1.1.3电子云与原子轨道（课件）-高二化学同步备课系列（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课时电子云原子轨道

学习目标1.知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。2.通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。3.结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。

新课导入回忆原子结构理论的发展尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。

新课导入回忆原子结构理论的发展薛定谔1926年薛定谔提出：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线性轨道模型。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，可以算出它们的概率密度分布。

新课探究任务1电子在核外的空间分布1.概率密度氢原子1s电子的概率密度分布图用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

新课探究任务1电子在核外的空间分布2.电子云科学家使用量子显微镜拍摄到的第一张氢原子,电子云清晰最高分辨率显微镜可见单个氢原子核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。

新课探究任务1电子在核外的空间分布氢原子1s电子的概率密度分布图电子出现的概率密度大电子出现的概率密度小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.电子云注意：(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。

新课探究3.电子云轮廓图任务1电子在核外的空间分布1s电子的电子云轮廓图绘制过程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。

新课探究3.电子云轮廓图任务1电子在核外的空间分布问题1：观察相同原子的s电子的电子云轮廓图，总结规律(1)能层越高，s电子的电子云半径越大。(2)不同能层s电子的电子云形状相同，均为球形。

新课探究3.电子云轮廓图任务1电子在核外的空间分布问题2：为什么能层越高，s电子的电子云半径越大？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。

新课探究3.电子云轮廓图任务1电子在核外的空间分布问题3：电子云轮廓图都是球形吗？问题4：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。

新课探究任务2原子核外电子的空间运动状态4.原子轨道(1)定义：量子力学把电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道。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，即电子云轮廓图可以看作为原子轨道。

新课探究任务2原子核外电子的空间运动状态(2)形状4.原子轨道①s能级的原子轨道只有1个，呈球形，在空间只有一个伸展方向。②除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。例如p电子云轮廓图呈哑铃状，在空间有三个伸展方向。

新课探究思维拓展1微观粒子可视化1：1s~2p原子轨道

新课探究思维拓展1微观粒子可视化2：1s~2p原子轨道叠加

新课探究任务2原子核外电子的空间运动状态问题5：根据所学知识填写下表，并预测d、f能级中的原子轨道数量。能级spdf最多可容纳电子数261014原子轨道数每个轨道容纳电子新课探究思维拓展2d能级的原子轨道形状——花瓣形

新课探究思维拓展2f能级的原子轨道形状

新课探究任务2原子核外电子的空间运动状态问题6：请根据下表整理不同能层、能级和原子轨道之间的关系能层能级原子轨道数原子轨道符号原子轨道的形状和取向形状取向K1sL2s2pM3s3p3dN4s4p4d4f1131351s2s2px、2py、2pz3s3px、3py、3pz4s4px、4py、4pz······························球形哑铃形相互垂直球形球形哑铃形······球形哑铃形相互垂直相互垂直··················1357

新课探究问题7：结合表格总结能级与原子轨道数目的关系、原子轨道数与能层序数(n)的关系。任务2原子核外电子的空间运动状态①能级与原子轨道数目的关系②原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道为n2个

新课探究任务2原子核外电子的空间运动状态问题7：结合表格分析原子轨道中的能量关系。①相同能层上原子轨道能量高低：E(ns)E(np)E(nd)E(nf)...②不同能层，同一类能级能量高低：E(