《【人教版】高中化学选修三《基态原子的核外电子排布、原子轨道》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【人教版】高中化学选修三《基态原子的核外电子排布、原子轨道》ppt课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二课时 基态原子的核外电子排布 原子轨道 知导学 堂检测 难探究 首页 学习目标 思维脉络 1 . 了解原子核外电子的运动状态。 2 . 了解原子核外电子排布遵循能量最低原理 , 了解原子的基态、激发态与光谱之间的关系。 3 . 了解核外电子排布遵循泡利原理和洪特规则。 4 . 了解核外电子运动、电子云轮廓图和原子核外电子运动的状态。 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 一、基态与激发态、光谱 1 . 能量最低原理 现代物质结构理论证实 ,原子中的电子排布遵循 构造原理 能使整个原子的能量处于 最低 状态 ,简称能量最低原理。 2 . 基态原子与激发态原子 3 . 光谱与光谱分析 (
2、1 ) 原子光谱 :不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光 ,可以用光谱仪摄取各种元素的电子 吸收 光谱或 发射 光谱 ,总称原子光谱。 ( 2 ) 光谱分析 :现代化学中 ,常利用原子光谱上的 特征谱线 来鉴定元素 ,称为光谱分析。 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 练一练 1 下列 说法正确的是 ( ) A B C 基态原子的能量总是低于激发态原子的能量 D 极易失去电子 ,表现出较强的还原性 解析 :处于最低能量的原子称为基态原子。电子由较低能级向较高能级跃迁 ,叫激发。激发态原子的能量只是比原来基态原子的能量高。如果电子仅在内层激发 ,电子未获得足够的能量 ,不会失去。
3、答案 : B 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 二、电子云与原子轨道 1 . 电子云 ( 1 ) 概念 :电子云是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。小黑点越密 ,表示概率密度 越大 。由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾 ,因而被形象地称为 电子云 。 ( 2 ) 电子云的形状 : s 电子云呈 球 形 p 电子云呈 哑铃 形 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 2 . 原子轨道 ( 1 ) 原子轨道 :通常把电子云轮廓图中电子出现的概率约为 90% 的空间圈出来 ,这种电子云轮廓图称为原子轨道。每一个原子轨道表示电子在原子核外的 一个
4、 空间运动状态。 ( 2 ) 能级与原子轨道数目关系 能级符号 n s n p n d n f 轨道数目 1 3 5 7 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 练一练 2 下列表达正确的是 ( ) A . 1 B . 1C . 1D . 1解析 :根据构造原理写出来的原子处于基态。当基态原子的电子吸收能量后 ,电子会跃迁到较高能级 ,变成激发态原子。 A 项 ,电子从 2s 能级跃迁到2p 能级 ,属于激发态 ;B 项属于基态 ;C 项 ,电子从 3s 能级跃迁到 3d 能级 ,属于激发态 ;D 项 ,电子从 3s 能级跃迁到 3p 能级 ,属于激发态。 答案 : C 知导学 堂检测 难探
5、究 首页 一 二 三 三、泡利原理和洪特规则 1 . 泡利原理 在一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子 ,而且自旋状态 相反 ,用 “ ”表示。 2 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 ,而且自旋状态 相同 。 如氮原子、氟原子的电子排布图 : 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 练一练 3 下列关于硅原子的核外电子排布表示式中 ,错误的是 ( ) A . 1 N e 3 N e D . N e 解析 :A 和 B 两项都是电子排布式 ,C 和 D 两项都是电子排布图 ,其中 答案 : C 知导学 堂检测 难探究 首页 一 二 三 练一练 4 以下分别是两个
6、原子的 2p 能级和 3d 能级的电子排布情况 ,试分析有 无错误 ,若有 ,违反了什么原则 ? ( 1 ) ( 2 ) 解析 :泡利原理 :在同一个原子轨道内的电子的自旋状态是相反的。而( 2 ) 中的第三个轨道中的两个电子自旋状态相同 ,所以 ( 2 ) 排布错误 ,违反了泡利原理。洪特规则 :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 ,而且自旋状态相同。而 ( 1 ) 中的第三个轨道内的电子的自旋状态与前两个轨道的电子自旋状态相反 ,排布违反了洪特规则。 答案 : ( 1 ) 错误 ,违反了洪特规则。 ( 2 ) 错误 ,违反了泡利原理。 知导学 堂检测 难探究 首页
7、 探究一 探究二 探究三 核外电子的运动描述 问题导引 氢原子电子云轮廓图绘制过程 1 提示 电子在原子核外作无规则运动 ,电子云图只是电子在核外运动的概率图。 2 提示 电子云图中孤立的小黑点没有意义 ,小黑点的密度不同 ,代表电子出现的概率不同。 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 名师精讲 1 . 宏观物体的运动与微观电子运动的对比 宏观物体的运动 微观电子的运动 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 核外电子质量小 , 运动空间小 , 运动速率大 无确定的轨道 , 无法描述其运动轨迹 可以 描画它们的运动轨迹 无法确定核外电子在某一时刻处于原子核外空间的
8、位置 , 只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。用 P 表示电子在某处出现的概率 , V 表示该处的体积 ,则称为概率密度 , 用 表示 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 2 . 对电子云的说明 ( 1 ) 电子云表示电子在核外空间某处出现的概率 ,不代表电子的运动轨迹。 ( 2 ) 概率分布图中的小黑点是电子在原子核外出现的概率密度的形象描述 ,小黑点越密 ,表明概率密度越大。 ( 3 ) 电子云轮廓图 : 常把电子在原子核外空间出现的概率 = 9 0 % 的空间圈起来 ,即为电子云轮廓图。 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 3 . s 能级和 p
9、能级的原 子轨道 能级 s p 轨道图形 轨道形状 球形 哑铃形 轨道数目 1 3( 空间相互垂直 ) 最多容纳 电子数 2 6 相同点 均以原子核为对称中心 原子轨道的平均半径随能层数增大而增大 , 但形状相似 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 4 . 不同能层中的原子轨道 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。 不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图关系如下表 : 能层 能级 原子 轨道数 原子轨道名称 电子云轮廓图 形状 取向 K 1s 1 1s 球形 L 2s 1 2s 球形 2p 3 222相互垂直 M 3s 1 3s 球形 3p 3 333
10、相互垂直 3d 5 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 能层 能级 原子 轨道数 原子轨道名称 电子云轮廓图 形状 取向 N 4s 1 4s 球形 4p 3 4p x 、 4p y 、 4p z 哑铃形 相互垂直 4d 5 4f 7 注 : d 轨道和 f 轨道各有其名称、形状和取向 ,此处不作讲解。 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 例题 1 现代科学研究发现 :电子在核外空间所处的位置及其运动速度不能同时准确测定。为了描 述核外电子的运动情况 , 现代量子力学采用了统计的方法 ,即对 1 个电子的多次行为或多个电子的一次行为进行总的研究。右图是对氢原子
11、核外 1 个电子数以百万次的运动状态统计而得 ,人们形象化地称之为 “ 电子云 ” ( 呈三维对称 ) 。 请回答下列问题 : ( 1 ) 从图中数百万次运动状态的统计结果 ,你能得出什么结论 ? 。 ( 2 ) 离核越近 ,电子的能量越 ; 离核越远 ,电子的能量越 。请你说明是怎样得出这一结论的 : 。 知导学 堂检测 难探究 首页 探究一 探究二 探究三 ( 3 ) 有关氢原子电子云图的说法正确的是 。 A 度大 ,电子数多 B 单位体积内电子出现的机会大 C D 解析 :电子云图中的小黑点 ,单独看没什么实际意义 ,但从黑点密度的大小上则能说明电子在该区域出现的概率大小。 ( 1 ) 从统计的结果中分析 ,距离原子核越近 ,电子出现的机会越多 ;距离原子核越远 ,电子出现的机会越少。( 2 ) 从物质的运动 ,总是趋于能量最低来分析 ,因为离核越近 ,电子云的密度越大 ,电子
