原子结构电子云与原子轨道fyp
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1.1原子结构第2课时构造原理电子云与原子轨道课件高二下学期化学人教版选择性必修2
能级 符号
s
电子云 形状
_球___形
空间延伸方向 _一___种
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
能级 符号
p
d f
电子云 形状
空间延伸方向
哑__铃__形
__三__种(相互垂直，分别相对于x、 y、z轴对称)
—
—
—
—
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
[自我排查]
一、微判断
(1)电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
能层 能级
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
二、电子排布式
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的___右__上___角， 并按照__能__层____从左到右的顺序排列的式子，称为电子排 布式。
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
三、电子云
1．电子运动的特点
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
[典例2] 隐形战机的核心材料是金属钛，我国探明钛储 量世界第一，其有“第三金属”之美誉。下列有关推断不 正确的是( )
A．钛的原子序数为22 B．钛位于元素周期表第四周期 C．基态钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4 D．钛属于过渡元素
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
高速旋转( ✘ )
(2)1s电子云示意图，一个小点表示一个自由运动的电子
(✘)
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
(3)1s电子云中小点的疏密表示电子在某一位置出现机会
的多少( ✔ ) (4)能层序数越大，s电子云的半径越大( ✔ )
第2课时 构造原理 电子云与原子轨道
二、填空
(1)根据构造原理，试比较下列能级的能量高低(填“>” 或“<”)。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
新人教选择性必修2-1.1原子结构-第2课时课件
各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道 2、不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图
5
说明：(1)同一能层中，不同能级原子轨道的能量及 空间伸展方向不同；但同一能级的几个原子轨道的 能量相同 (2)人们把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为 简并轨道。
6
3、各能级所含原子轨道的数目
能级 符号
22
举例：N:
16
2、特例：简并轨道上的电子排布处于全充满、 半充满和全空状态时，具有较低的能量和较高 的稳定性。
举例：如基态24Cr的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1,为半充满状态， 易错写为1s22s22p63s23p63d44s2 ；
基态29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1， 易错写为[Ar]3d94s2。
电子自旋可以比喻成地球的自转。
2 两种取向及表示方法： 电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。 常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的 电子。
10
注：①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电 荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面 共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、 能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有 关 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2 个电子
B 所示)的有关说法中，正确的是（ ）
A.通常用小点来表示电子的多少，小点越密，电子数目越多 B.小点越密，单位体积内电子出现的机会越大 C.氢原子核外电子绕核做高速圆周运动 D.氢原子的电子云就是氢原子的核外电子分布图
4
（二）原子轨道
1、定义：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。
(2)为什么基态氮原子的轨道表示式是
5
说明：(1)同一能层中，不同能级原子轨道的能量及 空间伸展方向不同；但同一能级的几个原子轨道的 能量相同 (2)人们把同一能级的几个能量相同的原子轨道称为 简并轨道。
6
3、各能级所含原子轨道的数目
能级 符号
22
举例：N:
16
2、特例：简并轨道上的电子排布处于全充满、 半充满和全空状态时，具有较低的能量和较高 的稳定性。
举例：如基态24Cr的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1,为半充满状态， 易错写为1s22s22p63s23p63d44s2 ；
基态29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1， 易错写为[Ar]3d94s2。
电子自旋可以比喻成地球的自转。
2 两种取向及表示方法： 电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。 常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的 电子。
10
注：①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电 荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面 共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、 能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有 关 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2 个电子
B 所示)的有关说法中，正确的是（ ）
A.通常用小点来表示电子的多少，小点越密，电子数目越多 B.小点越密，单位体积内电子出现的机会越大 C.氢原子核外电子绕核做高速圆周运动 D.氢原子的电子云就是氢原子的核外电子分布图
4
（二）原子轨道
1、定义：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。
(2)为什么基态氮原子的轨道表示式是
高中化学第一章原子结构与性质13电子云和原子轨道课件新人教版选修3
6．下列有关原子的最外能层的电子排布图正确的是( C )
A．铍原子： C．氯原子：Biblioteka B．碳原子： D．铝原子：
解析：A 项，铍原子的最外能层的电子排布图为 ，错误；B 项，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优 先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，所以 2p 能级上的电子排布 违反洪特规则，错误；C 项，氯原子的最外能层的电子排布图为
(4)它的价电子的电子排布图是
。
解析：该元素为 Br 元素，根据电子排布式即可回答。
10．下列原子或离子的电子排布式(图)正确的是①⑤⑥ (填序
号，下同)，违反能量最低原理的是 ②
，违反洪特规则的
是 ③④ ，违反泡利原理的是 ⑦ 。
①Ca2＋：1s22s22p63s23p6 ②F－：1s22s23p6
③P： ④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 ⑥Mg2＋：1s22s22p6
⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
⑦O：
解析：根据核外电子排布规律判断，②的错误在于电子排完 2s 轨道后应排能量较低的 2p 轨道而不是 3p 轨道，正确的电子排布式应 为 1s22s22p6。③没有遵循洪特规则，3p 轨道上正确的电子排布图应
解析：A 中应为“原子核外电子的概率密度分布看起来像一 片云雾”，而不是电子。B 中，处在原子轨道上的电子，出现在 球形内空间的概率为 90%。C 中，无论是 2p、3p、4p、5p……， 原子轨道数目均不变，只是能量增加。
5．如图为氢原子的电子云图，下列有关氢原子电子云图的说 法正确的是( B )
8．在 1s、2px、2py、2pz 轨道中，具有球对称性的是( A ) A．1s B．2px C．2py D．2pz 解析：1s、2px、2py、2pz 的电子云轮廓图分别为：
电子云与原子轨道-高二上学期化学人教版(2019)选择性必修2
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第3课时 电子云与原子轨道
教学目标:
PART
01
PART
02
通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒
子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。
知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通
过原子轨道和电子云模型来描述。
一、电子云
1926年，量子力学推翻了
玻尔的氢原子模型，指出
小点是1s电子在原子
核外出现的概率密度
的形象描述。
小点越密，表明
概率密度越大。
2.电子云: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
将出现概率90%的空间圈出来
氢原子的电子云图
电子云轮廓图的绘制过程
3. 电子云轮廓图
①含义：表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描
【解析】选D。电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电
子的运动轨迹，故A错误；小黑点的疏密表示电子出现机会的多少，密
则机会大，疏则机会小，故B错误；3d3表示3d能级有3个电子，故C错
误；ns能级的电子云呈球形，所以可以用该图表示该能级的原子轨道，
故D正确。
4.下列有关说法正确的是(
)
A．每个能层s能级的原子轨道的形状相同，能层序数越大，轨道半径越大，电子能量
s
2
1
2
p
6
3
2
d
10
5
2
f
14
7
2
3.不同能层的能级、原子轨道数、原子轨道名称以及形状和取向
能层
能级
原子轨道数
原子轨道名称
K
第一节 原子结构
第3课时 电子云与原子轨道
教学目标:
PART
01
PART
02
通过认识原子结构及核外电子排布，辨识微观粒
子的运动状态不同于宏观物体的运动状态。
知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通
过原子轨道和电子云模型来描述。
一、电子云
1926年，量子力学推翻了
玻尔的氢原子模型，指出
小点是1s电子在原子
核外出现的概率密度
的形象描述。
小点越密，表明
概率密度越大。
2.电子云: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
将出现概率90%的空间圈出来
氢原子的电子云图
电子云轮廓图的绘制过程
3. 电子云轮廓图
①含义：表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描
【解析】选D。电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电
子的运动轨迹，故A错误；小黑点的疏密表示电子出现机会的多少，密
则机会大，疏则机会小，故B错误；3d3表示3d能级有3个电子，故C错
误；ns能级的电子云呈球形，所以可以用该图表示该能级的原子轨道，
故D正确。
4.下列有关说法正确的是(
)
A．每个能层s能级的原子轨道的形状相同，能层序数越大，轨道半径越大，电子能量
s
2
1
2
p
6
3
2
d
10
5
2
f
14
7
2
3.不同能层的能级、原子轨道数、原子轨道名称以及形状和取向
能层
能级
原子轨道数
原子轨道名称
K
电子云与原子轨道
材料结构优化
电子云和原子轨道理论可以用来优化材料的结构，如合金的结构、晶体ຫໍສະໝຸດ 结构等，从而提高材料的性能和稳定性。
03
材料表面与界面研究
电子云和原子轨道理论可以用来研究材料表面和界面的性质，如表面吸
附、表面重构、界面相互作用等，从而为材料表面的改性和界面工程提
供理论支持。
在生物学中的应用
生物大分子结构研究
预测分子的几何结构和性质
电子云和原子轨道理论可以用来预测分子的几何结构和性 质，如分子的形状、极性、光谱性质等，从而为分子设计 和合成提供理论支持。
在材料科学中的应用
01
材料性质预测
电子云和原子轨道理论可以用来预测材料的性质，如导电性、光学性质、
磁学性质等，从而为新材料的发现和应用提供理论支持。
02
能级
排布
原子轨道的能级由主量子数n、角量 子数l和磁量子数m共同决定。
电子按照能量从低到高的顺序填充到 各个原子轨道中，形成电子云。
能级从低到高依次为
s、p、d、f等，同一能级的不同轨道 称为简并轨道。
原子轨道的形状和取向
形状
根据主量子数n和角量子数l的不 同，原子轨道有不同的形状，如s 轨道为球形，p轨道为哑铃形，d 轨道为花瓣形等。
05 电子云与原子轨道的未来 发展
高精度计算方法的发展
密度泛函理论
随着计算能力的提升，密度泛函理论在电子云和原子轨道计算中 的应用将更加广泛，能够更精确地描述电子结构和性质。
多尺度模型
结合不同尺度的模型和方法，如量子力学、分子力学和经典力学， 以更全面地描述复杂体系的电子云和原子轨道行为。
机器学习和人工智能
电子云的交叠与屏蔽效应
电子云交叠是指不同原子或分子的电 子云在空间某处相互重叠，这会导致 电子的相互作用增强，从而影响原子 的化学性质和分子的稳定性。
电子云与原子轨道3
2．当电子排在同一个能级内时，有什么规律？
泡利原理： 一个原子轨道最多容纳2个电子，而且自旋方 向相反。 洪特规则： 电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能 分占不同的轨道并且自旋方向相反
学以致用：
1．观1s轨道电子云示意图，判断下列说
法正确的是 （ D ） 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轨道电子云小黑点的疏密表示电子在 某一位置出现机会的多少
2. 原子轨道：即电子云轮廓图
电子云形状
s电子云呈球形，在半径相同的球面上， 电子出现的机会相同； p电子云呈纺锤形(或无柄亚铃形)； d电子云是花瓣形；
f电子云更为复杂
原子轨道
P能级的原子轨道图
d原子轨道图
科学探究
观察图1-14，这些图称为原子的电子轨道表示 式
1．每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
电子轮廓图的制作
电子云含义： 为了形象的表示电子在原子核外空间的分布情况， 人们常用单位体积内小黑点的疏密程度来表示电 子在原子核外单位体积内出现概率的大小。
电子云轮廓图----原子轨道
S能级的原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
第一节 原子结构
（第3课时）
电子云与原子轨道
1.电子云
思考 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。
微观物体的运动特征：
电子的质量很小，只有9.11×10-31千克； 测 核外电子的运动范围很小（相对于宏观物 不 体而言）； 准 电子的运动速度很大；
泡利原理： 一个原子轨道最多容纳2个电子，而且自旋方 向相反。 洪特规则： 电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能 分占不同的轨道并且自旋方向相反
学以致用：
1．观1s轨道电子云示意图，判断下列说
法正确的是 （ D ） 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轨道电子云小黑点的疏密表示电子在 某一位置出现机会的多少
2. 原子轨道：即电子云轮廓图
电子云形状
s电子云呈球形，在半径相同的球面上， 电子出现的机会相同； p电子云呈纺锤形(或无柄亚铃形)； d电子云是花瓣形；
f电子云更为复杂
原子轨道
P能级的原子轨道图
d原子轨道图
科学探究
观察图1-14，这些图称为原子的电子轨道表示 式
1．每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
电子轮廓图的制作
电子云含义： 为了形象的表示电子在原子核外空间的分布情况， 人们常用单位体积内小黑点的疏密程度来表示电 子在原子核外单位体积内出现概率的大小。
电子云轮廓图----原子轨道
S能级的原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
第一节 原子结构
（第3课时）
电子云与原子轨道
1.电子云
思考 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。
微观物体的运动特征：
电子的质量很小，只有9.11×10-31千克； 测 核外电子的运动范围很小（相对于宏观物 不 体而言）； 准 电子的运动速度很大；
113电子云与原子轨道课件高二上学期化学人教版选择性必修2
练一练
2.根据s能级和p能级的原子轨道图,判断下列说法正确的是( C ) A.s能级和p能级的原子轨道形状相同 B.每个p能级都有6个原子轨道 C.s能级的原子轨道半径与能层序数有关 D.钠原子的电子在11个原子轨道上高速运动
电子云图
对电子云图的说明 (1)电子云图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)电子云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,表明电子在核外出现的概率密度越大。 (3)电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图。
电子云轮廓图
常把电子在原子核外空间出现的概率P=90%的空间圈起来,即为电子
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 课时3 电子云与原子轨道
氢原子模型 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。
1922年诺贝尔 物理学奖获得者
然而，1926年，玻尔建立的线性轨道 模型被量子力学推翻。
概率密度 概率密度：
1926年，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。
P 表示电子在某处出现的概率 V 表示该处的体积
电子云
图1-7的点是什么呢？是电子吗？
图1-7 氢原子1s电子在原子 核外出现的概率密度分布图
小点是1s电子在原子核外出现的 概率密度的形象描述。小点越密， 表明概率密度越大。由于核外电子 的概率密度分布看起来像一片云雾， 因而被形象的称作“电子云”。
原子轨道符号
1s 2s 2px、2py、2pz 3s 3px、3py、3pz ——
电子云轮廓图
形状
【知识解析】电子云与原子轨道
电子云与原子轨道1 概率密度用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ρ表示。
2 电子云由于核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。
换句话说，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。
辨析比较宏观物体的运动与微观电子的运动对比1．宏观物体的运动有确定的运动轨迹，可以准确测出其在某一时刻所处的位置及运行的速度，描绘出其运动轨迹。
2．由于微观粒子质量小、运动空间小、运动速度快，不能同时准确测出其位置与速度，所以对于核外电子只能确定其在原子核外各处出现的概率。
3 电子云轮廓图（1）含义绘制电子云轮廓图的目的是表示电子云轮廓的形状，对核外电子的空间运动状态有一个形象化的简便描述。
例如，绘制电子云轮廓图时，把电子在原子核外空间出现概率P ＝90％的空间圈出来，如图1－1－2所示。
图1－1－2 电子云轮廓图的绘制过程（2）s 电子、p 电子的电子云轮廓图所有原子的任一能层的s 电子的电子云轮廓图都是球形，同一原子的能层越高，s 电子云的半径越大，如图1－1－3所示。
这是由于1s 、2s 、3s ……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，电子云越来越向更大的空间扩展。
PV图1－1－3 同一原子的s电子的电子云轮廓图除s电子云外，其他电子云都不是球形的，如p电子云（轮廓图）是哑铃（纺锤）形的。
每个p能级都有3个相互垂直的电子云，分别称为p x、p y和p z，如图1－1－4所示。
p电子云轮廓图的平均半径随能层序数的增大而增大。
图1－1－4 p x、p y、p z的电子云轮廓图名师提醒（1）电子云图表示电子在核外空间出现概率的相对大小。
电子云图中小点越密，表示电子出现的概率越大。
（2）电子云图中的小点并不代表电子，小点的数目也不代表电子实际出现的次数。
（3）电子云图很难绘制，使用不方便，故常使用电子云轮廓图。
电子云与原子轨道
随地彰显尊贵身份。
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S能级的原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
P能级的原子轨道
z
z
z
y
y
y
x
x
x
P能级的原子轨道是纺锤形 的,每个P能级有3个原子轨道,它们 相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.
P
能
级
的
原
子
轨
P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合 在一起的情形.
道
d 能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个.
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S能级的原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
P能级的原子轨道
z
z
z
y
y
y
x
x
x
P能级的原子轨道是纺锤形 的,每个P能级有3个原子轨道,它们 相互垂直,分别以P x,Py,PZ表示.
P
能
级
的
原
子
轨
P能级的3个原子轨道P x,Py,PZ合 在一起的情形.
道
d 能 级 的 原 子 轨 道
d能级的原子轨道有5个.
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关于电子云和原子轨道
关于电子云和原子轨道（1）电子云的实质● 我们能不能把电子云中的小点当作电子？你问这个问题首先是把电子看作一个粒子。
电子能不能看作粒子？能，但它在核外空间出现的规律却只能用波动方程描述，不能用宏观物体的运动方程描述。
简单说，电子在原子核外空间的任一个点都有可能出现，不同的只是在各点出现的概率不同，而且，我们也不能预测电子从某个小点会移到哪一个点上去，因为电子在核外空间的运动不能用描述宏观运动的轨迹概念描述。
在教学中一定不能忘记强调，氢原子核外只有一个电子，而它的电子云图里却有许许多多点。
可见小点绝非电子本身！因此，电子云中的每个小点是该电子在小点所在的位置上出现的“记录”，或者说电子在这里出现留下的“踪迹”，或者说，你想象中“看到了”电子在这个点上出现过了，甚至说，你用了一架虚拟的照相机把电子在这个点出现“拍摄”下来了。
1s 2s 3s图1 氢原子的1s, 2s, 3s 电子云（注意三张图的尺寸不同）● 电子云图中的小点的总数可多可少吗？是的，可多可少。
这要看你“记录”电子在核外空间出现的次数。
通俗地讲，每个小点相当于一次记录。
如果电子云图里有500个小点，就相当于记录了500次。
如果有10000个点，就相当于记录了10000次。
记录的次数越多，小点就越多。
● 如何制作电子云图？用计算机程序可以制作电子云图。
在网上有一个生成电子云（黑点图）的程序。
可以从网上下载。
这个程序模拟了电子的波动方程得到的Ψ2的值，将它转化为小黑点在二维（纸面）上给出。
这个程序是用JA V A 程序编写的。
运行时间越长，随机产生的小黑点数目越大（图2）。
在本教学参考资料中有一个文件叫做“电子云黑点图计算机模拟动画程序”对这个程序作了详尽介绍。
图1就是用这一程序画的。
图2 用计算机程序制作电子云图，程序运行时间越长，小点越多如果在上课时能够直接上网，也可打开如下网站：/StuHome/cabell_f/Density.html ，在该网页的电子概率密度applet 程序上直接输入主量子数（n ）、角量子数(l )和磁量子数（m ），可快速地得到不同状态的电子云的图像。
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P能级的原子轨道
z
z
z
y x
x
y
x
y
* P能级的原子轨道是 哑铃型的,每个P 哑铃型的,每个P能级有 个原子轨道, 3个原子轨道,它们相互 垂直,分别以P 垂直,分别以Px,Py,PZ 表示. 表示. 这三个轨道的能 量相等
d能级的原子轨道 能级的原子轨道
d能级的原子轨道有 个. 5
能级与子轨道数和容纳电子数的关系
• 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、 每一能层中，能级符号的顺序是ns、np、nd、 ns nf……（n代表能层） nf （ 代表能层） • 任意能层总是从s能级开始，且能级数=该能层 任意能层总是从s能级开始，且能级数= 序数。 序数。 能级，分别是3s 3d。 例如第三能层有 3 能级，分别是3s 3p 3d。 • 以s、p、d、f……各能级最多容纳的电子数依 各能级最多容纳的电子数依 次为1 次为1、3、5、7……的2倍。 的
核外电子运动状态的描述
五、电子云与原子轨道 电子云的演示
电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云：描述核外电子运动特征的图象。 电子云中的小黑点：并不是表示原子核外的一 电子云中的小黑点： 个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。 个电子,而是表示电子在此空间出现的机率。 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
二、能层与能级 什么叫能 1、 什么叫能层？
在含有多个电子的原子里, 在含有多个电子的原子里, 电子分别在能量不同的区 域内运动, 域内运动,这种不同的区域 称为电子层(n) (n)即能层 称为电子层(n)即能层
二、能层与能级 1、能层
能层 符号 最多 电子 数
1 K 2
2 L 8
3 M 18
4 N 32
H原子结构模型
电子的运动 特征与行星 相同吗？
微观物体的运动特征： 微观物体的运动特征：
• 电子的质量很小，只有9.11×10电子的质量很小，只有9.11 9.11× 31千克； 千克； • 相对于宏观物体而言核外电子的 运动范围很小； 运动范围很小； 测不准 • 电子的运动速度很大； 电子的运动速度很大； • 没有固定的轨迹
He原子的核外电子排布 原子的核外电子排布
↑↓
3.洪特规则 洪特规则-----电子在等价轨道上排布时， 电子在等价轨道上排布时， 洪特规则 电子在等价轨道上排布时 总是尽可能分占不同的轨道， 总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向 相同
N原子的核外电子排布 原子的核外电子排布
↑↓ ↑ ↑↓ ↑ ↑
课堂练习 用轨道表示式表示出铁原 子的核外电子排布
第一章
原 子 结 构
第 一 节
知识回顾
原子的 组成
A
原子核
质子 中子
X Z
核外电子
核电荷数=核内质子数= 核电荷数=核内质子数=核外电子数 质量数=质子数+ 质量数=质子数+中子数
核外电子的分层排布规律: 核外电子的分层排布规律:
（1）先排能量低的电子层，由里往外再排能 先排能量低的电子层，由里往外再排能 量高的电子层。 量高的电子层。 （2）每一层最多容纳电子数：2n2个。 每一层最多容纳电子数： （3）最外层电子数不超过8个（K层为最外层 最外层电子数不超过8 时不超过2 时不超过2个）。 （4）次外层电子数不超过18个，倒数第三层 次外层电子数不超过18个 18 不超过32个 不超过32个。 32
洪特规则的特例： 洪特规则的特例：
在等价轨道的全充满（ ）、半充满 半充满（ 在等价轨道的全充满（p6，d10，f14）、半充满（p3， d5，f7）全空时 0,d0,f0)的状态，具有较低的能量和较 全空时(p 的状态， 的状态 大的稳定性。 大的稳定性。
•结构示意图：能直观地反映核内的质子数和 结构示意图： 结构示意图 核外的电子层数及各能层上的电子数。 核外的电子层数及各能层上的电子数。 •电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、 电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、 电子排布式 能级和各能级上的电子数。 能级和各能级上的电子数。 •轨道表示式：能反映各轨道的能量的高低及 轨道表示式： 轨道表示式 各轨道上的电子分布情况，自旋方向。 各轨道上的电子分布情况，自旋方向。
基态碳原子的最外能层的各能级中， 基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布 原子的最外能层的各能级中 的方式正确的是
A
B
C
D
基态原子的4s能级中只有1 基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共 4s能级中只有 有 A．1种 B．2种 C．3种 D．8种
科学探究
1 为什么画出的方框（轨道）是参差不齐的 为什么画出的方框（轨道） 2 每个轨道最多能填几个电子
学与问
1.原子核外电子的每一个能层最多可容 1.原子核外电子的每一个能层最多可容 纳的电子数与能层的序数（ 纳的电子数与能层的序数（n）之间存在 什么关系？ 什么关系？ 2n2 2.不同的能层分别有多少个能级，与能 2.不同的能层分别有多少个能级， 不同的能层分别有多少个能级 层的序数（ 之间存在什么关系？ 层的序数（n）之间存在什么关系？ 3.英文字母相同的不同能级中， 3.英文字母相同的不同能级中，所容纳的 英文字母相同的不同能级中 最多电子数是否相同？ 最多电子数是否相同？
思考：写出Ne原子的轨道表示式 思考：写出Ne原子的轨道表示式 Ne 1s 2s 2p
那么O原子的轨道表示式 那么 原子的轨道表示式 怎么写呢？ 怎么写呢？ 1s 2s 2p
3.洪特规则 3.洪特规则
当电子排布在同一能级的不同轨道时， 当电子排布在同一能级的不同轨道时， 同一能级的不同轨道时 总是首先单独占一个轨道（ 总是首先单独占一个轨道（即分占不同 的轨道），而且自旋方向相同。 ），而且自旋方向相同 的轨道），而且自旋方向相同。
4、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。 铁原子结构示意图 铁原子电子排布式 铁原子电子排布图 轨道表示式） （轨道表示式） 1s22s22p63s23p63d64s2
3d 4S 3P 3S 2P 2S 1S
★核外电子排布规则: 核外电子排布规则: 1.能量最低原理 1.能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的 原子的电子排布遵循构造原理使整个原子的 构造原理 能量处于最低状态 2.泡利不相容原理 2.泡利不相容原理 一个原子轨道最多容 个电子， 纳2个电子，而且自旋 方向相反 相反。 方向相反。 ↑↓
能级 最多容 纳的电 子数 原子轨 道数
s
p
d
f
1×2 3×2 5×2 7×2 1 3 5 7
个电子
一个原子轨道最多容纳
四 核外电子排布规则
1.最低能量原理 电 最低能量原理──电 最低能量原理 子在原子轨道上的排 布，要尽可能使电子 的能量最低。 的能量最低。
2.泡利不相容原理 每个原子轨道 泡利不相容原理──每个原子轨道 泡利不相容原理 最多只能容纳两个电子， 最多只能容纳两个电子，且自旋方 向必须相反
5 O 50
… …
n
2n2
离核近
能量 低
电子亚层） 能级：(电子亚层） 电子亚层
在多电子原子中，同一能层的 在多电子原子中，同一能层的 电子的能量也可能不同， 电子的能量也可能不同，可以 将它们分为不同的能级． 将它们分为不同的能级． （s、p、d、f)
2.各能层所包含的能级类型及各 2.各能层所包含的能级类型及各 能层、 能层、能级最多容纳的电子数
泡利原理
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
洪特规则 能量最低原理
画出24Cr 的轨道排布式
↑ ↑ 4s1 ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s2 1s2 ↑↓ 2p6 ↑↓ 3s2 3p6 ↑↓ ↑↓ 4s2 3d5 ↑ ↑ 3d4 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
原子轨道：电子云的轮廓图（ 原子轨道：电子云的轮廓图（90%） ）
S能级的原子轨道图
S能级的原子轨道是球形对称的 能级的原子轨道是球形对称的. * S能级的原子轨道是球形对称的. 能层序数n越大, * 能层序数n越大,原子轨道半径越大
S能级的原子轨道图
所有的S能级原子轨道都是 球形的， 所有的 能级原子轨道都是 ＿形的， 能层序数越大原子轨道的半径 S能层只有＿个轨道 能层只有＿ 能层只有 1
小结： 小结：
①每个能层(n)中，能级符号的顺序 每个能层(n)中 (n)
ns、np、nd、nf…… ns、np、nd、nf 是_________________________ _________________________ 能层序 任一能层，能级数=______________ =______________数 ②任一能层，能级数=______________数
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
谢 谢 指
导
2.某元素的原子，3p能级有两个未 2.某元素的原子，3p能级有两个未 某元素的原子 成对电子，则该原子可能是？ 成对电子，则该原子可能是？
3.当碳原子的核外电子排布由 3.当碳原子的核外电子排布由 转变为 时，下列说法正确的是： 下列说法正确的是：
A C
A.碳原子由基态变为激发态 A.碳原子由基态变为激发态 B.碳原子由激发态变为基态 B.碳原子由激发态变为基态 .碳原子要从外界环境中吸收能量 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 D.碳原子要向外界环境释放能量
能层(n) 能层(n) 一 符号 K 二 L 三 M 四 N 五六七 O P Q
能级(l) 能级(l) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ······ 最多容 2 纳的电 2 子数 2 8 6 2 6 10 2 6 10 14 ······ 18 32 2n2