电子云与原子轨道课件高二下学期化学人教版选择性必修2

课题引入第一章

原子结构与性质§

电子云与原子轨道目标引领1.能从原子微观层面理解原子的组成、结构等。能根据核外电子的三条规则熟知核外电子排布的表示方法2.能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子1、概率密度

ρ=

（电子在某处出现的概率）（该处的体积）氢原子1s电子的概率密度分布图——核外电子的概率密度分布（看起来像一片云雾）（1）定义：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分布的形象化描述。2、电子云①小黑点表示电子在原子核外出现的概率密度。②小点越密，表明概率密度越大。③电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云轮廓图。（2）注意：

一、电子云引导探究将电子在原子核外空间出现的概率P＝90%

的空间圈出来，绘制电子云的轮廓图，便可描绘电子云的形状。氢原子的1s电子云轮廓绘制过程xyz3、电子云轮廓图电子云图难绘制电子云轮廓图引导探究相同原子的s电子的电子云轮廓图规律：①不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形。

②能层越高，s电子的电子云半径越大。原因：由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率增大，电子云越来越向更大的空间扩展(1)s电子云轮廓形状注意：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，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电子轮廓的平均半径随n增大而增大。px、py、pz的电子云轮廓图(2)p电子云轮廓形状1、图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关认识正确的是(

)A、图1中的每个小黑点表示1个电子B、图2表示1s电子只能在球体内出现C、图2表明1s的电子云轮廓呈圆形,有无数对称轴D、图1中小黑点的疏密表示某一时刻电子在核外出现概率的大小D当堂诊学量子力学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。1：概念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。2：表示3：轨道数ns原子轨道1个nd原子轨道有5个np原子轨道有3个nf原子轨道有7个二、原子轨道引导探究不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图能层能级原子轨道数原子轨道名称电子云轮廓图的性质与取向形状取向K1s11s球形L2s12s球形2p32px、2py、2pz哑铃形相互垂直M3s13s球形3p33px、3py、3pz哑铃形相互垂直3d5………………4923N4s14s球形4p34px、4py、4pz哑铃形相互垂直4d5………………4f7………………416能层数KLMNOPQn能级数1234567轨道多容纳电子数281832507298n2n2n2能层、能级的能级、原子轨道及最多容纳的电子数的关系n能层：能级个数：n电子数：2n2轨道个数：n2（1）电子自旋：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性②电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向③常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子三、泡利原理、洪特规则、能量最低原理引导探究（2）电子排布的轨道表达式（又称电子排布图）①用□或○代表一个原子轨道不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接②箭头表示一种自旋状态的电子,“↑↓”称电子对,“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)③能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态如Al原子电子排布图：1.泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，

而且它们的自旋状态相反。（也称泡利不相容原理）He1s2✔✘2.洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，

且自旋平行。✔✘如：C原子基态时的电子排布式1s22s22p2

✘注意：洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的,并不适用于电子

填入能量不同的轨道。F1.画出下列原子基态时的电子排布图2.下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子？为什么？↑↓↑↓↑↑↑↓↓↑1s2s2p1s2s2pA、B、↑↓↑↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑↓↓↑1s2s2p1s2s2pA、B、↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2pC、3.下列轨道表示式中，哪个是氧的基态原子？为什么？当堂诊学

当一个能级上的电子填充达到全充满、半充满或全空时是一种稳定状态，使得体系的能量较低。

－－洪特规则的第二条全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）引导探究写出Cr的电子排布式，并画出3d、4s的电子排布图。Cr：1s22s22p63s23p63d54s13d↑↑↑↑↑↑4s当堂诊学3.能量最低原理：在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。能级的能量高低顺序：如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。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)……思考与讨论326Fe↑↓4s↑↓↑↑3d↑↑请大家结合今天所学知识讨论一下Fe3+和Fe2+的价电子排布是怎么样？Fe3+Fe2+↑↓↑↑3d↑↑↑↑↑3d↑↑3d63d5表示方法原子结构示意图

电子式

电子排布式简化电子排布式价层电子排布电子排布的轨道表示式(电子排布图)价层电子的轨道表示式以硫(S)为例1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4专题：基态原子核外电子排布的表示方法

1.[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有___种。9当堂诊学2.写出25Mn的轨道表示式，并按要求填空。25Mn：_________________________________________________________，有

种空间运动状态，有

个单电子，属于半充满状态。1553.(2022·成都高二期中)下列有关化学用语正确的是A.Cr原子的价层电子的轨道表示式：B.KCl的电子式：C.基态Fe3＋的电子排布式：1s22s22p63s23p63d5D.F的原子结构示意图：

√当堂诊学4.(2022·河南新乡高二期中)下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价错误的是选项