高中化學(xué) 1.1.2原子核外電子運(yùn)動(dòng)課件 魯科版選修3.ppt

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第2課時(shí) 原子核外電子運(yùn)動(dòng),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(biāo)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?qū)ΨQ性。,1.,球,②p軌道空間分布的圖形特點(diǎn)是分別相對(duì)于x、y、z軸對(duì)稱，因此，p軌道在空間的分布分別沿x、y、z三個(gè)方向，即p能級(jí)原子軌道的形狀是_____形。如下圖所示。,紡錘,說明：(1)p能級(jí)的3個(gè)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(jí)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(nèi)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(duì)稱，且電子在原子核附近單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大，離核越遠(yuǎn)，單位體積內(nèi)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(yùn)動(dòng)軌道。它是電子________的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。電子云圖中小黑點(diǎn)密的地方，說明在那里電子在________________________；小黑點(diǎn)稀疏的地方，說明在那里電子在_______________________。 說明：在電子云圖中，一個(gè)小黑點(diǎn)并不代表一個(gè)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(nèi)出現(xiàn)的概率大,單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率小,通過兩課時(shí)的學(xué)習(xí)，你對(duì)“原子結(jié)構(gòu)”知識(shí)又有了哪些新的認(rèn)識(shí)？ 提示 (1)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過程是漫長(zhǎng)的，許多科學(xué)家都做出了巨大的努力，并且量子力學(xué)理論肯定也是不完備的，對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索空間還是很大的。 (2)加深了對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)特征的理解——核外電子運(yùn)動(dòng)的能量是不連續(xù)的，分為不同的能級(jí)——因此得到的氫原子光譜是線狀光譜。 (3)正確運(yùn)用四個(gè)量子數(shù)( n、l、m、ms )描述核外電子的運(yùn)動(dòng)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(yīng)注意電子云概念的抽象性，即電子云實(shí)際上不存在，電子云只是形象地描述電子在核外的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，尤其對(duì)于電子云中小黑點(diǎn)以及疏密的意義要明確。 當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋方向相同，這個(gè)規(guī)則是洪特規(guī)則。 一個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，而且自旋方向相反，這個(gè)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(diǎn)：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(jí)的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；d.s能級(jí)只有一個(gè)原子軌道；e.p能級(jí)有3個(gè)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(jí)的原子軌道和p能級(jí)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(gè)p能級(jí)的3個(gè)原子軌道相互垂直。,1．,電子云 人們常用小黑點(diǎn)的疏密程度來表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大小。點(diǎn)密集的地方表示電子在那里出現(xiàn)的概率大，點(diǎn)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(gè)形象化描述 ②一個(gè)小黑點(diǎn)不代表一個(gè)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?yàn)閜軌道是“8”字型的，所以p電子走“8”字形 B．主量子數(shù)為3時(shí)，有3s 、3p 、3d 、3f 四個(gè)軌道 C．氫原子中只有一個(gè)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 解析 A項(xiàng)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(xiàng)主量子數(shù)為3時(shí)，沒有3f軌道；C項(xiàng)氫原子中有一個(gè)電子，但軌道是人們規(guī)定的，還存在著許多空軌道；D項(xiàng)正確。 答案 D,【例1】?,s型電子云呈球形對(duì)稱；p型電子云呈紡錘形對(duì)稱，有 x、y、z 三個(gè)伸展方向，有三個(gè)軌道；d型電子云和f型電子云都較復(fù)雜，d型電子云有五個(gè)伸展方向(五個(gè)軌道)，f型電子云有七個(gè)伸展方向(七個(gè)軌道)。,觀察1s 軌道電子云示意圖，下列說法正確的是 ( )。,【體驗(yàn)1】?,A．一個(gè)小黑點(diǎn)表示1個(gè)自由運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)像地球圍繞太陽 旋轉(zhuǎn) D．1s軌道電子云的點(diǎn)的疏密表示電子在 某一位置出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少,解析 點(diǎn)密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大；點(diǎn)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(duì)稱，而且電子在原子核附近出現(xiàn)的概率最大，離核越遠(yuǎn)出現(xiàn)的概率越小。圖中的小黑點(diǎn)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(yīng)如何改正？ (1)s電子繞核旋轉(zhuǎn)，其軌道為一圓圈，而p電子是走∞字形。 (2)主量子數(shù)為1時(shí)，有自旋相反的兩條軌道。 (3)主量子數(shù)為3時(shí)，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?yàn)殡娮舆\(yùn)動(dòng)并無固定軌道。應(yīng)改為：s電子在核外運(yùn)動(dòng)電子云圖像或概率分布呈球形對(duì)稱，其剖面圖是個(gè)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?yàn)閚＝1，l＝0，m＝0，只有一個(gè)1s原子軌道。應(yīng)改為主量子數(shù)為1時(shí)，在1s原子軌道中有兩個(gè)自旋相反的電子。 (3)不正確，因?yàn)閚＝3時(shí)，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(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有3個(gè)原子軌道，3d有m＝0、±1、±2五種空間取向，有5個(gè)原子軌道。因此應(yīng)改為：主量子數(shù)為3時(shí)，有9個(gè)原子軌道。 答案 見解析,