2024-2025學(xué)年高二化學(xué)選擇性必修2（魯教版）教學(xué)課件 第1章 第1節(jié) 第2課時(shí) 量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述

初步認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)模型，了解核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述。2.知道電子云是對電子在核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率大小的形象化描述。第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)模型學(xué)習(xí)目標(biāo)第2課時(shí)量子力學(xué)對原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述電子層數(shù)n符號能級原子軌道能級數(shù)目能級種類原子軌道符號原子軌道數(shù)原子軌道總數(shù)n=1K1s1s11n=2L2s2s14p2p3n=3M3s3s19p3p3d3d5…………………三

電子層、能級、原子軌道

1.電子層、能級、原子軌道之間的關(guān)系

2.不同原子軌道能量大小關(guān)系（1）相同電子層不同能級的原子軌道能量，如E（ns）<E（np）<E（nd）<E（nf）。（2）不同電子層中同種能級的原子軌道能量，如E（1s）<E（2s）<E（3s）<E（4s），E（2p）<E（3p）<E（4p）。（3）相同電子層和相同能級的各原子軌道能量相等，如E（2px）=E（2py）=E（2pz）。例1

［2020?湖北孝感部分普通高中高二聯(lián)考］下列各電子層中不包含d能級的是（）A.N電子層 B.M電子層 C.L電子層 D.O電子層解析：第1電子層（K層）只有1個(gè)能級（1s），第2電子層（L層）有2個(gè)能級（2s和2p），第3電子層（M層）有3個(gè)能級（3s、3p和3d），依次類推。前兩個(gè)電子層沒有d能級，從第3電子層才開始出現(xiàn)d能級。答案：C例2［2019·四川遂寧二中高二期中］下列有關(guān)認(rèn)識正確的是（）A.各電子層的能級都是從s能級開始至d能級結(jié)束B.各能級的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7C.第n電子層含有的能級數(shù)為n-1D.第n電子層含有的電子數(shù)一定為2n2解析：A錯(cuò)，各電子層的能級都是從s能級開始，每個(gè)電子層上能級個(gè)數(shù)與電子層數(shù)相等，所以有的電子層不含d能級。C錯(cuò)，第n電子層含有的能級數(shù)為n。D錯(cuò)，第n電子層含有的電子數(shù)最多為2n2。答案：B四

原子軌道的圖形描述和電子云

1.原子軌道圖1給出的是1s原子軌道、2s原子軌道和3s原子軌道的示意圖，圖2給出的是同能級中三個(gè)p原子軌道的示意圖。

圖1

1s、2s和3s原子軌道示意圖圖2同能級中三個(gè)p原子軌道示意圖（1）不同電子層的同種能級的原子軌道形狀相似，只是半徑不同。電子層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大，半徑：1s<2s<3s<……（2）p原子軌道在三維空間分布的特征：三個(gè)p原子軌道分別相對于x、y、z軸對稱，軌道的形狀為相同大小的紡錘（或啞鈴）形。即三個(gè)p原子軌道都是相同大小的、具有軸對稱性的紡錘（或啞鈴）形，它們分別沿x、y、z軸三個(gè)相互垂直的方向伸展。量子數(shù)n不同時(shí)，p原子軌道的形狀相同、大小不同，半徑：2p<3p<4p<……（3）同理，d原子軌道、f原子軌道等也都有相應(yīng)的圖像。例3

觀察2pz軌道電子云示意圖（如圖所示），下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布沿z軸對稱B.點(diǎn)密集的地方表明電子出現(xiàn)的概率大C.電子先沿z軸正半軸運(yùn)動，然后在負(fù)半軸運(yùn)動D.2pz軌道的形狀為紡錘形解析：A對，觀察2pz軌道電子云示意圖發(fā)現(xiàn)，處于2pz軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布相對于z軸對稱。B對，電子云圖中的小黑點(diǎn)疏密程度代表電子出現(xiàn)概率的大小，所以點(diǎn)密集的地方表明電子出現(xiàn)的概率大。C錯(cuò)，在圖中，電子在空間出現(xiàn)的概率分布關(guān)于z軸對稱，電子云并不是電子的真實(shí)運(yùn)動軌跡。D對，2pz軌道電子云形狀為紡錘形。答案：C2.電子云電子云圖是電子在核外空間某處單位體積內(nèi)的概率分布的形象化描述。為了形象地表示電子在原子核外空間的分布狀況，常用單位體積內(nèi)小點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小。（1）電子云圖中的小點(diǎn)不代表電子。小點(diǎn)疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。（2）離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，電子云越密集。如1s電子云比2s電子云密集。（3）s能級的電子云為球形，只有一種空間伸展方向。p能級的電子云為紡錘（或啞鈴）形，有三種空間伸展方向。

例7［2020?山西懷仁一中高二月考］觀察1s軌道電子云示意圖，判斷下列說法正確的是（）A.一個(gè)小點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動的電子，圖中有無數(shù)個(gè)電子B.1s軌道的電子云形狀為圓形的面C.電子在1s軌道上運(yùn)動像地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)一樣D.1s軌道電子云圖中小點(diǎn)的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)概率的大小解析：圖中