电子云与原子轨道新课.ppt

1、太阳五五 电子云与原子轨道电子云与原子轨道宏观物体的运动特征宏观物体的运动特征可以准确地测出它们在某一时刻所处的位置及运行的速度；可以描画它们的运动轨迹。H原子结构模型电子的运动特征与行星相同吗？核外电子运动状态的描述核外电子运动状态的描述 核外电子运动特征核外电子运动特征1 质量和体积极小质量和体积极小2 运动空间极小运动空间极小3 运动极高速运动极高速无法准确预计电子在下一时刻出现的无法准确预计电子在下一时刻出现的位置，也无法描绘出它的运动轨迹位置，也无法描绘出它的运动轨迹不同时刻电子出现的位置不同时刻电子出现的位置图中的每个小黑点是表示一个电吗？电子在原子核外一定空间范围内出现的概率率统

2、电子在原子核外一定空间范围内出现的概率率统计起来，好似在原子核外笼罩着一团带负电的云计起来，好似在原子核外笼罩着一团带负电的云雾，雾，形象称为形象称为“电子云电子云”电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述空间的概率密度分布的形象化描述1 电子云电子云电子出现的概率分布图小黑点的疏密表示电子出小黑点的疏密表示电子出现的概率的大小现的概率的大小2 原子轨道（电子云的轮廓图）原子轨道（电子云的轮廓图）常把电子出常把电子出现的概率约现的概率约为为90%的空的空间圈出来间圈出来球形轮廓图 该轨道与行星轨道的含义相同吗？该轨道

3、与行星轨道的含义相同吗？电子只能出现在球体内吗？电子只能出现在球体内吗？量子力学把电子在原子核外的量子力学把电子在原子核外的一个空间一个空间运动状态运动状态称为一个原子轨道称为一个原子轨道。S的原子轨道的原子轨道 能层序数能层序数n越大越大,原子轨道的半径越原子轨道的半径越大大，所有的所有的S能级原子轨道都是能级原子轨道都是 形的，形的，球球1S能级只有个轨道能级只有个轨道s电子的原子轨道（电子云）形状电子的原子轨道（电子云）形状 是以原子核为中心的球体，是以原子核为中心的球体，只有一个伸展方向只有一个伸展方向 P能级的原子轨道能级的原子轨道P的原子轨道是的原子轨道是_形形每个每个P能级有能级

4、有_个轨道，它们互相垂直，分别个轨道，它们互相垂直，分别以以_、_、_为符号，三者能量相同。为符号，三者能量相同。哑铃哑铃P原子轨道的平均半径也随能层序数原子轨道的平均半径也随能层序数n增大而增大而_3 3 PzPyPx增大增大 d d能级的原子轨道有能级的原子轨道有 个个.d能级的原子轨道能级的原子轨道5f能级有能级有7个个原子轨道原子轨道电子层电子层原子轨原子轨道类型道类型原子轨原子轨道数目道数目可容纳可容纳电子数电子数1 12 23 34 4n n1s2s，2p4s,4p,4d,4f3s,3p,3d14916n22818322n2科学探究1 为什么画出的方框（轨道）是参差不齐的2 每个轨

5、道最多能填几个电子3 填在同一个轨道中的电子的运动方向有何关系4 电子在填充轨道时遵循怎样的先后顺序（1）.能量能量最低原理最低原理电子在原子轨道上的电子在原子轨道上的排布，要尽可能使电排布，要尽可能使电子的能量最低。子的能量最低。3 核外电子排布规则核外电子排布规则（2）.泡利不相容原理泡利不相容原理每个原子轨道最多只能容纳每个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向必须相反两个电子，且自旋方向必须相反（3）.洪特规则洪特规则-当电子排布在同一能级的不同轨当电子排布在同一能级的不同轨道时总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相道时总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同同He原子的核外电子

6、排布原子的核外电子排布N原子的核外电子排布原子的核外电子排布补充规则：当同一能级的电子排布为全充满、半充满、补充规则：当同一能级的电子排布为全充满、半充满、全空状态时具有较低的能量和较大的稳定性全空状态时具有较低的能量和较大的稳定性相对稳定的状态相对稳定的状态全充满（全充满（p6，d10，f14）全空时（全空时（p0，d0，f0）半充满（半充满（p3，d5，f7）24Cr原子的电子排布图原子的电子排布图:1s22s22p63s23p63d54s1不是不是3d44s2注意注意4 4 电子排布图（轨道表示式）电子排布图（轨道表示式）例：写出例：写出O原子的电子排布图原子的电子排布图 O的电子排布式

7、：的电子排布式：1s2 2s2 2p41s2 2s2 2p4O的电子排布图：的电子排布图：画出24Cr 的电子排布图洪特规则的特例：在等价轨道的全充满（在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（）、半充满（p3，d5，f7）全空时）全空时(p0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。的状态，具有较低的能量和较大的稳定性。1s22s22p63s23p64s23d44s13d5原子结构的表示方法原子结构的表示方法 原子结构示意图原子结构示意图 电子排布式电子排布式 O：1s2 2s2 2p4电子排布图电子排布图 1s2 2s2 2p4OMg:课堂练习 用轨道表示式表示出Fe的

8、核外电子排布洪特规则泡利原理能量最低原理以下是表示铁原子和铁离子的以下是表示铁原子和铁离子的3 3种不同化学用语。种不同化学用语。结构示意图结构示意图电子排布式电子排布式电子排布图（轨道表电子排布图（轨道表示式）示式）铁原子铁原子铁离子铁离子1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d5 3 3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息种不同化学用语所能反映的粒子结构信息?判断下列基态原子的电子排布式是否正确；判断下列基态原子的电子排布式是否正确；如不正确，说明它违反了什么原理？如不正确，说明它违反了什么原理？（1 1）AlAl：1s1s2 22s2s2 22p2p

9、6 63s3s1 13p3p2 2 （2 2）ClCl：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p5 5（3 3）S S：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s3 33p3p3 3 （4 4）K K：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d1 1(5)(5)2424CrCr：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d4 44s4s2 2基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是的方式正确的是A B C D基态原子的基态原子的4s4s能级

10、中只有能级中只有1 1个电子的元素共个电子的元素共有有A A1 1种种 B B2 2种种 C C3 3种种 D D8 8种种已知锰的核电荷数为已知锰的核电荷数为2525，以下是一些同学绘制的，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是动状态的是A B C D写出下列元素的名称和原子序数，写出它们的写出下列元素的名称和原子序数，写出它们的原子的电子排布式。原子的电子排布式。（1 1）地壳中含量最高的金属元素；）地壳中含量最高的金属元素；（2

11、2）单质在常温下为液态的非金属元素；）单质在常温下为液态的非金属元素；（3 3）最外层为）最外层为L L层、基态原子中未成对电子数层、基态原子中未成对电子数最多的元素；最多的元素；（4 4）原子序数最小、基态原子具有）原子序数最小、基态原子具有1 1个个3d3d电子电子的元素；的元素；（5 5）基态原子中次外层有）基态原子中次外层有5 5个未成对电子而最个未成对电子而最外层只有成对电子的元素；外层只有成对电子的元素；（6 6）原子基态时被电子占据的轨道有）原子基态时被电子占据的轨道有9 9个，其个，其中中6 6个被电子占满的元素；个被电子占满的元素；下列原子或离子核外未成对电子数目为下列原子或

12、离子核外未成对电子数目为5 5的是的是 A AP P B BFe3+Fe3+C CCr Cr D DCuCuX X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X X是是 ；其轨道表示式为；其轨道表示式为 ；R R原子的原子的3 3p p轨道上只有一个未成对电子，则轨道上只有一个未成对电子，则R R原子可能是原子可能是 、；Y Y原子的核电荷数为原子的核电荷数为3333，其外围电子排布，其外围电子排布是是 ，其在元素周期表中的位，其在元素周期表中的位置是置是 ，按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。素，并回答问

13、题。A A的原子中只有一个能层且只的原子中只有一个能层且只含含1 1 个电子；个电子；B B的原子的原子3p3p轨道上得到轨道上得到1 1个电子后个电子后不能再容纳外来电子；不能再容纳外来电子；C C的原子的的原子的2p2p轨道上有轨道上有1 1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；D D的原子第三能层上有的原子第三能层上有8 8个电子，第四能层上只个电子，第四能层上只有有1 1个电子；个电子；E E原子的原子的外围电子排布外围电子排布为为3s3s2 23p3p6 6。（1 1）写出由）写出由A A、B B、C C、D D中的三种元素组成的化中的三

14、种元素组成的化合物的化学式（至少写出合物的化学式（至少写出5 5个）：个）：（2 2）写出用上述元素组成的物质制得）写出用上述元素组成的物质制得A A的单质的单质的化学方程式（至少写出的化学方程式（至少写出2 2个）：个）：（3 3）检验某溶液中是否含有）检验某溶液中是否含有D D+的离子，可通的离子，可通过过_反应来实现；检验某溶液反应来实现；检验某溶液中是否含有中是否含有B B的离子，通常所用的试剂是的离子，通常所用的试剂是_和和_。（4 4）写出）写出E E的元素符号的元素符号_，要证明，要证明太阳上是否含有太阳上是否含有E E元素，可采用的方法是元素，可采用的方法是_。当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是 （）A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态C.碳原子要从外界环境中吸收能量D.碳原子要向外界环境释放能量A C 作业作业：画出从21号到30号元素原子外围电子的轨道排布式创新设计P6-P7