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原子结构电子云与原子轨道原子是最小的化学物质单位。
原子包括原子核和电子，其中原子核带有正电荷，而电子带有负电荷。
原子的结构可以通过电子在原子中所处的能层和轨道描述。
在本文中，我们将讨论原子结构中的电子云和原子轨道。
电子云电子云是指电子在原子中所处的空间区域。
电子云的密度表示了电子在该空间区域中出现的可能性。
在量子力学的框架下，电子云是由波函数描述的。
波函数是一种数学函数，用于描述粒子在空间中的波动性。
在原子中，电子的波函数描述了其在空间中的可能位置和能级。
电子云密度的模型是根据波函数的平方值而得到的。
这个平方值称为电子云密度或电子概率密度，它表示了在任何一点上找到电子的可能性。
电子云的形状与原子的构成有关。
在一些原子中，电子云形成球形电子云；在其他原子中，电子云呈现出不同的形状，如环形、叶形和球形等。
电子云的大小也是有限的，它与电子运动的能量有关。
正如我们所知道的，电子具有粒子和波动性质。
根据波特性，电子在原子的不同能层中徘徊。
这种徘徊表现为电子云的不同形态。
例如，在第一能层（n=1）中，电子云呈现出球形；在第二能层（n=2）中，电子云形成一个球形和一个极端扁平化的环形；在第三层中，电子云通过三个不同的轨道呈现出多种形态。
电子云位于原子的各个轨道中。
原子中最外层的电子称为价电子，因为它们决定原子的化学性质。
价电子的云形状最为复杂，其运动也是最为活跃的，因为它们与其他原子进行化学化合。
原子轨道原子轨道是描述电子在原子中运动的概念。
原子轨道的形状是由波函数定义的。
波函数是原子轨道的物理概念，它描述了电子在原子内运动的可能位置和概率密度分布。
根据波函数模型，原子轨道的形状可以确定，因为它们代表了电子在原子内出现的可能性。
原子轨道通常分为s，p，d和f类型。
s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是双埃姆多平面的，d轨道的形状是菱形面的，f轨道的形状与d轨道相似。
每种类型的原子轨道都包含不同数量的电子，它们描述了不同的电子排布方式。
《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修2）》第一章原子结构与性质第一节原子结构第2课时电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理四．电子云与原子轨道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。
，注：(1)同一能层中，p能级的原子轨道空间伸展方向不同但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。
【思考讨论】分析同一原子的s电子的电子云轮廓图，请解释为什么同一原子的能层越高，s电子云半径越大？同一原子的s电子的电子云轮廓图【回顾与展望】各能级所含有原子轨道数目能级符号 n s n p n d n f 最多电子数 能级轨道数目能层轨道数目电子层为n 的状态含有 个原子轨道。
五、泡利原理、洪特规则、能量最低原理：基态电子排布遵循的三个原理1、电子的运动状态⎩⎪⎨⎪⎧空间运动状态：一个空间运动状态即一个原子轨道自旋状态：一个原子轨道内的两个电子有顺时针和逆时针两种取向【深刻理解】电子自旋（1）内在属性：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）两种取向：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称 ； （3）表示方法：常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
2、轨道表示式（电子排布图）（1）用方框(或圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连；（2）箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称 ，“↑”或“↓”称 (或称未成对电子)； （3）能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态。
【资料卡片】常见原子的电子排布图原子类别 电子排布式电子排布图 氢原子 1s 1 1s↑ 氦原子1s 21s ↑↓ 氮原子 1s 22s 22p 31s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑ ↑ ↑ 氧原子 1s 22s 22p 41s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑ ↑ 钠原子1s 22s 22p 63s 11s ↑↓ 2s ↑↓ 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3s ↑〔思考讨论〕（1）在钠原子中，有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。
第一章原子结构与性质第一节原子结构1.1.2 构造原理与电子排布式电子云与原子轨道【教材分析】本节从介绍原子的诞生，原子结构的发现历程入手，首先介绍能层、能级的概念，在原子的基态与激发态概念的基础上介绍电子的跃迁和光谱分析；然后给出构造原理并根据构造原理书写原子的核外电子排布；根据电子云与原子轨道等概念，进一步介绍核外电子的运动状态，并介绍了泡利原理、洪特规则、能量最低原理。
本节内容比较抽象，教学过程中应注意培养学生的空间想象能力、分析推理能力及抽象概括能力。
【课程目标】教学重点：构造原理与电子排布式电子云与原子轨道教学难点：电子排布式原子轨道【教学过程】[复习回顾]上节课，我们研究了原子核外电子的排布，核外电子分层排布，同一能层有不同的能级，同时研究基态与激发态、原子光谱，这节课研究以原子光谱事实为依据的构造原理。
[思考交流］（1）核外电子在能级中依据什么规律排布？（2）核外电子在能级中的排布又可以如何表示？[学生活动一］请画出1～18号元素的原子结构示意图。
结合已有的能级知识，分析核外电子在能级中的排布规律。
[学生活动二］根据核外电子在能层中的排布规律，画出K的原子结构示意图。
分析K中电子填入的能量最高的能级，并说明判断的依据。
[归纳小结］电子在能级中的排布规律--能级交错核外电子在能级中的排布顺序：3p → 4s → 3d随核电荷数增大，电子并不总是填满一个能层后再填入下一个能层，这种现象称为能级交错。
K、Ca的光谱学实验均表明，二者最外层填充的电子均在4s能级。
这种能级交错在核外电子排布中非常普遍：ns → (n-2)f → (n-1)d → np[投影］构造原理：［讲］构造原理是以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序。
在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上。
［板书］1．构造原理：(1)绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……，(2)构造原理规律： ns (n-2)f (n-1)d np。
高中化学人教版选修三第1章原子结构与性质电子云与原子轨道选择题观察1s轨道电子云示意图，下列说法正确的是(? )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轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少【答案】D【解析】电子云中的小黑点表示电子在某一时刻出现的概率密度，不表示1个自由运动的电子，A项错误，D项正确；电子云是对处于一定空间运动状态的电子在核外空间的概率分布的形象化描述，不是实际存在的圆形，也没有宏观轨道，B、C项错误。
选择题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电子云是“8”字形的C.2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5D.2d能级包含5个原子轨道,最多容纳10个电子【答案】A【解析】p电子云形状是哑铃形,不是平面“8”字形,B项错;2p 能级有一个未成对电子的原子有B或F,C项错;L层没有d能级,D项错。
选择题下列说法中正确的是(? )A.1s22s12p1表示的是激发态原子的核外电子排布B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D.同一原子中,2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多【答案】A【解析】A项中,1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子;B项中3p2表示3p能级上填充了2个电子;C项中,同一原子中能层序数越大,能量也就越高,离核越远,故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高;在同一能级中,其轨道数是一定的,而不论它在哪一能层中。
选择题下列说法中正确的是(? )A.1 s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多C.ns能级的原子轨道图可表示为D.3d3表示3d能级有3个轨道【答案】C【解析】电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。
