化学人教版高中选择性必修二（2019年新编）1.1.3 原子轨道和电子排布规则课件

第一章原子结构与性质第一节原子结构第3课时

原子轨道与电子排布规则

高二化学新人教化学选择性必修2《物质结构与性质》1.概率密度1913年，波尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行（依据经典力学提出的假设，事实证明只适用于宏观物体，而微观粒子是不能同时准确地测定它的位置和速率的——测不准原理）

量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。P表示电子在某处出现的概率V表示该处的体积

概率密度:ρ=[问题引入]原子核外电子的运动状态是怎样的呢？到了1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。核外电子运动状态的描述思考与交流1：图中许许多多的小点表示H原子的电子吗？小点并不是电子本身,而是表示1s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。【任务一】电子云与原子轨道

由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。2.电子云图1-7氢原子1s电子在原子核外出现的概率密度分布图(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分布的形象化描述)

绘制电子云轮廓图的目的是表示

的形状，对核外电子的

有一个形象化的简便描述。绘制电子云轮廓图时，把电子在原子核外空间出现概率P=

的空间圈出来。

电子云轮廓空间运动状态90%3.电子云轮廓图

电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图

s电子云轮廓图的绘制过程【任务一】电子云与原子轨道p电子s电子云轮廓图呈____形,p电子云轮廓图呈____

形。哑铃球d电子s电子【任务一】电子云与原子轨道4.原子轨道(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。(2)形状：①s能级的原子轨道只有1个，呈球形。能层序数越大，原子轨道的半径越大。原因：由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率增大，电子云越来越向更大的空间扩展。4.原子轨道②除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。例如p电子云轮廓图呈哑铃状。Px、Py、Pz的电子云轮廓图P电子的原子轨道有3个呈哑铃形，在空间有3个伸展方向，它们互相垂直。注意：(1)同一能层中，px、py、pz的能量相同（如2px、2py、2pz轨道的能量相等）；(2)人们把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为简并轨道。d电子云呈花瓣形，d能级的原子轨道有5个4.原子轨道f电子云更复杂，f能级的原子轨道有7个4.原子轨道能层序数KLMNOPQn能级数1234567轨道n2课本P14（2）ns各有

1个轨道；np能级各有3个轨道；nd能级各有5个轨道；nf能级各有7个轨道……【小结】（1）能层序数=能级个数（3）能层序数n2=轨道个数课本P17

【评价任务一】能层序数(n)12345能层符号KLMNO能级数1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g原子轨道数113135135713579轨道容纳电子数226261026101426101418最多容纳电子数22+6=82+6+10=182+6+10+14=322+6+10+14+18=50找规律：每个原子轨道最多只能容纳

个电子问题：为什么一个轨道允许容纳2个电子呢？1.电子自旋与泡利原理电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做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（↑和↓）表示自旋相反的电子。

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（也称泡利不相容原理）。填多少“不相容”是指同一个原子轨道不能容纳2个自旋取向相同的电子。【任务二】探究核外电子的排布规则如：He1s21s1s✔✘2.电子排布的轨道表示式(电子排布图)轨道表示式，又称电子排布图，是表述电子排布的一种图式。表示方法：用方框（也可用圆圈）表示原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连，箭头（↑↓）表示一种自旋状态电子。如氢和氧的基态原子的轨道表示式为：1s2s2pH↑↓↑O1s↑↓↑↑↑通常应在方框下方或上方标记能级符号有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同怎么填？↓【任务二】探究核外电子的排布规则3.洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，称为洪特规则怎么填如：2p3的电子排布为 ，不能为

洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子洪特规则适用于电子填入简并轨道（能量相同的原子轨道，也叫等价轨道），并不适用于电子填入能量不同的轨道【任务二】探究核外电子的排布规则

有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道（简并轨道）在全充满、半充满、全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定。相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0【任务二】探究核外电子的排布规则洪特规则特例

在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。4.能量最低原理整个原子的能量由

、

和

三个因素共同决定核电荷数电子数电子状态【任务二】探究核外电子的排布规则课本P16左下角

电子对：单电子：同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对电子一个原子轨道中只有一个电子，即未成对电子课本P16左上角

课本P17

✔✔✔原子结构示意图意义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例

电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式实例K

1s22s22p63s23p64s1【小结】原子结构的表示方法简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体结构的部