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课件网) 第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 一、电子云与原子轨道 1.概率密度。 量子力学指出,一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现,但出现的 概率 不同。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。 用小点来描述电子在原子核外空间出现的 概率密度 ,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。 3.电子云轮廓图。 (1)为了表示 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,把电子在原子核外空间出现概率P= 90% 的空间圈出来,即为电子云轮廓图。 (2)所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个 球 形,但其 半径 不同。同一原子的s电子的电子云轮廓图如下: 同一原子的能层越高,s电子云半径越大,是由于电子的能量 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)p电子云轮廓图是 哑铃 状的。无论2p、3p还是4p……都有3个相互垂直的电子云,分别称为px、py、pz。 px、py、pz的电子云轮廓图 4.原子轨道。 (1)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)不同能层的能级、原子轨道: 微思考1 p能级有3个互相垂直的原子轨道px、py、pz,它们的能量相同吗 提示:同一能层的p能级的各原子轨道能量相同。 微判断(1)电子云中的一个小点表示一个电子。( ) (2)2s的电子云半径比1s的电子云半径大,是因为2s电子的能量比1s电子的能量高。( ) × √ 微训练1 1.下列关于电子云或原子轨道的叙述中,正确的是( )。 A.电子云图中的小黑点越密,表示原子核外单位体积内的电子越多 B.原子轨道是电子运动的轨迹 C.原子轨道表示电子在空间各处出现的概率 D.电子云是用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 答案:D 解析:电子云图中的小黑点越密,表示电子在该核外空间出现的机会越多,故A项错误;原子轨道不是电子运动的轨迹,是电子在某个区域出现的概率,故B项错误;原子轨道表示电子在某个区域出现的概率,故C项错误;电子云是用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,故D项正确。 2.图1和图2 分别是1s电子的概率密度分布图和电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )。 A.图1中的每个小点表示1个电子 B.图2 表示1s电子只能在球体内出现 C.图2表明1s电子云轮廓图呈球形,有无数对称轴 D.图1中的小点表示电子在核外所处的位置 答案:C 解析:小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象描述,A、D项错误。图2表示1s电子在球体内出现的概率大于90%,在球体外出现的概率不足10%, B项错误。 二、泡利原理、洪特规则、能量最低原理 1.电子自旋与泡利原理。 (1)自旋是电子的内在属性,电子自旋在空间有 顺时针 和 逆时针 两种取向,简称自旋相反,常用上下箭头(↑和↓)表示。 (2)泡利原理(泡利不相容原理):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 。 2.电子排布的轨道表示式。 (1)在轨道表示式(又称电子排布图)中,用方框(或圆圈)表示 原子轨道 ,能量相同的原子轨道(称作简并轨道)的方框相连,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 。 在方框下方或上方应标记能级符号。 (2)以铝原子为例,轨道表示式中各符号、数字的意义如下: 3.洪特规则。 (1)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 。 (2)洪特规则不仅适用于基态原子,也适用于基态离子。 特别提醒 洪特规则是针对电子填入简并 ... ...
