電子云與原子軌道課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

課題引入第一章

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)§

電子云與原子軌道目標(biāo)引領(lǐng)1.能從原子微觀層面理解原子的組成、結(jié)構(gòu)等。能根據(jù)核外電子的三條規(guī)則熟知核外電子排布的表示方法2.能根據(jù)核外電子的表示方法，推導(dǎo)出對應(yīng)的原子或離子1、概率密度

ρ=

（電子在某處出現(xiàn)的概率）（該處的體積）氫原子1s電子的概率密度分布圖——核外電子的概率密度分布（看起來像一片云霧）（1）定義：電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率分布的形象化描述。2、電子云①小黑點(diǎn)表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度。②小點(diǎn)越密，表明概率密度越大。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。（2）注意：

一、電子云引導(dǎo)探究將電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率P＝90%

的空間圈出來，繪制電子云的輪廓圖，便可描繪電子云的形狀。氫原子的1s電子云輪廓繪制過程xyz3、電子云輪廓圖電子云圖難繪制電子云輪廓圖引導(dǎo)探究相同原子的s電子的電子云輪廓圖規(guī)律：①不同能級(jí)s電子的電子云形狀一致，均為球形。

②能層越高，s電子的電子云半徑越大。原因：由于電子能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率增大，電子云越來越向更大的空間擴(kuò)展(1)s電子云輪廓形狀注意：①p電子云輪廓圖是啞鈴形的，每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)相互垂直的電子云，分別以px、py、pz表示，右下角標(biāo)x、y、z分別是P電子云在直角坐標(biāo)系的取向。②在同一能層中px、py、pz的能量相同。③p電子輪廓的平均半徑隨n增大而增大。px、py、pz的電子云輪廓圖(2)p電子云輪廓形狀1、圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和電子云輪廓圖。下列有關(guān)認(rèn)識(shí)正確的是(

)A、圖1中的每個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)電子B、圖2表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)C、圖2表明1s的電子云輪廓呈圓形,有無數(shù)對稱軸D、圖1中小黑點(diǎn)的疏密表示某一時(shí)刻電子在核外出現(xiàn)概率的大小D當(dāng)堂診學(xué)量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。1：概念常用電子云輪廓圖的形狀和取向來表示原子軌道的形狀和取向。各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道。2：表示3：軌道數(shù)ns原子軌道1個(gè)nd原子軌道有5個(gè)np原子軌道有3個(gè)nf原子軌道有7個(gè)二、原子軌道引導(dǎo)探究不同能層的能級(jí)、原子軌道及電子云輪廓圖能層能級(jí)原子軌道數(shù)原子軌道名稱電子云輪廓圖的性質(zhì)與取向形狀取向K1s11s球形L2s12s球形2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5………………4923N4s14s球形4p34px、4py、4pz啞鈴形相互垂直4d5………………4f7………………416能層數(shù)KLMNOPQn能級(jí)數(shù)1234567軌道多容納電子數(shù)281832507298n2n2n2能層、能級(jí)的能級(jí)、原子軌道及最多容納的電子數(shù)的關(guān)系n能層：能級(jí)個(gè)數(shù)：n電子數(shù)：2n2軌道個(gè)數(shù)：n2（1）電子自旋：電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性②電子自旋在空間有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種取向③常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子三、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理引導(dǎo)探究（2）電子排布的軌道表達(dá)式（又稱電子排布圖）①用□或○代表一個(gè)原子軌道不同能級(jí)中的□或○要相互分開，同一能級(jí)中的□或○要相互連接②箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子,“↑↓”稱電子對,“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子)③能直觀反映出電子的排布情況及電子的自旋狀態(tài)如Al原子電子排布圖：1.泡利原理：在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，

而且它們的自旋狀態(tài)相反。（也稱泡利不相容原理）He1s2??2.洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，

且自旋平行。??如：C原子基態(tài)時(shí)的電子排布式1s22s22p2

?注意：洪特規(guī)則是針對電子填入簡并軌道而言的,并不適用于電子

填入能量不同的軌道。F1.畫出下列原子基態(tài)時(shí)的電子排布圖2.下列軌道表示式中，哪個(gè)是硼的基態(tài)原子？為什么？↑↓↑↓↑↑↑↓↓↑1s2s2p1s2s2pA、B、↑↓↑↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑↓↓↑1s2s2p1s2s2pA、B、↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2pC、3.下列軌道表示式中，哪個(gè)是氧的基態(tài)原子？為什么？當(dāng)堂診學(xué)

當(dāng)一個(gè)能級(jí)上的電子填充達(dá)到全充滿、半充滿或全空時(shí)是一種穩(wěn)定狀態(tài)，使得體系的能量較低。

－－洪特規(guī)則的第二條全充滿（p6，d10，f14）全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）引導(dǎo)探究寫出Cr的電子排布式，并畫出3d、4s的電子排布圖。Cr：1s22s22p63s23p63d54s13d↑↑↑↑↑↑4s當(dāng)堂診學(xué)3.能量最低原理：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理。能級(jí)的能量高低順序：如構(gòu)造原理所示(對于1～36號(hào)元素來說，應(yīng)重點(diǎn)掌握和記憶“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”這一順序)。①、E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)②、E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)……③、E(4s)＜E(3d)……思考與討論326Fe↑↓4s↑↓↑↑3d↑↑請大家結(jié)合今天所學(xué)知識(shí)討論一下Fe3+和Fe2+的價(jià)電子排布是怎么樣？Fe3+Fe2+↑↓↑↑3d↑↑↑↑↑3d↑↑3d63d5表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖

電子式

電子排布式簡化電子排布式價(jià)層電子排布電子排布的軌道表示式(電子排布圖)價(jià)層電子的軌道表示式以硫(S)為例1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4專題：基態(tài)原子核外電子排布的表示方法

1.[2021·山東，16(1)]基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種。9當(dāng)堂診學(xué)2.寫出25Mn的軌道表示式，并按要求填空。25Mn：_________________________________________________________，有

種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有

個(gè)單電子，屬于半充滿狀態(tài)。1553.(2022·成都高二期中)下列有關(guān)化學(xué)用語正確的是A.Cr原子的價(jià)層電子的軌道表示式：B.KCl的電子式：C.基態(tài)Fe3＋的電子排布式：1s22s22p63s23p63d5D.F的原子結(jié)構(gòu)示意圖：

√當(dāng)堂診學(xué)4.(2022·河南新鄉(xiāng)高二期中)下列對電子排布式或軌道表示式書寫的評價(jià)錯(cuò)誤的是選項(xiàng)