电子云课件高二上学期化学人教版选择性必修2

第一节原子结构——课时2电子云

原子轨道

泡利原理、洪特规则、能量最低原理第一章原子结构与性质学习目标1.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。3.熟练掌握1～36号元素基态原子核外电子的排布。阅读课本，回答以下问题：1、什么叫概率密度？2、什么叫电子云以及电子云轮廓图？3、什么叫原子轨道？4、同一原子的不同能层上相同能级的电子云轮廓图有什么区别和联系?一、电子云1.概率密度注意：小点是对1s电子在原子核外出现的概率密度(ρ)的形象描述，不是电子2.电子云电子云轮廓图电子在核外的空间运动分布(视频）电子云轮廓图绘制过程不同能层的s能级电子的电子云轮廓图

不同能层的同种能级的原子轨道形状相同，半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。1、含义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。二、原子轨道2、表示方式：常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s能级的原子轨道有1个p能级的原子轨道有3个,呈哑铃形px

pypZ呈_______球形注意：在同一能层中px、py、pz的能量相同能层能级原子轨道数原子轨道名称原子轨道的形状和取向K——L——M——………………N——……………...………………1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f1131351357149161s2s2px2py2pz3s3px3py3pz4s4px4py4pz球形球形哑铃形球形哑铃形球形哑铃形互相垂直互相垂直互相垂直第n能层中：能级个数：n轨道总数：n2电子数：2n2填下表，归纳总结能层、能级和原子轨道之间的关系。1234(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转()(2)1s的电子云图中一个小点表示一个自由运动的电子()(3)2p、3p、4p能级的轨道数依次增多()(4)2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等()(5)p能级的能量一定比s能级的能量高()

(7)2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等()(8)从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道()(9)第三电子层含有的轨道数为8()1、判断正误××××√××√每个原子轨道最多只能容纳2个电子，为什么呢？1925年：乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出概念“电子自旋”，电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。二、电子自旋和泡利原理

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）。✘✔三、电子排布的轨道表示式（电子排布图）(1)简并轨道：能量相同的原子轨道。(2)电子对和单电子：外层有

个电子对，有

个单电子(3)自旋平行：箭头同向的单电子称为自旋平行。(4)电子有

种能量（能级数）不同的电子；有

种空间运动状态（轨道数），有

种运动状态（核外电子总数）不同的电子↑↑1s↑↑2s↑↑2p↑↑3s↑3p↑↑↑↑Al：原子轨道能级符号能量相同的原子轨道(简并轨道)单电子(未成对电子)161375四、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。如：2p4的电子排布为

：

2p↑↑↑2p↑↓↑2p↑↑↓

不能为：洪特↓↓↓洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。洪特规则是针对电子填入能量相同的不同轨道(简并轨道)如np、nd轨道，并不适用于电子填入能量不同的轨道。Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Cu：1s22s22p63s23p63d94s21s22s22p63s23p63d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1洪特规则补充对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时比较稳定,整个体系的能量最低。✘✘✔✔价层电子轨道表示式五、能量最低原理

多电子原子在基态时核外电子优先占据能量最低的轨道。

(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。【例】下列基态原子或离子的电子排布式或排布图中，正确的是

；违反能量最低原理是

；违反洪特规则的是

；违反泡利原理的是

。①Ca2+：1s22s22p63s23p6②F﹣：1s22s23p6③P：④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑤Mg2+：1s22s22p6⑥C：①

④⑤②③⑥核外电子排布表示方法能量最低原理泡利原理洪特规则核外电子排布三原则使整个原子能量最低最多容纳2e-，且自旋相反先单独分占，且自旋平行原子结构示意图电子排布式简化电子排布式价电子排布式轨道表示式直观反映出核内质子数、核外电子层数及各电子层上的电子数直观反映能层，能级，能级上的电子数能直观反映出电子的排布情况和自旋状态总结提升填多少怎么填问题1：请写出1-18号元素基态原子的电子排布图。1氢H3锂Li5硼B7氮N10氖Ne13铝Al16硫S18氩Ar↑1s↑↑1s↑2s↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑↑↑↑↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑↑↑↑↑↑↑3s3p↑3p↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑↑↑↑↑↑↑3s↑↑↑↑1s↑2s↑↑2p↑↑↑↑↑3s↑↑↑3p↑↑↑↑↑写出下面元素基态原子的价电子排布图。21钪Sc：23钒V：24铬Cr:26铁Fe：28镍Ni：29铜Cu:1s22s22p63s23p63d14s21s22s22p63s23p63d34s21s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d84s23d↑↑↑4s3d↑↑↑4s↑↑↑3d↑↑↑4s↑↑↑↑↑3d↑↑↑4s↑↑↑↑↑↑1s22s22p63s23p63d54s11s22s22p63s23p63d94s133砷As：35溴Br：1s22s22p63s23p63d104s24p31s22s22p63s23p63d104s24p5↑↑4p4s↑↑↑↑↑4p4s↑↑↑↑↑.请写出Fe、Fe2+、Fe3+的轨道表示式。1s2s2p3s3p3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe↑↓↑↑↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe2+↑↓↑↑↑↑1s2s2p3s3p3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓Fe3+↑↑↑↑↑1s2s2p3s3p3d练一练七、练习与应用【例】写出15P、25Mn的轨道表示式，并按要求填空。15P：

，有

对电子对，有

个单电子电子有

种能量不同的电子；有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。25Mn：__________________________________________________________________，有

种空间运动状态，有

个单电子，属于半充满。631555915高考真题中的电子排布问题[2021全国甲卷]Si的价层电子排布式为

。3s23p2[2021广东卷]

基态硫原子价电子排布式为

。3s23p4[2021山东卷]基态F原子核外电子的运动状态有

种。9[2021湖南卷]基态硅原子最外层的电子排布图为

。↑↑3s↑3p↑概念辨析基态原子核外电子排布的表示方法——七图式表示方法结构示意图电子式电子排布式简化电子排布式价电子排布式电子排布图价电子排布图以硫(S)为举例1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4[

]2-1按要求完成下列填空：(1)11Na的电子排布式为____________；(2)20Ca的价电子排布式为____；(3)35Br－的离子结构示意图为__________；(4)8O的轨道表示式为__________________________；(5)9F的价电子轨道表示式为____________________。1s22s22p63s14s2七、练习与应用（选择性必修二P17）7.基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有

种，填充在7个轨道中的元素有

种。21Na1s22s22p63s1Mg1s22s22p63s2Al1s22s22p63s23p1

8.基态钾原子中，其占据的最高能层的符号是_____;基态钾离子占据的最高能级共有____个原子轨道，其形状是K

1s22s22p63s23p64s1N

3

哑铃形K+1s22s22p63s23p6【例】拓展延伸

基态原子中未成对电子（单电子）的判断1-36号元