級(jí)的原子軌道圖可表示為C、3d3表示3d能級(jí)有3個(gè)軌道D、電子云圖中的小黑點(diǎn)密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多B練習(xí)4、如圖甲是氫原子的1s電子云圖(即概率密度分布圖)，圖乙、丙分別表示s、p能級(jí)的電子云輪廓圖。下列有關(guān)說法正確的是(

)A、電子云圖(即概率密度分布圖)就是原子軌道圖B、3p2表示3p能級(jí)中有兩個(gè)原子軌道C、由圖乙可知，s能級(jí)的電子云輪廓圖呈圓形，

有無數(shù)條對(duì)稱軸D、由圖丙可知，p能級(jí)的原子軌道圖呈啞鈴形，且有3個(gè)伸展方向D練習(xí)5、如圖是s能級(jí)和P能級(jí)的原子軌道示意圖，下列說法正確的是()

A、s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道形狀相同B、每個(gè)p能級(jí)都有6個(gè)原子軌道C、s能級(jí)的原子軌道的半徑與電子層序數(shù)有關(guān)D、Na原子的電子在11個(gè)原子軌道上高速運(yùn)動(dòng)C練習(xí)6、下列說法正確的是（）A、不同的原子軌道形狀一定不相同B、p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈啞鈴形C、2p能級(jí)有3個(gè)p軌道D、氫原子的電子運(yùn)動(dòng)軌跡呈球形C練習(xí)7、下列有關(guān)說法正確的是(

)A、每個(gè)能層s能級(jí)的原子軌道的形狀相同，能層序數(shù)越大，軌道半徑越大，電子能量越高B、原子核外電子云是核外電子運(yùn)動(dòng)后留下的痕跡C、教材中說“核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧