2021-2022学年人教版（2019）高中化学选择性必修二1.1.2 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 课件 （22张ppt）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年人教版（2019）高中化学选择性必修二1.1.2 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道 课件 （22张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-06 22:29:30 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
掌握构造原理的概念以及核外电子排布式书写
学会用电子云和原子轨道描述核外电子运动状态
教学目标
新知导学
太阳光谱是原子的吸收光谱，为什么是离散的谱线而不是连续的的呢？
夫琅禾费
夫琅禾费线
新知导学
夫琅禾费
太阳光谱是原子的吸收光谱，为什么是离散的谱线而不是连续的的呢？
玻尔
假设被束缚在原子核外的电子的能量是量子化的，只能取一定数值，称为定态。而原子光谱的谱线是不同定态的电子发生跃迁产生的。
夫琅禾费线
构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
构造原理示意图
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
1s22s1 → 1s22s2 → 1s22s22p1 →1s22s22p2 … → 1s22s22p6
氢 氦
锂 铍 硼 碳 氖
1s1 →1s2
钾
1s22s22p6 3s23p6 4s1
构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
构造原理规律：
1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p； 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
构造原理规律：
ns (n-2)f (n-1)d np
能级交错
能级交错开始的元素K： 3p 4s 3d
构造原理示意图
源于光谱学事实，不是理论推导的结果。
电子排布式
电子排布式：用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p64s23d1
21号钪（Sc）的基态原子电子排布式：
20号钙（Ca）的基态原子电子排布式：
1s22s22p63s23p64s2
×
填充顺序：以构造原理为指导
书写顺序：能层序数从低到高
1s22s22p63s23p64s2
能级
能层
能级上的电子数
24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
或 [Ar]3d54s1
或 [Ar]3d104s1
或 [Ar]3d64s2
方括号：内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示
方括号外是价电子排布或外围电子排布
即在化学反应中可能发生电子变动的能级。
半充满
全充满为两个能量相对较低的稳定状态，不符合构造理论。是基于光谱学事实的。
构造理论是一个思维模型，是个假想过程。是被理想化了的。
电子排布式
电子排布式
请写出0族元素的电子排布式与原子结构示意图
1s2
1s22s22p6
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d104s24p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6
氦
氖
氩
氪
氙
氡
KLMNOPQ
+2
2
2 8
+10
+18
2 8 8
+36
2 8 18 8
+54
2 8 18 18 8
+86
2 8 18 32 18 8
ns2np6
电子云 原子轨道
原子核外电子的运动状态如何呢？
量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则 为概率密度，用 ρ 表示。
P=90%
电子云 原子轨道
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，称作电子云。
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。
电子云 原子轨道
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，称作电子云。
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。
电子云 原子轨道
不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形。能层越高，s电子的电子云半径越大
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图
同一原子的s电子的电子云轮廓图
电子云 原子轨道
p电子云轮廓图是哑铃状的。
每个p 都有3个互相垂直的电子云。
px、py、pz的电子云轮廓图
电子云 原子轨道
3d 电子云轮廓图
电子云 原子轨道
4f 电子云轮廓图
电子云 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 —— —— ——
N 4s ——
4p
4d —— —— ——
4f —— —— ——
1
3
1
1
3
5
1
3
5
7
1s
2s
2px、2py、2pz
3s
4s
3px、3py、3pz
4px、4py、4pz
球形
球形
球形
球形
哑铃形
哑铃形
哑铃形
相互垂直
相互垂直
相互垂直
电子云 原子轨道
对点练习
A．Cr B．P C．Se D．Ca
A．Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，其原子核外未成对电子数为6；
B．P的电子排布式为[Ar]3s23p3，其原子核外未成对电子数为3；
C．Se的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，其原子核外未成对电子数为2；
D．Ca的电子排布式为[Ar]4s2，其原子核外未成对电子数为0。
1.下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是( )
A
对点练习
同一原子的能层越高，s电子云半径越大，是由于电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大。
2.下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是( )
A．因为ns 的电子云轮廓图都是球形的，所以，它们的半径也是一样的
B．各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7
C．电子云轮廓图上的小点越密，说明电子越密集
D．基态原子，有几个原子轨道，就有几种空间运动状态
A C
电子云轮廓图上的小点代表概率密度，越密说明电子出现的概率大。
对点练习
3.在前四周期中，基态原子最外层电子排布式为ns1的主族元素有( )
A．2种 B．4种 C．5种 D．6种
B
课堂小结
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
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
不同能层的相同能级电子云轮廓图相同。但半径不同。
第2课时 构造原理与电子排布式 电子云与原子轨道
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
掌握构造原理的概念以及核外电子排布式书写
学会用电子云和原子轨道描述核外电子运动状态
教学目标
新知导学
太阳光谱是原子的吸收光谱，为什么是离散的谱线而不是连续的的呢？
夫琅禾费
夫琅禾费线
新知导学
夫琅禾费
太阳光谱是原子的吸收光谱，为什么是离散的谱线而不是连续的的呢？
玻尔
假设被束缚在原子核外的电子的能量是量子化的，只能取一定数值，称为定态。而原子光谱的谱线是不同定态的电子发生跃迁产生的。
夫琅禾费线
构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
构造原理示意图
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
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5d
6d
4f
5f
1s22s1 → 1s22s2 → 1s22s22p1 →1s22s22p2 … → 1s22s22p6
氢 氦
锂 铍 硼 碳 氖
1s1 →1s2
钾
1s22s22p6 3s23p6 4s1
构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
Q
P
O
N
M
L
K
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
构造原理规律：
1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；5s 4d 5p； 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
构造原理规律：
ns (n-2)f (n-1)d np
能级交错
能级交错开始的元素K： 3p 4s 3d
构造原理示意图
源于光谱学事实，不是理论推导的结果。
电子排布式
电子排布式：用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p64s23d1
21号钪（Sc）的基态原子电子排布式：
20号钙（Ca）的基态原子电子排布式：
1s22s22p63s23p64s2
×
填充顺序：以构造原理为指导
书写顺序：能层序数从低到高
1s22s22p63s23p64s2
能级
能层
能级上的电子数
24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
或 [Ar]3d54s1
或 [Ar]3d104s1
或 [Ar]3d64s2
方括号：内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号的形式表示
方括号外是价电子排布或外围电子排布
即在化学反应中可能发生电子变动的能级。
半充满
全充满为两个能量相对较低的稳定状态，不符合构造理论。是基于光谱学事实的。
构造理论是一个思维模型，是个假想过程。是被理想化了的。
电子排布式
电子排布式
请写出0族元素的电子排布式与原子结构示意图
1s2
1s22s22p6
1s22s22p63s23p6
1s22s22p63s23p63d104s24p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6
氦
氖
氩
氪
氙
氡
KLMNOPQ
+2
2
2 8
+10
+18
2 8 8
+36
2 8 18 8
+54
2 8 18 18 8
+86
2 8 18 32 18 8
ns2np6
电子云 原子轨道
原子核外电子的运动状态如何呢？
量子力学指出，一定空间运动状态的电子并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则 为概率密度，用 ρ 表示。
P=90%
电子云 原子轨道
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，称作电子云。
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。
电子云 原子轨道
由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，称作电子云。
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图。
电子云 原子轨道
不同能级s电子的电子云形状一致，均为球形。能层越高，s电子的电子云半径越大
电子云图很难绘制，使用不便，我们常使用电子云轮廓图
同一原子的s电子的电子云轮廓图
电子云 原子轨道
p电子云轮廓图是哑铃状的。
每个p 都有3个互相垂直的电子云。
px、py、pz的电子云轮廓图
电子云 原子轨道
3d 电子云轮廓图
电子云 原子轨道
4f 电子云轮廓图
电子云 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 —— —— ——
N 4s ——
4p
4d —— —— ——
4f —— —— ——
1
3
1
1
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1
3
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1s
2s
2px、2py、2pz
3s
4s
3px、3py、3pz
4px、4py、4pz
球形
球形
球形
球形
哑铃形
哑铃形
哑铃形
相互垂直
相互垂直
相互垂直
电子云 原子轨道
对点练习
A．Cr B．P C．Se D．Ca
A．Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，其原子核外未成对电子数为6；
B．P的电子排布式为[Ar]3s23p3，其原子核外未成对电子数为3；
C．Se的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，其原子核外未成对电子数为2；
D．Ca的电子排布式为[Ar]4s2，其原子核外未成对电子数为0。
1.下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是( )
A
对点练习
同一原子的能层越高，s电子云半径越大，是由于电子的能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大。
2.下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是( )
A．因为ns 的电子云轮廓图都是球形的，所以，它们的半径也是一样的
B．各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7
C．电子云轮廓图上的小点越密，说明电子越密集
D．基态原子，有几个原子轨道，就有几种空间运动状态
A C
电子云轮廓图上的小点代表概率密度，越密说明电子出现的概率大。
对点练习
3.在前四周期中，基态原子最外层电子排布式为ns1的主族元素有( )
A．2种 B．4种 C．5种 D．6种
B
课堂小结
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序，称 构造原理
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
3d
4d
5d
6d
4f
5f
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
不同能层的相同能级电子云轮廓图相同。但半径不同。