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文檔簡介
第一節(jié)
原子結(jié)構(gòu)第4課時:泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學習
目標PART01PART02能量最低原理PART03洪特規(guī)則泡利原理
為什么每個原子軌道中最多可容納兩個電子,那么這兩個電子的運動狀態(tài)有什么差異呢?氫原子光譜實驗鈉原子光譜實驗電子自旋1925年,烏倫貝克和哥德斯密根據(jù)實驗事實提出假設:電子除了空間運動狀態(tài)外,還存在一種運動狀態(tài)叫自旋。電子除空間運動狀態(tài)外,還有一種狀態(tài)叫做自旋。
電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向,簡稱自旋相反,常用上下箭頭(“↑”“↓”)表示自旋相反的電子。電子自旋①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運動狀態(tài),電子能量與能層、能級有關(guān),電子運動的空間范圍與原子軌道有關(guān)電子自旋01泡利原理
在一個原子軌道里,最多只能容納2個電子,且它們的自旋相反。這個原理被稱為泡利原理(也稱泡利不相容原理)(1)軌道表示式(又稱電子排布圖):表示電子排布的一種圖式,如鈉
的基態(tài)原子的軌道表示式如下:↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na01、泡利原理↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na1、用□或○代表一個原子軌道,能量相同的原子軌道(簡并軌道)的方框
相連。不同能級中的□或○要相互分開,同一能級中的□或○要相互連接01、泡利原理4、箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子,一個箭頭表示一個電子,↓↑”稱電子
對,“↓”或“↑”表示單電子,箭頭同向,自旋平行,箭頭相反,自
旋相反。2、整個電子排布圖中各能級的排列順序要與相應的電子排布式一致3、通常在方框下方或者上方標記能級符號↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na01、泡利原理電子排布的軌道表示式鋁原子核外電子排布式
鋁原子外層成對電子對的數(shù)目為6,有一個單電子。01、泡利原理1.某原子核外電子排布為ns2np7,它違背了(
)A.泡利原理
B.能量最低原理
C.洪特規(guī)則
D.洪特規(guī)則特例A02洪特規(guī)則請寫出基態(tài)碳原子可能的軌道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓
2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓
2s哪個正確呢?【思考與討論】02、洪特規(guī)則基態(tài)原子中,填入簡并軌道的電子總是先單獨分占,且自旋平行。2p3的電子排布圖XX√請寫出基態(tài)碳原子可能的軌道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓
2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓
2s哪個正確呢?【思考與討論】√02、洪特規(guī)則洪特規(guī)則不僅適用于基態(tài)原子,也適用于基態(tài)離子洪特規(guī)則適用于電子填入簡并軌道,并不適用于電子填入能量不同的軌道洪特F.Hund,1896—199702、洪特規(guī)則能量較低狀態(tài)穩(wěn)定全充滿(p6,d10,f14)全空時(p0,d0,f0)半充滿(p3,d5,f7)
↑
↑
↑np3對于能量相同的軌道(同一能級),當電子排布處于全滿、半滿、全空時比較穩(wěn)定,整個體系的能量最低。Cr:1s22s22p63s23p63d44s2Cu:1s22s22p63s23p63d94s2Cr:1s22s22p63s23p63d54s1Cu:1s22s22p63s23p63d104s1√√02、洪特規(guī)則2.若將14Si的電子排布式寫成1s22s22p63s23p,它違背了()
A.能量守恒原理
B.泡利原理
C.能量最低原理
D.洪特規(guī)則D03能量最低原理能量最低原理在構(gòu)建基態(tài)原子時,電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進入能量高的軌道,使整個原子的能量處于最低狀態(tài)能級的能量高低順序如構(gòu)造原理所示(對于1~36號元素來說,應重點掌握和記憶“”這一順序)。1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p
在構(gòu)建基態(tài)原子時,電子將盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低,這就是能量最低原理。3.基態(tài)原子的核外電子排布的原則不包括()A.能量守恒原理
B.能量最低原理
C.泡利原理
D.洪特規(guī)則A4.已知下列電子排布圖所表示的是元素的原子,其中能量處
于最低狀態(tài)的是()
B.C.
D.A.B5.下列軌道表示式能表示處于最低能量狀態(tài)的氮原
子的是()
B.C.
D.AA.(1)最外層只有1個未成對電子的元素(2)最外層有2個未成對電子的元素(3)最外層有3個未成對電子的元素(4)核外電子排布中,未成對電子數(shù)最多的元素ⅠA族(ns1:H、Li、Na、K);ⅢA族(ns2np1:B、Al、Ga);ⅦA族(ns2np5:F、Cl、Br);Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。ⅣA族(ns2np2:C、Si、Ge);ⅥA族(ns2np4:O、S、Se)。ⅤA族(ns2np3:N、P、As)。Cr(3d54s1,共有6個未成對電子)。【拓展提升】基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律能量最低原理泡利原理洪特規(guī)則構(gòu)造原理1.下列電子排布式違反了泡利不相容原理的是()A.銅原子的電子排布式:1s22s22p63s23p63d94s2B.碳原子的電子排布式:1s22s22p2C.鈧原子的電子排布式:1s22s22p63s23p64s2D.硅原子的電子排布式:1s22s22p63s33p1D2.(2021·福建·福清西山學校高二月考)(1)基態(tài)Cl原子中,電子占據(jù)的最高電子層符號為_______,該電子層具有的原子軌道數(shù)為_______。(2)基態(tài)原子的N層有1個未成對電子,M層未成對電子最多的元素是_______,其價電子排布式為_______。(3)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)3倍的元素是_______,其電子排布圖為_______。(4)下列表示的為一激發(fā)態(tài)原子的是_______。A.1s12s1B.1s22s22p1C.1s22p53s1D.1s22s22p63s2
ACM9Cr3d54s1
O
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