1.1.3泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理課件下學期高二化學人教版選擇性必修2

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)1.1.3泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理人教版高中化學選必二目錄洪特規(guī)則0304電子自旋與泡利原理01電子排布的軌道表示式0204能量最低原理PART01·電子自旋與泡利原理·SAFEUSEEDUCATION電子自旋為什么一個原子軌道里能容納兩個電子？1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據(jù)實驗事實提出假設(shè)：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。電子能量與能層、能級有關(guān)；電子的空間運動狀態(tài)與原子軌道有關(guān)；電子的運動狀態(tài)由能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定。泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納

個電子，它們的自旋

，也稱泡利不相容原理。2相反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。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。PART02·電子排布的軌道表示式·SAFEUSEEDUCATION電子排布的軌道表示式軌道表示式（電子排布圖）：是表述電子排布的一種圖示。原子軌道電子對用方框(或圓圈)表示

；能量相同的原子軌道(簡并軌道)的方框相連；箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱

，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子)。電子排布的軌道表示式——注意事項1.不同能級中的方框(或圓圈)要相互分開。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.通常在方框下方或上方標記能級符號。4.有時畫出的能級上下錯落，以表達能量高低不同。思考：O的軌道表示式是什么？電子排布的軌道表示式O在氧原子中，有

個電子對，有

個單電子。在氧原子中，有

種空間運動狀態(tài)，有

種運動狀態(tài)不同的電子。3258軌道數(shù)電子數(shù)PART03·洪特規(guī)則·SAFEUSEEDUCATION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，而且自旋方向相同。2p3的電子排布圖XX√

如：O原子的電子排布圖洪特規(guī)則特例在簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時，具有__

的能量和

的穩(wěn)定性。較低較大能量較低狀態(tài)穩(wěn)定全充滿（p6，d10，f14）全空時（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Cu：1s22s22p63s23p63d94s2Cr：1s22s22p63s23p63d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√√思考與討論1.下列軌道表示式中哪個是氧的基態(tài)原子？為什么？A根據(jù)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。PART04·能量最低原理·SAFEUSEEDUCATION能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)

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

、

和

三個因素共同決定。能量最低核電荷數(shù)電子數(shù)電子狀態(tài)思考與討論1.為什么基態(tài)氦原子的電子排布式是1s2而不是1s12s1?氦原子核外有2個電子，根據(jù)能量最低原理和泡利原理，基態(tài)氦原子的2個電子以自旋相反的形式填充在能量最低的1s軌道中，且1s軌道和2s軌道能量相差較大，所以基態(tài)氦原子不會出現(xiàn)2個電子單獨分占1s、2s軌道的情況。思考與討論3.為什么基態(tài)Sc的價層電子排布是3d14s2，而不是4s3?違背了泡利原理，4s能級只有1個軌道，每個軌道最多可容納2個電子。2.為什么基態(tài)氮原子的軌道表示式是，而不是？違背了洪特規(guī)則，2p軌道上的三個電子應分占三個軌道且自旋方向相同。核外電子排布的表示方法(1)電子排布式每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。如N的軌道表示式：①電子排布式如K原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s1②簡化的電子排布式。如K原子簡化的電子排布式：[Ar]4s1(2)軌道表示式課堂小結(jié)課堂練習√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.構(gòu)造原理課堂練習A．Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d44s2B．As的價電子排布圖：C．Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖：D．Mn2＋的價電子排布圖：2.下列有關(guān)電子排布式、原子結(jié)構(gòu)示意圖以及電子排布圖正確的是√課堂練習①Ca2＋：1s22s22p63s23p6②F－：1s22s23p6③P：④Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑤Mg2＋：1s22s22p6⑥C：①④⑤②③⑥3.下列原子或離子的電子排布式或軌道表示式正確的是________(填序號，下同)，違反能量最低原理的是____，違反洪特規(guī)則的是_____，違反泡利原理的是_____。課堂練習√4.下列氮原子的電子排布圖中，屬于激發(fā)態(tài)，且能量最高的是課堂練習5.寫出15P、25Mn的軌道表示式，并按要求填空。15P：_____________________________________，有

個電子對，有