【公開(kāi)課】原子結(jié)構(gòu)第3課時(shí)課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》

1.1原子結(jié)構(gòu)

第3課時(shí)

量子力學(xué)指出，一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運(yùn)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：ρ=1.概率密度一、電子云

氫原子的1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率分布圖小點(diǎn)是1s電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點(diǎn)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(lái)像一片云霧，因而被形象的稱(chēng)作“電子云”。由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱(chēng)為電子云(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)。

電子云圖很難繪制，使用不便，我們常使用電子云輪廓圖s電子云輪廓圖的繪制過(guò)程將出現(xiàn)概率90%的空間圈出來(lái)2.電子云注意：(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(yùn)動(dòng)軌跡。(2)電子云圖中的小黑點(diǎn)是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述,小

黑點(diǎn)越密,表明電子在核外出現(xiàn)的概率密度越大。1.圖1和圖2分別是1s電子的概率密度分布圖和原子軌道圖。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軌道呈圓形,有無(wú)數(shù)對(duì)稱(chēng)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【課堂練習(xí)】【思考】以下為相同原子的s電子的電子云輪廓圖，你有什么發(fā)現(xiàn)？同一原子能層越高，s電子云半徑越大1s2s3s4s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(lái)越向更大的空間擴(kuò)展1.定義:電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為一個(gè)原子軌道。2.形狀(輪廓圖)

①s電子的原子軌道呈球形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。②p電子的原子軌道呈啞鈴形，能層序數(shù)越大，原子軌道的半徑越大。1s2s3s4s二、原子軌道p能級(jí)有三個(gè)原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示，同一能層中px、py、pz的能量相同。單個(gè)電子在原子核外的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能級(jí)nsnpndnf最多電子數(shù)能級(jí)軌道數(shù)目能層軌道數(shù)目電子層為n的狀態(tài)有

個(gè)原子軌道小結(jié)1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是啞鈴形的2.原子軌道數(shù)與能層序數(shù)n的關(guān)系：原子軌道數(shù)=n23.不同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；能層序

數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大

相同能層的同種能級(jí)的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，

方向不同4.s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道；p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，互相垂直，可分別以px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz軌道的能量相等。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2.電子排布的軌道表達(dá)式（又稱(chēng)電子排布圖）是表述電子排布的一些種圖式①用□或○代表一個(gè)原子軌道

能量相同的原子軌道（簡(jiǎn)并軌道）的方框相連。

不同能級(jí)中的□或○要相互分開(kāi)，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(chēng)電子對(duì),“↑”或“↓”稱(chēng)單電子(或稱(chēng)未成對(duì)電子)③能直觀反映出點(diǎn)子的排布情況及點(diǎn)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(chēng)泡利不相容原理）四、基態(tài)原子的核外電子排布規(guī)律He1s2?2.洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)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(duì)電子填入簡(jiǎn)并軌道而言的,并不適用于電子

填入能量不同的軌道。5.能量最低原理：多電子原子在基態(tài)時(shí)原子核外電子優(yōu)先占有能量最低的軌道，然后依次進(jìn)入能量高的軌道，這樣使整個(gè)原子處于能量最低的狀態(tài)。能級(jí)的能量高低順序如構(gòu)造原理所示(對(duì)于1～36號(hào)元素來(lái)說(shuō)，應(yīng)重點(diǎn)掌握和記憶“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”這一順序)。原因：整個(gè)原子的能量有核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定。LiBeBCNOFNe【課堂練習(xí)2】畫(huà)出下列原子基態(tài)時(shí)的電子排布圖(1)一個(gè)方框

表示一個(gè)原子軌道，一個(gè)箭頭表示一個(gè)電子。

(2)不同能級(jí)中的

要相互分開(kāi)，同一能級(jí)中的

要相互連接。

s軌道為

，p軌道為

，

d軌道為

(3)整個(gè)軌道表示式中各能級(jí)的排列順序要與相應(yīng)的電子排布式一致。

(4)當(dāng)一個(gè)

中有2個(gè)電子時(shí)，它們的自旋狀態(tài)必須相反。當(dāng)同一能級(jí)中的

不同原子軌道有多個(gè)單電子時(shí)，電子要分占不同的原子軌道且自旋平行

書(shū)寫(xiě)軌道表示式時(shí)的“五”注意洪特規(guī)則特例：全空、半充滿、全充滿時(shí)相對(duì)穩(wěn)定相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿：p6、d10、f14半充滿:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0【課堂練習(xí)3】不滿足洪特規(guī)則不滿足能量最低原理不滿足構(gòu)造原理1.下列電子軌道排分別違背了哪些原則