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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/24,#,四、电子云与原子轨道,（一）电子云,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,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。,注：,(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,四、电子云与原子轨道（一）电子云1、概率密度：用P表示电子,1,3,、电子云轮廓图：,（,1,）绘制电子云轮廓图的目的：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,（,2,）,s,电子、,p,电子的电子云轮廓图,s,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，只是球的半径不同。同一原子的能层越高，,s,电子云的半径越大，如下图所示,。（球形伸展方向相同）,图：同一原子的,s,电子的电子云轮廓图,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。,3、电子云轮廓图：（1）绘制电子云轮廓图的目的：表示电子云轮,2,p,电子的电子云轮廓图：,p,电子云轮廓图是哑铃状的。每个,p,能级都有,3,个相互垂直的电子云，分别称为,px,、,py,和,pz,，右下标,x,、,y,、,z,分别是,p,电子云在直角坐标系里的取向，如图所示。,（三个相互垂直的伸展方向）,图：,p,x,、,p,y,、,p,z,的电子云轮廓图,p,电子云轮廓图的平均半径随能层序数的增大而增大。,p电子的电子云轮廓图：p电子云轮廓图是哑铃状的。每个p能级,3,随堂练习：,例,1,、下列说法中正确的是（）,A.,电子云通常是用小黑点来表示电子的多少,B.,能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动,C.,处于最低能量状态的原子叫基态原子,D.,电子仅由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱,C,例,2.,下列关于电子云的叙述中不正确的是（）,A.,电子云是用小黑点的疏密程度来表示电子在核外空间出现概率大小的图形,B.,电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形,C.,电子云图说明离核越近，电子出现概率越大；离核越远，电子出现概率越小,D.,能级类别不同，电子云的形态也不一样,B,例,3,、下列关于,1s,电子在原子核外出现的概率分布图，也称电子云示意图,(,如图所示,),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,B,随堂练习：例1、下列说法中正确的是（）C 例2.下列关,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。,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,（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,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。,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,6,3,、各能级所含原子轨道的数目,能级符号,ns,np,nd,nf,轨道数目,1,3,5,7,3、各能级所含原子轨道的数目能级符号nsnpndnf轨道数目,7,随堂练习：,例,1.,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,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,C,例,2,、下列轨道上的电子在,xy,平面上出现的机会为零的是,(),A.3p,z,B.3p,x,C.3p,y,D.3s,D,例,3.,符号,3p,x,所代表的含义是（）,A.p,x,轨道上有,3,个电子,B.,第三能层,p,x,轨道有,3,个伸展方向,C.p,x,电子云有,3,个伸展方向,D.,第三能层沿,x,轴方向伸展的,p,轨道,A,随堂练习：例1.如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正,8,例,4.,下列说法中正确的是（）,A.s,电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状,B.p,电子云的形状是对顶双球,C.L,能层有,d,轨道,D.2d,能级包含,5,个原子轨道，最多容纳,10,个电子,A,例,5.,下列说法正确的是（）,A.,不同的原子轨道形状一定不相同,B.p,轨道呈哑铃形，因此,p,轨道上的电子运动轨迹呈哑铃形,C.2p,能级有,3,个,p,轨道,D.,氢原子的电子运动轨迹呈球形,C,例4.下列说法中正确的是（）A 例5.下列说法正确的是,9,五、泡利原理、洪特规则、能量最低原理,（一）电子自旋与泡利原理,1,、电子自旋：,（,1,）定义：,电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。,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。,五、泡利原理、洪特规则、能量最低原理（一）电子自旋与泡利原理,10,注：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。,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,一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子,注：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,11,2,、泡利原理,在一个原子轨道里，最多只能容纳,2,个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理（也称为泡利不相容原理）。,2、泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自,12,（二）电子排布的轨道表示式,1,、,轨道表示式,的含义,轨道表示式,(,又称电子排布图,),是表述电子排布的一种图式,举例：如氢和氧的基态原子的轨道表示式：,2,、书写要求：,(1),在轨道表示式中，用方框,(,也可用圆圈,),表示原子轨道，,1,个方框代表,1,个原子轨道，通常在方框的下方或上方标记能级符号。,（二）电子排布的轨道表示式1、轨道表示式的含义 轨道表示式(,13,(2),不同能层及能级的原子轨道的方框必须分开表示，能量相同（同一能层相同能级）的原子轨道,(,简并轨道,),的方框相连。,(3),箭头表示一种自旋状态的电子，“”称电子对，“”或 “”称单电子,(,或称未成对电子,);,箭头同向的单电子称自旋平行，如基态氧原子有,2,个自旋平行的,2p,电子。,(4),轨道表示式的排列顺序与电子排布式顺序一致，即按能层顺序排列。有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。,(5),轨道表示式中能级符号右上方不能标记电子数,(2)不同能层及能级的原子轨道的方框必须分开表示，能量相同（,14,3,、书写方法：以,Si,原子为例，说明轨道表示式中各部分的含义：,练习：书写下列原子的电子排布图,Na:,Ar:,N:,3、书写方法：以Si原子为例，说明轨道表示式中各部分的含义：,15,（三）洪特规则,1,、内容：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，称为洪特规则。,注：,(1),洪特规则只针对电子填入简并轨道而言，并不适用于电子填入能量不同的轨道。,(2),当电子填入简并轨道时，先以自旋平行依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。,举例：,N:,（三）洪特规则 1、内容：基态原子中，填入简并轨道的电子总是,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,24,Cr,的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,5,4s,1,为半充满状态，,易错写为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,3d,4,4s,2,；,基态,29,Cu,的电子排布式为,Ar3d,10,4s,1,，,易错写为,Ar3d,9,4s,2,。,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,17,思考与讨论：,(1),下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子,?,为什么,?,(2),下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子,?,为什么,?,(1)A,根据泡利原理，在一个原子轨道里，最多只能容纳,2,个电子，且它们的自旋相反。,(2)A,根据洪特规则，基态原子中，填简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行,思考与讨论：(2)下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子?为什么,18,（四）能量最低原理,1,、内容：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，这就是能量最低原理。,2,、说明：,（,1,）基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合,（,2,）整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低,(,如所有主族元素的基态原子,);,而当相邻能级能量相差不太大时，有,12,个电子占据能
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