电子云与电子云轮廓图演示

实验目的

理解电子云的含义，认识 s、p 电子云的形状和空间取向。

实验原理

电子云是电子在原子核外空间出现概率密度分布的形象化描述，小黑点越密，表示概率密度越大。为了便于描绘，常画出电子云轮廓图。s 电子云呈球形，只有1种空间取向；p 电子云呈哑铃形，有 px、py、pz 3种相互垂直的取向。

实验器材

• 1s 电子云
• 2s 电子云
• 2p 电子云（px、py、pz）
• 电子云轮廓图

实验步骤

1. 打开 1s 电子云，观察小黑点的疏密随距核远近的变化
2. 切换到电子云轮廓图，观察 s 电子云的整体形状
3. 再查看 2s，与 1s 比较电子云的大小
4. 依次查看 2p 的 px、py、pz，观察哑铃形和三个取向
5. 旋转视角，确认 p 电子云的3个取向相互垂直

实验现象与结论

1s 电子云靠近原子核处小黑点最密，向外逐渐稀疏，整体呈球形。2s 比 1s 范围更大。p 电子云呈哑铃形，沿 x、y、z 三个互相垂直的方向伸展。小黑点不代表一个个电子，而是表示概率密度的大小。

常见问题

电子云上的小黑点是一个个电子吗？

不是。小黑点的疏密表示电子在该处出现的概率密度大小，点越密概率密度越大。

p 电子云为什么有三个取向？

p 能级有3个原子轨道，分别沿 x、y、z 轴伸展，相互垂直，能量相同。