选修3 1.1 原子结构模型 课件 (2)

课件18张PPT。第一节 原子结构模型
第2课时原子轨道的图形描述
(1)原子轨道示意图概念
将原子轨道的空间分布在直角坐标系中表示出来的图形，就是原子轨道示意图。
(2)s、p轨道示意图
①s轨道在三维空间分布的图形为___形，即该原子轨道具有球对称性。1.球②p轨道空间分布的图形特点是分别相对于x、y、z轴对称，因此，p轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向，即p能级原子轨道的形状是_____形。如下图所示。
纺锤说明：(1)p能级的3个原子轨道互相垂直，在同一电子层中px、py、pz的能量相同。
(2)不同电子层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同，电子层数n越大，电子的能量越大，原子轨道的半径越大。例如，1s、2s、3s轨道均为球形，原子轨道半径及能量：r(1s)电子云
(1)电子云的概念
形象地描述电子在原子核外单位体积内出现的_____大小的图形称为电子云图。
(2)1s轨道的电子云图1s轨道的电子云图1s轨道的电子云图由于处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，且电子在原子核附近单位体积内出现的概率大，离核越远，单位体积内电子出现的概率越小。如右图所示：2．概率(3)电子云的意义
电子云的形状并不是电子的运动轨道。它是电子________的统计结果。电子云图中小黑点密的地方，说明在那里电子在________________________；小黑点稀疏的地方，说明在那里电子在_______________________。
说明：在电子云图中，一个小黑点并不代表一个电子，它只是代表电子在核外此处出现过。
出现概率单位体积内出现的概率大单位体积内出现的概率小 通过两课时的学习，你对“原子结构”知识又有了哪些新的认识？
提示　(1)对原子结构的认识过程是漫长的，许多科学家都做出了巨大的努力，并且量子力学理论肯定也是不完备的，对原子结构的探索空间还是很大的。
(2)加深了对核外电子运动特征的理解——核外电子运动的能量是不连续的，分为不同的能级——因此得到的氢原子光谱是线状光谱。
(3)正确运用四个量子数( n、l、m、ms )描述核外电子的运动状态。【慎思1】 电子云和原子轨道有何联系呢？
提示　在电子云和原子轨道中，应注意电子云概念的抽象性，即电子云实际上不存在，电子云只是形象地描述电子在核外的运动状态，尤其对于电子云中小黑点以及疏密的意义要明确。
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，而且自旋方向相同，这个规则是洪特规则。
一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，这个原理称为泡利原理。
电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况、自旋状态。
【慎思2】原子轨道特点：a.s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的；b.能层序数n越大，原子轨道的半径越大；c.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；d.s能级只有一个原子轨道；e.p能级有3个原子轨道，互相垂直，可分别以px、py、pz表示。
原子轨道的图像描述
s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下，由此可见：s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道是纺锤形的，每个p能级的3个原子轨道相互垂直。
1．电子云
人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方表示电子在那里出现的概率大，点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小。这种形象地描述电子在空间出现概率大小的图形称为电子云图。
特别提醒：电子云是电子在核外空间各处出现概率密度大小的形象化描述。
注意：①电子云是一个形象化描述
②一个小黑点不代表一个电子
③电子云的疏密代表电子在那里出现的概率密度的大小
2． 下列说法中正确的是 (　　)。
A．因为p轨道是“8”字型的，所以p电子走“8”字形?
B．主量子数为3时，有3s 、3p 、3d 、3f 四个轨道
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一条轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
解析　A项p 轨道是纺锤形，是指电子出现频率高的“区域”的形状；B项主量子数为3时，没有3f轨道；C项氢原子中有一个电子，但轨道是人们规定的，还存在着许多空轨道；D项正确。
答案　D
【例1】?s型电子云呈球形对称；p型电子云呈纺锤形对称，有 x、y、z 三个伸展方向，有三个轨道；d型电子云和f型电子云都较复杂，d型电子云有五个伸展方向(五个轨道)，f型电子云有七个伸展方向(七个轨道)。
?
观察1s 轨道电子云示意图，下列说法正确的是
(　　)。【体验1】?A．一个小黑点表示1个自由运动的电子
B．1s轨道的电子云形状为圆形的面
C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳
旋转
D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在
某一位置出现机会的多少
解析　点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。这种形象地描述电子在空间出现的概率大小的图形称为电子云图。由上图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远出现的概率越小。图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。
答案　D
下列说法是否正确？如不正确，应如何改正？
(1)s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是走∞字形。
(2)主量子数为1时，有自旋相反的两条轨道。
(3)主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。
解析　本题是涉及电子云及量子数的概念题。必须从基本概念出发，判断正误。
(1)不正确，因为电子运动并无固定轨道。应改为：s电子在核外运动电子云图像或概率分布呈球形对称，其剖面图是个圆。而p电子云图像或概率分布呈哑铃型，其剖面图是∞形。【案例】(2)不正确，因为n＝1，l＝0，m＝0，只有一个1s原子轨道。应改为主量子数为1时，在1s原子轨道中有两个自旋相反的电子。
(3)不正确，因为n＝3时，l只能取0、1、2，所以没有3f，另外3s、3p、3d的电子云形状不同，3p有m＝0、±1三种空间取向不同的运动状态，有3个原子轨道，3d有m＝0、±1、±2五种空间取向，有5个原子轨道。因此应改为：主量子数为3时，有9个原子轨道。
答案　见解析