原子結(jié)構(gòu)（第3課時(shí) 電子云和原子軌道）【知識(shí)建構(gòu)+拓展延伸】 高二化學(xué)同步課件精講及習(xí)題精練（人教版2019選擇性必修2）

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)課時(shí)3電子云和原子軌道第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)01學(xué)習(xí)目標(biāo)

CONTENT電子云02原子軌道1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)1910年進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型。在這個(gè)模型里，電子像太陽(yáng)系的行星圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一樣圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子核外的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎么樣呢？知識(shí)回顧1913年，丹麥科學(xué)家玻爾在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，他提出了氫原子模型，電子在線性軌道上運(yùn)行，解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說。氫原子結(jié)構(gòu)理論成功的闡述了原子的穩(wěn)定性，氫原子光譜的產(chǎn)生和不連續(xù)性。氫原子光譜與氫原子能級(jí)電子云與原子軌道宏觀物體微觀粒子質(zhì)量很大很小速度較慢很快（接近光速）位移可測(cè)位移、能量不可同時(shí)測(cè)定能量可測(cè)軌跡可描述（畫圖或函數(shù)描述）不可確定宏觀、微觀運(yùn)動(dòng)的不同1913年，波爾提出氫原子模型，電子在線性軌道上繞核運(yùn)行

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定的線性軌道上運(yùn)行，而在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。P表示電子在某處出現(xiàn)的概率V表示該處的體積

概率密度：ρ=1．概率密度電子云

氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖

小點(diǎn)是1s電子在原子核外出現(xiàn)外出現(xiàn)的概率密度的形象描述,s電子云為球形,p電子云是啞鈴狀。

小點(diǎn)越密，表明概率密度越大電子云s電子云呈球形，p電子云呈啞鈴形或紡錘形。電子云(1)電子云圖表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率,不代表電子的運(yùn)

動(dòng)軌跡。電子云(2)電子云圖中的小黑點(diǎn)是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象

描述,小黑點(diǎn)越密,表明電子在核外出現(xiàn)的概率密度越大。電子云輪廓圖的繪制過程(3)電子云圖很難繪制,使用不方便,故常使用電子云輪廓圖。常把電子出現(xiàn)的概率約為90%的空間圈出來球形輪廓圖xyz電子云1.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)認(rèn)識(shí)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軌道呈圓形,有無數(shù)對(duì)稱軸D.圖1中小黑點(diǎn)的疏密表示某一時(shí)刻電子在核外出現(xiàn)概率的大小D【課堂練習(xí)】【思考與討論】你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？相同原子的s電子的電子云輪廓圖1、不同能級(jí)s電子的電子云形狀一

致，均為球形。2、能層越高，s電子的電子云半徑

越大。原因：由于電子能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率增大，電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展除s電子云外，其他電子云都不是球形的。例如p電子的原子軌道呈啞鈴狀。p能級(jí)有三個(gè)原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示，同一能層中px、py、pz的能量相同。原子軌道P軌道的空間取向性原子軌道原子軌道S能級(jí)的原子軌道P能級(jí)的原子軌道d能級(jí)原子軌道有5個(gè)f能級(jí)原子軌道有7個(gè)原子軌道各能級(jí)包含的原子軌道數(shù)（1）ns能級(jí)各有1個(gè)原子軌道；（2）np能級(jí)各有3個(gè)原子軌道；

（3）nd能級(jí)各有5個(gè)原子軌道；（4）nf能級(jí)各有7個(gè)原子軌道；能層數(shù)KLMNOPQn能級(jí)數(shù)1234567軌道n2原子軌道1、下列軌道含有軌道數(shù)目為3的是(

)A、1sB、2pC、3pD、4d2、3d軌道中最多容納電子數(shù)為()A、2B、10C、14D、18BCB【課堂練習(xí)】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K1s——L2s——2pM3s——3p3d——————11s球形——12s球形——32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直13s球形——33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直5——————原子軌道1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的2.能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；3.不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同4.s能級(jí)只有一個(gè)原子軌道；p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，互相垂直，可分別以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz軌道的能量相等。小結(jié)1.正誤判斷(1)電子的運(yùn)動(dòng)與行星相似，圍繞原子核在固定軌道上高速旋轉(zhuǎn)()(2)1s電子云示意圖中一個(gè)小點(diǎn)表示一個(gè)自由運(yùn)動(dòng)的電子()(3)從空間角度看，2s軌道比1s軌道大，其空間包含了1s軌道()(4)2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多()(5)2px、2py、2pz軌道相互垂直，但能量相等()××√×√【課堂練習(xí)】2、第三電子層含有的軌道數(shù)為()A、3B、5C、7D、93.第三能層中能量最高的軌道是()A、3SB、3pC、3dD、3fDC【課堂練習(xí)】3.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【課堂練習(xí)】4.下列有關(guān)原子軌道和電子云的說法正確的是()A.s軌道呈球形，隨電子層數(shù)的增加，s軌道數(shù)也增加B.p軌道呈啞鈴形，p軌道電子繞核做“∞”形運(yùn)動(dòng)C.電子云是籠罩在原子核外的云霧D.電子云圖中小點(diǎn)的疏密程度表示電子在原子核外空間出現(xiàn)概

率的大小D【課堂練習(xí)】5.如圖是2pz原子軌道電子云形狀的示意圖,