高中化学 1.1.2 原子核外电子运动教学课件 鲁科版选修3.ppt

第2课时原子核外电子运动 原子轨道的图形描述 1 原子轨道示意图概念将原子轨道的空间分布在直角坐标系中表示出来的图形 就是原子轨道示意图 2 s p轨道示意图 s轨道在三维空间分布的图形为 形 即该原子轨道具有球对称性 笃学一原子轨道的图形描述和电子云 1 球 p轨道空间分布的图形特点是分别相对于x y z轴对称 因此 p轨道在空间的分布分别沿x y z三个方向 即p能级原子轨道的形状是 形 如下图所示 纺锤 说明 1 p能级的3个原子轨道互相垂直 在同一电子层中px py pz的能量相同 2 不同电子层的同种能级的原子轨道形状相似 只是半径不同 电子层数n越大 电子的能量越大 原子轨道的半径越大 例如 1s 2s 3s轨道均为球形 原子轨道半径及能量 r 1s r 2s r 3s e 1s e 2s e 3s 电子云 1 电子云的概念形象地描述电子在原子核外单位体积内出现的 大小的图形称为电子云图 2 1s轨道的电子云图1s轨道的电子云图 1s轨道的电子云图 由于处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称 且电子在原子核附近单位体积内出现的概率大 离核越远 单位体积内电子出现的概率越小 如右图所示 2 概率 3 电子云的意义电子云的形状并不是电子的运动轨道 它是电子 的统计结果 电子云图中小黑点密的地方 说明在那里电子在 小黑点稀疏的地方 说明在那里电子在 说明 在电子云图中 一个小黑点并不代表一个电子 它只是代表电子在核外此处出现过 出现概率 单位体积内出现的概率大 单位体积内出现的概率小 通过两课时的学习 你对 原子结构 知识又有了哪些新的认识 提示 1 对原子结构的认识过程是漫长的 许多科学家都做出了巨大的努力 并且量子力学理论肯定也是不完备的 对原子结构的探索空间还是很大的 2 加深了对核外电子运动特征的理解 核外电子运动的能量是不连续的 分为不同的能级 因此得到的氢原子光谱是线状光谱 3 正确运用四个量子数 n l m ms 描述核外电子的运动状态 慎思1 电子云和原子轨道有何联系呢 提示在电子云和原子轨道中 应注意电子云概念的抽象性 即电子云实际上不存在 电子云只是形象地描述电子在核外的运动状态 尤其对于电子云中小黑点以及疏密的意义要明确 当电子排布在同一能级的不同轨道时 总是优先单独占据一个轨道 而且自旋方向相同 这个规则是洪特规则 一个原子轨道里最多只能容纳2个电子 而且自旋方向相反 这个原理称为泡利原理 电子排布图 能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况 自旋状态 慎思2 原子轨道特点 a s原子轨道是球形的 p原子轨道是纺锤形的 b 能层序数n越大 原子轨道的半径越大 c 不同能层的同种能级的原子轨道形状相似 只是半径不同 d s能级只有一个原子轨道 e p能级有3个原子轨道 互相垂直 可分别以px py pz表示 原子轨道的图像描述s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下 由此可见 s电子的原子轨道都是球形的 p电子的原子轨道是纺锤形的 每个p能级的3个原子轨道相互垂直 要点一 原子轨道的图像描述和电子云 1 电子云人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小 点密集的地方表示电子在那里出现的概率大 点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小 这种形象地描述电子在空间出现概率大小的图形称为电子云图 特别提醒 电子云是电子在核外空间各处出现概率密度大小的形象化描述 注意 电子云是一个形象化描述 一个小黑点不代表一个电子 电子云的疏密代表电子在那里出现的概率密度的大小 2 下列说法中正确的是 a 因为p轨道是 8 字型的 所以p电子走 8 字形b 主量子数为3时 有3s 3p 3d 3f四个轨道c 氢原子中只有一个电子 故氢原子只有一条轨道d 原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的解析a项p轨道是纺锤形 是指电子出现频率高的 区域 的形状 b项主量子数为3时 没有3f轨道 c项氢原子中有一个电子 但轨道是人们规定的 还存在着许多空轨道 d项正确 答案d 例1 s型电子云呈球形对称 p型电子云呈纺锤形对称 有x y z三个伸展方向 有三个轨道 d型电子云和f型电子云都较复杂 d型电子云有五个伸展方向 五个轨道 f型电子云有七个伸展方向 七个轨道 观察1s轨道电子云示意图 下列说法正确的是 体验1 a 一个小黑点表示1个自由运动的电子b 1s轨道的电子云形状为圆形的面c 电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转d 1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少 解析点密集的地方 表示电子在那里出现的概率大 点稀疏的地方 表示电子在那里出现的概率小 这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为电子云图 由上图可知 处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称 而且电子在原子核附近出现的概率最大 离核越远出现的概率越小 图中的小黑点不表示电子 而表示电子曾经出现过的位置 答案d 下列说法是否正确 如不正确 应如何改正 1 s电子绕核旋转 其轨道为一圆圈 而p电子是走 字形 2 主量子数为1时 有自旋相反的两条轨道 3 主量子数为3时 有3s 3p 3d 3f四条轨道 解析本题是涉及电子云及量子数的概念题 必须从基本概念出发 判断正误 1 不正确 因为电子运动并无固定轨道 应改为 s电子在核外运动电子云图像或概率分布呈球形对称 其剖面图是个圆 而p电子云图像或概率分布呈哑铃型 其剖面图是 形 案例 2 不正确 因为n 1 l 0 m 0 只有一个1s原子轨道 应改为主量子数为1时 在1s原子轨道中有两个自旋相反的电子 3 不正确 因为