第一章第一节课时3电子云与原子轨道 课件 高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

第一章原子结构与性质第一节原子结构第3课时电子云与原子轨道

学习目标1、知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述。2、能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异，建立对原子结构的模型认知。

原子核外电子的运动状态是怎样的呢？一(K)二(L)三(M)四(N)原子核电子层原子结构模型示意图新课导入电子填充:依据构造原理书写电子排布式：按能层序号由低到高;

1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。1922年诺贝尔物理学奖获得者然而，1926年，玻尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。新知探究

电子为什么不能像行星一样，沿着固定的轨道围绕原子核运动？宏观物体核外电子质量很大速度较慢位移可测能量可测轨迹可描述（画图或函数描述）很小很快（接近光速）位移、能量不可同时测定不可确定1920年，海森堡提出著名的海森堡测不准原理：无法同时精确测量某个电子在某一时刻的位置和动量。新知探究1920年，海森堡提出著名的海森堡测不准原理：无法同时精确测量某个电子在某一时刻的位置和动量。

1926年奥地利物理学家薛定谔提出：可以用一个数学方程描述核外电子的运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。量子力学指出：一定空间运动状态的电子并不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是，只是出现的概率不同，薛定谔（1933年诺贝尔物理学奖获得者）核外电子的运动特点(核外电子运动空间的不确定性与概率)在核外空间各处都可能出现新知探究可以算出它们的概率密度分布。

1.概率密度用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则称为概率密度，用ρ表示。?新知探究一、电子云与原子轨道氢原子1s电子的概率密度分布图

小点不是电子本身，小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。小点越密，表明概率密度越大。由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。不代表电子的运动轨迹。新知探究2.电子云氢原子1s电子的概率密度分布图电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图

1s电子的电子云轮廓图绘制过程将出现概率90%的空间圈出来常把电子在原子核外空间出现的概率P=90%的空间圈起来,即为电子云轮廓图。新知探究3.电子云轮廓图s电子云只有一种空间伸展方向

规律：①任一能层的s电子的电子云形状相同，均为球形（无方向性）。②同一原子的能层越高，s电子云半径越大。原因：电子能量越高，电子在离核更远的区域出现的概率越大，电子云越来越向更大的空间扩展。思考·讨论问题1：观察相同原子的s电子的电子云轮廓图，总结规律问题2：为什么能层越高，s电子的电子云半径越大？

p能级的电子云轮廓图px、py、pz的电子云轮廓图——哑铃形①p电子云轮廓图是哑铃形的，每个p能级有3个相互垂直的电子云(3种空间伸展方向)，分别以px、py、pz表示，右下角标x、y、z分别是P电子云在直角坐标系的取向。②在同一能层中px、py、pz的能量相同。③p电子轮廓图的平均半径随能层的增大而增大。新知探究3.电子云轮廓图

d电子云轮廓图是花瓣形。有5种空间伸展方向。f电子云轮廓图有7种空间伸展方向。3.电子云轮廓图知识·拓展

(1)含义：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。(2)表示：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。各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道。不是电子具体运动轨迹新知探究4.原子轨道s电子的原子轨道只有1个，呈球形p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。

（高中仅需掌握s和p电子云轮廓图）d能级原子轨道有5个f能级原子轨道有7个知识·拓展4.原子轨道

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——……………...………………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n能层：能级个数：n电子数：2n2轨道个数：n2归纳·总结同一能级中px、py、pz的能量相同，称为简并轨道。

(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