电子云与原子轨道课件高二下学期化学人教版选择性必修22

第一章第一节第3课时

电子云与原子轨道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行，而在核外空间各处都有可能出现，但出现的概率不同构造原理与电子排布式思考与讨论原子核外电子的运动状态是怎么样的呢？量子力学1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行，然而到了1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。电子云与原子轨道电子云(1)概率密度用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则

称为概率密度，用ρ表示。(2)电子云由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾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密度分布的形象化描述。电子云(3)电子云轮廓图绘制电子云的轮廓图的目的是表示电子云轮廓的形状对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述将电子在原子核外空间出现的概率P＝90%的空间圈出来，py电子云与原子轨道电子云(3)电子云轮廓图①形状s电子云轮廓图球形p电子云轮廓图哑铃状电子云与原子轨道电子云(3)电子云轮廓图②电子云扩展程度同一原子的能层越高，s电子云的半径越大，2s电子云比1s电子云更弥散1s、2s、3s……电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展能层序数越大，原子轨道的半径越大。电子云与原子轨道原子轨道(1)原子轨道量子力学把电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道电子云与原子轨道能级符号nsnpndnf轨道数目1357各能级所含有原子轨道数目不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图电子云与原子轨道能层能级原子轨道数原子轨道名称电子云轮廓图的性质与取向形状取向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………………原子轨道不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图电子云与原子轨道能层能级原子轨道数原子轨道名称电子云轮廓图的性质与取向能层能级N4s14s球形4p34px、4py、4pz哑铃形相互垂直4d5………………4f7………………………………………………原子轨道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。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。归纳小结原子轨道数与能层序数(n)的关系是原子轨道为n2个。复习回顾ns能级各有1个轨道，最多可容纳的电子数2x1np能级各有3个轨道，最多可容纳的电子数2x3nd能级各有5个轨道，最多可容纳的电子数2x5nf能级各有7个轨道，最多可容纳的电子数2x7一个轨道只允许容纳两个电子，它们的运动状态是否相同？泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。自旋：电子自旋有顺时针和逆时针两种状态，常用上下箭头（↑和↓）表示自旋状态相反的电子。电子排布的轨道表达式电子排布的轨道表示式的书写方法整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接通常在方框下方或者上方标记能级符号箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对，“↓”或“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自旋相反电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了电子在原子轨道中的自旋状态轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一些种图式电子排布的轨道表达式铝原子电子排布图电子排布的轨道表达式思考与讨论概念辨析：简并轨道、单电子、电子对、自旋平行、自旋相反简并轨道：能量相同的原子轨道单电子：“↓”或“↑”电子对：↓↑自旋平行：箭头同向自旋相反：箭头相反观察O的电子排布图，分析电子排布过程中还有什么规律？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。洪特规则特例当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低2p3的电子排布图XX24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。思考与讨论1.下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？2.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？AB√ACB√洪特规则能量最低原理在构建基态原子时，电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“”这一顺序)。1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p泡利原理、洪特规则、能量最低原理思考与讨论1.为什么基态氦原子的电子排布式时1s2而不是1s12s1？2.为什么基态氮原子的轨道表达式是，而不是？3.为什么基态K和Ca的价电子是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？遵循能量最低原理依据洪特规则遵循能量最低原理泡利原理、洪特规则、能量最低原理易错误区1.忽视能量最低原理如B：