第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)人教版高中化學選擇性必修2第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第2課時

電子云和原子軌道1、劃分依據(jù)：2、能層序數(shù)：3、符號表示：4、能量關(guān)系：復習：能層核外電子按能量不同分成能層，分別1、2、3、4、5、6、7分別用K、L、M、N、O、P、Q能層越高，電子的能量越高，能量的高低順序為E(K)<E(L)<E(M)<E(N)<E(O)<E(P)<E(Q)。復習：能級任一能層的能級總是從s能級開始，按s、p、d、f……排序，1、劃分依據(jù)：2、種類代號：3、表示方法：4、能量關(guān)系：5、最大容量：同一能層，又按能量被分成不同能級。s、p、d、f中每類能級最多可容納的電子數(shù)依次為自然數(shù)1、3、5、7……的2倍。同能層不同能級的能量順序:E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)

能層序號+能級代號，1s、2s、2p、3d、4f……思考第五能層最多可以容納多少個電子？分別容納在哪些能級中？各能級最多容納多少個電子？各能級最多容納的電子數(shù)為：5s能級2×1=25p能級2×3=65d能級2×5=105f能級2×7=145g能級2×9=18總計50個電子，與前面能層的計算結(jié)果相同。1．下列能級符號表示正確的組合是()①5s②2d③3f④6pA．①④B．②③C．③④D．①②2．下列各能層不包含d能級的是()A．NB．MC．QD．K練習AD3．下列有關(guān)電子層的說法不正確的是(

)A．在量子力學理論中，用量子數(shù)n來描述電子離核的遠近，稱為能層（電子層）B．n的取值為正整數(shù)1、2、3、4、5、6等，對應的符號分別為K、L、M、N、O、P等C．n越大表示該電子層上的電子離核的平均距離越遠、能量越高D．當n相同時，電子所具有的能量也一定相同練習D4.已知n為能層序數(shù),下列有關(guān)認識正確的是(

)A.各能層含有的電子數(shù)為2n2B.各能層的能級都是從s能級開始至f能級結(jié)束C.各能層含有的能級數(shù)為n-1D.各能級最多容納的電子數(shù)按s、p、d、f......的順序依次為自然數(shù)1、3、5、7......的2倍練習D練習(1)<(2)<(3)>(4)>(5)<<原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展【科學探索】原子核外的電子運動狀態(tài)倒底怎么樣呢？1911年，英國物理學家盧瑟福根據(jù)1910年進行的α粒子散射實驗，提出了原子結(jié)構(gòu)的行星模型。在這個模型里，電子像太陽系里的行星圍繞太陽轉(zhuǎn)一樣圍繞著原子核旋轉(zhuǎn)。α粒子散射實驗原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展氫原子模型1913年，丹麥科學家玻爾在盧瑟福模型的基礎上，他提出了氫原子模型，電子在線性軌道上運行，解決了原子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，描繪出了完整而令人信服的原子結(jié)構(gòu)學說。氫原子結(jié)構(gòu)理論成功的闡述了原子的穩(wěn)定性，氫原子光譜的產(chǎn)生和不連續(xù)性。氫原子光譜與氫原子能級1913年，玻爾提出氫原子模型，電子在線性軌道上繞核運行。1922年諾貝爾物理學獎獲得者

然而，1926年，玻爾建立的線性軌道模型被量子力學推翻。氫原子模型薛定諤方程

1926年奧地利物理學家薛定諤提出：可以用一個數(shù)學方程描述核外電子的運動狀態(tài)，為近代量子力學奠定了理論基礎。量子力學推翻了玻爾的氫原子模型。薛定諤原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展概率密度：1926年，量子力學指出一定空間運動狀態(tài)的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運行，而在核外空間各處都可能出現(xiàn)，但出現(xiàn)的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。P表示電子在某處出現(xiàn)的概率V表示該處的體積

概率密度5張照片疊印100張照片疊印1000張照片疊印氫原子的五次瞬間照相研究核外電子運動，選什么原子研究?電子出現(xiàn)的概率密度大電子出現(xiàn)的概率密度小概率密度分布圖與電子云圖圖1-7氫原子1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布圖小點是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點越密，表明概率密度越大。由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象的稱作“電子云”。對電子云圖的說明(1)電子云圖表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率,不代表電子

的運動軌跡。(2)電子云圖中的小黑點是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的

形象描述,小黑點越密,表明電子在核外出現(xiàn)的概率密度越大。(3)電子云圖很難繪制,使用不方便,故常使用電子云輪廓圖。電子云圖電子云圖與電子云輪廓圖如何繪制呢？核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云。小黑點表示電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度。小點越密，表明概率密度越______。概率密度如何計算，小點是不是電子本身？大概率密度

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小點并不是電子本身，只表示電子曾在這里出現(xiàn)過一次；小點的疏密表示電子在原子核外空間出現(xiàn)的概率大小。氫原子1s電子的概率密度分布圖把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來。電子云圖難繪制電子云輪廓圖電子云圖很難繪制,使用不方便，那我們?nèi)绾蚊枋霎嫵鲭娮釉疲?s2s3s4s同一原子的s電子云輪廓圖①不同能層的s電子的電子云輪廓圖形狀相同，均為_________；②能層越高，

s電子的電子云半徑______。原因：由于電子的能量依次增高，電子在離核更遠的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴散。電子云圖與電子云輪廓圖——s電子云

你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？為什么？球形越大①p電子的電子云形狀相同，均為_______②每個p能級有px、py、pz的電子云____________。③在同一能層中px、py、pz的能量________。④能層越高，p電子云半徑越_______。電子云圖與電子云輪廓圖——p電子云

你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？p電子云有什么特點？為什么？啞鈴形互相垂直相同大②p能級有3個能量相同的原子軌道，分別為px、py、pz，它們相互垂直，在空間的伸展方向如下：同一能級中能量相同的原子軌道稱為簡并軌道。所以p能級有3個簡并軌道

px、py、pz。p原子軌道呈啞鈴形。s電子有____種空間運動狀態(tài)，p電子有____種空間運動狀態(tài)13量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。那么s電子有幾種軌道？p電子呢？能級spdf最多可容納電子數(shù)261014原子軌道數(shù)每個軌道容納電子數(shù)13222257原子軌道數(shù)=電子云輪廓圖數(shù)nd電子云輪廓圖是花瓣形或雙啞鈴形。有5種空間伸展方向。nf電子云輪廓圖有7種空間伸展方向。量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。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。各能級的一個伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個原子軌道。2.表示3.軌道數(shù)ns原子軌道1個nd原子軌道有5個np原子軌道有3個nf原子軌道有7個二、原子軌道不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖能層能級原子軌道數(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不同能層的同種能級的原子軌道形狀相同，只是半徑不同。能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大關(guān)系一s能級只有1個原子軌道。p能級有3個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示。在同一能層中px、py、pz的能量相同（簡并軌道）關(guān)系二原子軌道數(shù)與能層序數(shù)（n）的關(guān)系：原子軌道數(shù)目＝n2關(guān)系三原子軌道與能層序數(shù)的關(guān)系能級1s2s2p3s3p3d......各能級軌道數(shù)......各能層軌道數(shù)最多容納電子數(shù)111335149n228182n2第N能層所含能級數(shù)、原子軌道數(shù)和最多容納電子數(shù)分別為（

）A．3、32、2×32 B．4、42、2×32

C．5、42、5×32 D．4、42、2×42D各能層原子軌道數(shù)=n2概率密度原子軌道數(shù)目：s：1、p:3個、d：5個、f：7個電子云原子軌道形狀：s、球形p、啞鈴狀與能層序數(shù)的關(guān)系:n2原子軌道名稱:ns、npx、npy、npz…n表示能層序數(shù)課堂小結(jié)1.下列關(guān)于電子云的敘述中不正確的是(

)A.電子云是用小黑點的疏密程度來表示電子在核外空間出現(xiàn)概率大小的圖形B.電子云實際上是電子運動