(共23张PPT)
第1节 原子结构与性质
第2课时:电子云与原子轨道
第一章
宏观物体的运动轨迹
电子的运动轨迹是什么样子?
核外电子的运动
电子云与原子轨道
宏观物体 电子
质量 很大
速度 较慢
空间 大
轨迹 可描述 (画图或函数描述)
核外电子运动有何特点
很小
很快(接近光速)
极小
不可确定
核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg),运动空间小(相对于宏观物体而言),运动速率大(近光速);无确定的轨道,无法描述其运动轨迹;无法计算电子在某一刻所在的位置,只能指出其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
电子云与原子轨道
氢原子的五次瞬间照相
用小黑点的疏密来表示
小黑点密处表示电子出现的概率密度大,小黑点疏处概率密度小
5 张照片 叠 印
100 张照片叠印
1 000 张照片叠印
看上去好像一片带负电的云雾笼罩在原子核周围
电子云
玻尔模型
电子云模型
电子在__________上绕核运行
线性轨道
1、电子云
电子云与原子轨道
电子云与原子轨道
概率密度 ρ =
电子在某处出现的概率
该处的体积
一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现,但出现的 不同
概率
氢原子1s电子的
概率密度分布图
1、电子云
小点越密,表明概率密度越大。
——核外电子的概率密度分布(看起来像一片云雾)
小点不是电子本身,小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述。
电子云与原子轨道
1、电子云
把电子在原子核外空间出现概率P= 90%的空间圈出来。
电子云轮廓图:
电子云图难绘制
电子云轮廓图
电子云与原子轨道
同一原子的 s 电子的电子云轮廓图
1、电子云
1. 不同能层的s电子云形状一致,均为球形;
2. 能层越高,s电子的电子云半径越大。
电子云与原子轨道
1、电子云
s电子云呈球形,p电子云呈哑铃形。
电子云与原子轨道
1、电子云
相似点:p电子云的形状是哑铃状的,同一能层中px、py、pz的能量相同
递变性:能层序数越大,p电子云半径越大
电子云与原子轨道
2、原子轨道
电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个__________。
1s
2s
3s
4s
s电子:只有____个原子轨道,呈_______
能层序数越大,原子轨道的半径越大。
球形
原子轨道
1
电子云与原子轨道
2、原子轨道
p 电子的原子轨道:呈_______
哑铃形
p能级: 有____个原子轨道,
相对于x、y、z轴_____,它们相互垂直。
对称
3
电子云与原子轨道
2、原子轨道
d能级的电子云轮廓图
花瓣形
电子云与原子轨道
2、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 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 - - -
[归纳总结] 能层、能级和原子轨道之间的关系。
电子云与原子轨道
2、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
单轨道容纳电子数
1 3 5 7
2 2 2 2
请填写下表,并预测d、f能级中的原子轨道数量。
1.图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是( )
A.图1中的每个小点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈球形,有无数条对称轴
D.图1中的小点表示电子在核外所处的位置
C
2、基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为____________,该能层具有的原子轨道数为_______、电子数为_______。
M
9
4
3、第N能层所含能级数、原子轨道数和最多容纳电子数分别为( )
A.3、32、2× 32 B.4、42、2× 32
C.5、42、5× 32 D.4、42、2× 42
D
4.下列有关原子轨道和电子云的说法正确的是( )
A.s轨道呈球形,随能层序数的增加,s轨道数也增加
B.p轨道呈哑铃形,p轨道电子绕核做“∞”形运动
C.电子云是笼罩在原子核外的云雾
D.电子云轮廓图中小点的疏密程度表示电子在原子核外空间出现概率的大小
D
5.如图是s能级和p能级的原子轨道图,下列说法正确的是
A.s和p的原子轨道形状相同
B.每个p都有6个原子轨道
C.s能级的原子轨道半径与电子层数有关
D. 同一电子层p的原子轨道能量不相等
C
6.按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述,下列说法不正确的是( )
A.p能级有3个轨道
B.s电子云轮廓图为球形
C.电子跃迁所得原子光谱可用于元素鉴定
D.基态Si原子的2p能级与3p能级中的电子能量相同
D
7.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,下列叙述中正确的是( )
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
C.不同能层中s电子的原子轨道半径相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
D
电子云&原子轨道
s电子的原子轨道呈 形
p电子的原子轨道呈_______形
球
哑铃
1. 不同能层的s电子云形状一致,均为球形;
2. 能层越高,s电子的电子云半径越大。
电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个__________。
原子轨道