教学课件 人教版高中化学 选择性必修2 第一章 第一节 第三课时 电子云与原子轨道.ppt

主讲人： 学 校： 人教版 选择性必修2 第一章第一节原子结构 第三课时 电子云与原子轨道 【知识回顾】核外电子的运动状态和排布规律 【问题思考】不同能级中最多可容纳电子数为什么不同？ 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 【思考交流】如何表示核外电子的运动状态？ 原子结构理论的发展 电子是否像行星一样，沿着固定的轨道围绕原子核运动？ 核外电子的运动特点 运动特点 宏观物体 核外电子 质量 很大 很小 位置 可测 不可以同时测定 速度 可测 轨迹 可以描述 不能准确描述 原子结构理论的发展 原子结构理论的发展 【科学探索】原子核外的电子运动状态倒底怎么样呢？ 1911年，英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系里的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。 α粒子散射实验 原子结构理论的发展 氢原子模型 1913年，丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上，他提出了氢原子模型，电子在线性轨道上运行，解决了原子结构的稳定性问题，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。氢原子结构理论成功的阐述了原子的稳定性，氢原子光谱的产生和不连续性。 氢原子光谱与氢原子能级 薛定谔方程 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。量子力学推翻了玻尔的氢原子模型。 薛定谔 原子结构理论的发展 核外电子的运动特点 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，而是在核外空间各处都可以出现，只是出现的概率不同。 原子结构理论的发展 出现在核外空间的具体位置 出现在核外某位置的概率 × √ 小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。 左图是氢原子1s电子的概率密度分布图。 概率密度分布图与电子云图 电子出现的概率密度大 电子出现的概率密度小 概率密度分布图与电子云图 图1-7 氢原子1s电子在原子核外出现的概率密度分布图 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，因而被形象的称作“电子云”。 准备一张正方形纸，中央画上一个圆圈，在圆圈内随意 点上90个点，在圆圈外周边随机点上10个点。(注意离圆 心越近的地方点的分布越密集) 【学生活动】 将出现概率90%的空间圈出来 1s电子的电子云轮廓图绘制过程 电子云图与电子云轮廓图 相同原子的s电子的电子云轮廓图 你发现了什么规律？ 不同能层s电子的电子云形状相同，均为球形。 能层越高，s电子的电子云半径越大。 电子云图与电子云轮廓图 2p 电子云 px、py、pz 的电子云轮廓图 p电子云有什么特点？ p电子的电子云形状相同，均为哑铃形，且px、py、pz 的电子云互相垂直。 电子云图与电子云轮廓图 s 电子有一种空间运动状态，p 电子有三种空间运动状态。 电子云图与电子云轮廓图 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 原子轨道数 每个轨道容纳电子数 不同能级中的原子轨道数量 请填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量。 原子轨道 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。 能级 s p d f 最多可容纳电子数 2 6 10 14 原子轨道数 1 3 5 7 每个轨道容纳电子数 2 2 2 2 不同能级中的原子轨道数量 请填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量。 原子轨道 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。 用身边的常用物品(如橡皮泥、粘土)自制原子轨道模型 【学生活动】 【课堂小结】 请整理能层、能级和原子轨道之间的关系，并填表。 能层 能级 原子 轨道数 原子轨道符号 电子云轮廓图 形状 取向 K 1s —— L 2s —— 2p M 3s —— 3p 3d —— —— —— 请整理能层、能级和原子轨道之间的关系，并填表。 能层 能级 原子 轨道数 原子轨道符号 电子云轮廓图 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 —— L 2s 1 2s 球形 —— 2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 M 3s 1 3s 球形 —— 3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 3d 5 —— —— —— 【课堂小结】 【课堂练习】 1. 下列对于电子的运动状态描述正确的是( ) 电子沿着固定的轨道围绕原子核运动 电子依次填入K、L、M、N、O、P、Q能层 能够同时测定核外电子的运动位置和速度 基态原子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级 2. 下列能级中，轨道数为5的是( ) A. 2s