1.1.3 原子结构（3）2022-2023学年高二化学（人教版2019选择性必修2）

第一节原子结构第3课时第一章原子结构与性质21本节重点本节难点电子云原子轨道3电子自旋原子核外电子的运动状态是怎样的呢？原子核一二三四电子层电子层模型示意图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。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(ErwinSchrödinger)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)概率密度分布图与电子云图电子云与原子轨道小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述氢原子1s电子的概率密度分布图表达公式：概率密度(ρ)P表示电子在某处出现的概率V表示该处的体积ρ＝PV

概率密度分布图与电子云图电子云与原子轨道1s电子的电子云轮廓图绘制过程将出现概率90%的空间圈出来电子云图与电子云轮廓图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1s2s3s4s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。概率密度分布图与电子云图电子云与原子轨道2py电子云px、py、pz的电子云轮廓图概率密度分布图与电子云图电子云与原子轨道电子云图概念：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。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1s2s3s4s量子力学把电子在原子核外的一个

称为一个原子轨道。xyzxyzxyzxyz概念：空间运动状态球大原子轨道电子云与原子轨道形状：形状一1s2s3s4ss电子的原子轨道呈

形，能层序数越大，原子轨道的半径越

。p电子的原子轨道呈

形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。哑铃原子轨道电子云与原子轨道形状：形状二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spdf最多可容纳电子数261014原子轨道数13单轨道容纳电子数225722能级符号nsnpndnf轨道数目________p电子的原子轨道呈

形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。哑铃各能级所含有原子轨道数目1357原子轨道电子云与原子轨道形状：形状二原子轨道与能层序数的关系电子云与原子轨道不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大关系一s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同关系二原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝n2关系三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K1s11s球形——L2s12s球形——2p32px、2py、2pz哑铃形相互垂直M3s13s球形——3p33px、3py、3pz哑铃形相互垂直3d5——————能层、能级和原子轨道之间的关系电子云与原子轨道每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么这两个电子的运动状态有什么差异呢？斯特恩-盖拉赫实验在斯特恩-盖拉赫实验中发现了银原子束经过不均匀磁场，产生了偏转，并最终在屏幕垂直方向上，形成了两个上下对称的非连续分布。至此，所有的粒子从理论上就都有了——自旋。电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(“↑”“↓”)表示自旋相反的电子。电子自旋1925年，泡利正式提出，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理(泡利不相容原理)。物理史上最嚣张的论文——1页1925年，两个物理研究生，竟然搞出了电子自旋的概念，认为契合了天才泡利的预测，于是就整出了1页的论文。没想到的是，这个理论竟然违背了爱因斯坦相对论，其速度居然达到了光速10倍，偏偏还是对的！他们分别叫，乌仑贝克和高斯密特。(左乌伦贝克，右古德斯米特，拍摄时间约为1928年)1.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是()A.图1中的每个小黑点表示1个电子B.图2表示1s电子只能在球体内出现C.图2表明1s轨道呈球形，有无数对称轴D.图1中的小黑点表示电子在核外所处的位置C2.下列说法正确的是()A.不同的原子轨道形状一定不相同B.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形C.2p能级有3个p轨道D.氢原子的电子运动轨迹呈球形C3.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能级的原子轨道图可表示为C.3d3表示3d能级有3个轨道D.电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多B4.(1)可正确表示原子轨道的是_____(填字母)。A.2s B.2dC.3p D.3fAC(2)如图是s能级、p能级的原子轨道图，试回答问题：①s能级的原子轨道呈____形，每个s能级有___个原子轨道；p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴_____，每个p能级有___个原子轨道。②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与_________有关，________越大，原子轨道半径越大。球1对称3能层序数能层序数5.元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1。试回答下列各题：(1)电子排布式中的n＝____；原子中能量最高的是_________________电子，其电子云在空间有__________________方向，原子轨道呈现_____形。(2)元素X的名称是____。22p(写出np也可以)三种互相垂