【化學(xué)課件】泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理 2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)第3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)利用STM觀察原子[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.能從原子微觀層面理解原子的組成、結(jié)構(gòu)。2.能根據(jù)核外電子的排布規(guī)則熟知核外電子排布的表示方法(重點(diǎn))。知識回顧能級nsnpndnf軌道數(shù)最多容納電子數(shù)各能級包含的原子軌道數(shù)，最多容納的電子數(shù)？填空下表1357261014為什么每個軌道最多容納的2個電子？一、電子自旋與泡利原理電子自旋——微觀粒子普遍存在的一種內(nèi)在屬性有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用“↑和↓”表示。?注意：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(yùn)動狀態(tài)。

一個原子中不可能存在運(yùn)動狀態(tài)完全相同的2個電子。2.泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反。又稱作泡利不相容原理。二、電子排布的軌道表示式1.軌道表示式用一個○或□表示一個原子軌道，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子，能量相同的原子軌道(簡并軌道)的方框相連。1s2

2s22p63s23p1例如Al電子排布式電子排布圖spdf↑↓↑↑2.表示方法1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓一個原子軌道能層序數(shù)、能級符號空軌道單電子★注意：鋁原子中有6個電子對，1個單電子；7種空間運(yùn)動狀態(tài)，13種電子運(yùn)動狀態(tài)?！寥?、洪特規(guī)則↑↓↑↓1s2s2p3s3p3d4s1.內(nèi)容基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。24Cr1s2s2p7N↑↑↑↑↓↑↓↓1s2s2p8O↑↑↑電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s12.特例↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑×★全充滿、全空、半充滿狀態(tài)時，具有較低的能量和較強(qiáng)的穩(wěn)定性?！?、能量最低原理結(jié)合構(gòu)造原理分析Fe原子電子排布圖，你能有何發(fā)現(xiàn)？1.內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。2.因素：整個原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定。26Fe↑↓↑↑↑↑3d↑↓4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p3s↑↓↑↓↑↓3p思考交流1.下列軌道表示式中哪個是氧的基態(tài)原子？為什么？A.

B.

C.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(dú)分占，且自旋平行?！?.下列有關(guān)電子軌道表示式的表述正確的是A.可表示單核10電子粒子基態(tài)時的電子排布B.表示錯誤，違背了泡利原理C.表示基態(tài)N原子的價層電子排布D.表示處于激發(fā)態(tài)的B原子的核外電子軌道表示式√思考交流3.(1)下列是一些原子的2p能級和3d能級電子排布的情況。試判斷，違背了泡利原理的是____(填序號，下同)，違背了洪特規(guī)則的是________。②③ ④⑤ ⑥(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2，則該元素基態(tài)原子的電子排布式為______________；其最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式______。③②④⑥1s22s22p63s23p4H2SO4(3)現(xiàn)有下列多電子原子的原子軌道：①2s

②3d

③3s

④4p

⑤3p軌道能量由低到高排列的順序是____________(填序號)。①③⑤②④思考交流4.(1)Mn元素與O元素中，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是______。(2)基態(tài)Ge原子有____個未成對電子。(3)鎳元素基態(tài)原子的3d能級上的未成對電子數(shù)為____。Mn22注意書寫軌道表示式時，常出現(xiàn)的錯誤及正確書寫歸納總結(jié)自我測試1.下列括號里對某些基態(tài)原子或離子的核外電子排布的評價正確的是A.基態(tài)硫原子的3p電子軌道表示式：(錯誤，違背洪特規(guī)則)B.基態(tài)Fe2＋的價層電子軌道表示式：(正確，失去能量較低的3d電子)C.基態(tài)碳原子的電子排布式：1s22s12p3(正確，半充滿較穩(wěn)定)D.基態(tài)鈧原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2(正確，符合能量最低原理)√自我測試2.下列有關(guān)電子排布式、原子結(jié)構(gòu)示意圖以及軌道表示式正確的是A.鈷(Co)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9B.As的價層電子軌道表示式：C.Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖：D.Mn2＋的價層電子軌道表示式：√自我測試3.(2023·武漢高二期末)下列化學(xué)用語正確的是A.Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：B.基態(tài)鎳原子(Ni)的電子排布式：[Ar]3d84s2C.水的電子式：D.基態(tài)氧原子的核外電子軌道表示式：√自我測試4.(1)元素Y的原子最外層電子排布式為