人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构备课ppt课件

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1.通过原子轨道和电子云模型来描述电子的运动状态(空间分布及能量),辨识微观粒子运动状态不同于宏观物体运动状态,建立对原子结构的模型认知。2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,通过书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
一、电子云与原子轨道1.电子运动的特点量子力学指出,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　　　不同,可以算出它们的　　　　　　分布。用P表示电子在某处出现的　　　　,V表示该处的体积,则 称为　　　　　　,用ρ表示。 
2.电子云(1)定义:电子云是处于　　　　　　　　　　　的电子在原子核外空间的　　　　　　分布的形象化描述。  一定是立体的,而非平面的(2)含义:用单位体积内小点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率的大小,小点越　　,表示　　　　　　越大。 (3)形状
3.原子轨道(1)定义:量子力学把电子在原子核外的一个　　　　　　　　　称为一个原子轨道。 (2)形状与取向①s电子的原子轨道呈　　形,能层序数越大,原子轨道的半径越　　。 
②p电子的原子轨道呈　　　　状,能层序数越大,原子轨道的半径越大。 
(3)能级与原子轨道数目的关系
二、泡利原理、洪特规则、能量最低原理“二原理一规则”,它们并不孤立,是相互联系、相互制约的1.泡利原理(1)电子的自旋:电子除空间运动状态外,还有一种状态叫做自旋。电子自旋在空间有　　　　　　　　　　　　两种取向,常用上下箭头(“↑”和“↓”)表示　　　　　　　的电子。 (2)泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳　　个电子,而且它们的自旋　　　　,这个原理被称为泡利原理,也称泡利不相容原理。 
2.电子排布的轨道表示式在轨道表示式中,用　　　　(也可用　　　　)表示原子轨道,如氧的基态原子的轨道表示式为　　　　　　　　。 (1)简并轨道:　 。 (2)电子对:　 。 表示为“↑↓”　表示为“↑”或“↓”(3)单电子(或未成对电子):　 。 (4)自旋平行:　 。 
同一原子轨道中,自旋方向相反的一对电子
一个原子轨道中若只有一个电子,则该电子称为单电子
简并轨道中箭头同向的单电子
3.洪特规则基态原子,填入简并轨道的电子总是　　　　　　　　　　　　,称为洪特规则。 4.能量最低原理在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低。
先单独分占,而且自旋平行
思考:(1)宏观物体和微观粒子的运动有何区别?
(2)如果电子发生跃迁,球形电子云形状会变成哑铃形吗?
提示 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动的速度;可以描绘它们的运动轨迹。微观粒子(电子)的运动特征;①相对于原子和电子的体积而言,电子运动的空间很大;②电子运动的速度很快,不能准确测出其位置与速度。
提示 会,例如从1s能级跃迁到2p能级。
易错辨析1(1)所有原子的电子云均为球形。(　　)提示 只有s能级中电子的电子云为球形。(2)同一原子中的npx与npy轨道形状相同,半径相同且在空间相互垂直。(　　)(3)能层序数越大,s电子云的半径越大。(　　)
教材拓展电子的两种自旋状态金属阳离子含未成对电子越多,磁性越强,说明未成对电子自旋产生的磁性可能是影响物质磁性的重要因素。
思考:原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+ 表示,与之相反的用- 表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为多少?
提示 基态磷原子的价层电子排布式为3s23p3,其中3s轨道的2个电子自旋状态相反,自旋磁量子数的代数和为0;3p轨道3个电子自旋平行,基态磷原子的价层电子自旋磁量子数的代数和为 。
易错辨析2(1)基态硼原子的轨道表示式为 。(　　)提示 违背了泡利原理,2s轨道上的2个电子应自旋方向相反。(2)某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了能量最低原理。(　　)提示 违背了泡利原理,每个轨道最多可容纳2个电子,p轨道最多容纳6个电子。(3)硫的基态原子核外有2个未成对电子。(　　)
探究一　电子云和原子轨道
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。
电子云轮廓图的绘制过程
(1)电子云轮廓图中的小点的含义是什么?小点的密度表示什么?
(2)电子在原子核外出现的概率有什么规律?
(3)s能级和p能级的原子轨道存在哪些方面的差异?
提示 小点是电子在原子核外出现的概率密度的形象表述。小点密度越大,表明电子在核外出现的概率密度越大。
提示 离核越近,电子出现的概率越大,电子云越密集。
提示 轨道形状、数目、最多容纳的电子数均不同。
(4)不同能层中的s轨道(或p轨道)电子云轮廓图分别相同吗?能量分别相同吗?
(5)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有几种?填充在7个轨道的元素有几种?
提示 不同能层的同种能级符号的原子轨道形状相似,但不完全相同,因为原子轨道的半径不同,能层序数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:r(1s)