高中化學 1.1.2原子核外電子運動課件 魯科版選修3.ppt

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第2課時 原子核外電子運動,原子軌道的圖形描述 (1)原子軌道示意圖概念 將原子軌道的空間分布在直角坐標系中表示出來的圖形，就是原子軌道示意圖。 (2)s、p軌道示意圖 ①s軌道在三維空間分布的圖形為___形，即該原子軌道具有球對稱性。,1.,球,②p軌道空間分布的圖形特點是分別相對于x、y、z軸對稱，因此，p軌道在空間的分布分別沿x、y、z三個方向，即p能級原子軌道的形狀是_____形。如下圖所示。,紡錘,說明：(1)p能級的3個原子軌道互相垂直，在同一電子層中px、py、pz的能量相同。 (2)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，電子層數(shù)n越大，電子的能量越大，原子軌道的半徑越大。例如，1s、2s、3s軌道均為球形，原子軌道半徑及能量：r(1s)r(2s)r(3s)，E(1s)E(2s)E(3s)。,電子云 (1)電子云的概念 形象地描述電子在原子核外單位體積內出現(xiàn)的_____大小的圖形稱為電子云圖。 (2)1s軌道的電子云圖1s軌道的電子云圖,1s軌道的電子云圖,由于處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，且電子在原子核附近單位體積內出現(xiàn)的概率大，離核越遠，單位體積內電子出現(xiàn)的概率越小。如右圖所示：,2．,概率,(3)電子云的意義 電子云的形狀并不是電子的運動軌道。它是電子________的統(tǒng)計結果。電子云圖中小黑點密的地方，說明在那里電子在________________________；小黑點稀疏的地方，說明在那里電子在_______________________。 說明：在電子云圖中，一個小黑點并不代表一個電子，它只是代表電子在核外此處出現(xiàn)過。,出現(xiàn)概率,單位體積內出現(xiàn)的概率大,單位體積內出現(xiàn)的概率小,通過兩課時的學習，你對“原子結構”知識又有了哪些新的認識？ 提示 (1)對原子結構的認識過程是漫長的，許多科學家都做出了巨大的努力，并且量子力學理論肯定也是不完備的，對原子結構的探索空間還是很大的。 (2)加深了對核外電子運動特征的理解——核外電子運動的能量是不連續(xù)的，分為不同的能級——因此得到的氫原子光譜是線狀光譜。 (3)正確運用四個量子數(shù)( n、l、m、ms )描述核外電子的運動狀態(tài)。,【慎思1】,電子云和原子軌道有何聯(lián)系呢？ 提示 在電子云和原子軌道中，應注意電子云概念的抽象性，即電子云實際上不存在，電子云只是形象地描述電子在核外的運動狀態(tài)，尤其對于電子云中小黑點以及疏密的意義要明確。 當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同，這個規(guī)則是洪特規(guī)則。 一個原子軌道里最多只能容納2個電子，而且自旋方向相反，這個原理稱為泡利原理。 電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低及各軌道上的電子分布情況、自旋狀態(tài)。,【慎思2】,原子軌道特點：a.s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的；b.能層序數(shù)n越大，原子軌道的半徑越大；c.不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；d.s能級只有一個原子軌道；e.p能級有3個原子軌道，互相垂直，可分別以px、py、pz表示。,原子軌道的圖像描述 s能級的原子軌道和p能級的原子軌道圖分別如下，由此可見：s電子的原子軌道都是球形的，p電子的原子軌道是紡錘形的，每個p能級的3個原子軌道相互垂直。,1．,電子云 人們常用小黑點的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點密集的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率大，點稀疏的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。這種形象地描述電子在空間出現(xiàn)概率大小的圖形稱為電子云圖。 特別提醒：電子云是電子在核外空間各處出現(xiàn)概率密度大小的形象化描述。 注意：①電子云是一個形象化描述 ②一個小黑點不代表一個電子 ③電子云的疏密代表電子在那里出現(xiàn)的概率密度的大小,2．,下列說法中正確的是 ( )。 A．因為p軌道是“8”字型的，所以p電子走“8”字形 B．主量子數(shù)為3時，有3s 、3p 、3d 、3f 四個軌道 C．氫原子中只有一個電子，故氫原子只有一條軌道 D．原子軌道與電子云都是用來形象描述電子運動狀態(tài)的 解析 A項p 軌道是紡錘形，是指電子出現(xiàn)頻率高的“區(qū)域”的形狀；B項主量子數(shù)為3時，沒有3f軌道；C項氫原子中有一個電子，但軌道是人們規(guī)定的，還存在著許多空軌道；D項正確。 答案 D,【例1】?,s型電子云呈球形對稱；p型電子云呈紡錘形對稱，有 x、y、z 三個伸展方向，有三個軌道；d型電子云和f型電子云都較復雜，d型電子云有五個伸展方向(五個軌道)，f型電子云有七個伸展方向(七個軌道)。,觀察1s 軌道電子云示意圖，下列說法正確的是 ( )。,【體驗1】?,A．一個小黑點表示1個自由運動的電子 B．1s軌道的電子云形狀為圓形的面 C．電子在1s軌道上運動像地球圍繞太陽 旋轉 D．1s軌道電子云的點的疏密表示電子在 某一位置出現(xiàn)機會的多少,解析 點密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大；點稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小。這種形象地描述電子在空間出現(xiàn)的概率大小的圖形稱為電子云圖。由上圖可知，處于1s軌道上的電子在空間出現(xiàn)的概率分布呈球形對稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點不表示電子，而表示電子曾經(jīng)出現(xiàn)過的位置。 答案 D,下列說法是否正確？如不正確，應如何改正？ (1)s電子繞核旋轉，其軌道為一圓圈，而p電子是走∞字形。 (2)主量子數(shù)為1時，有自旋相反的兩條軌道。 (3)主量子數(shù)為3時，有3s、3p、3d、3f四條軌道。 解析 本題是涉及電子云及量子數(shù)的概念題。必須從基本概念出發(fā)，判斷正誤。 (1)不正確，因為電子運動并無固定軌道。應改為：s電子在核外運動電子云圖像或概率分布呈球形對稱，其剖面圖是個圓。而p電子云圖像或概率分布呈啞鈴型，其剖面圖是∞形。,【案例】,(2)不正確，因為n＝1，l＝0，m＝0，只有一個1s原子軌道。應改為主量子數(shù)為1時，在1s原子軌道中有兩個自旋相反的電子。 (3)不正確，因為n＝3時，l只能取0、1、2，所以沒有3f，另外3s、3p、3d的電子云形狀不同，3p有m＝0、±1三種空間取向不同的運動狀態(tài)，有3個原子軌道，3d有m＝0、±1、±2五種空間取向，有5個原子軌道。因此應改為：主量子數(shù)為3時，有9個原子軌道。 答案 見解析,