2023-2024学年人教版（2019）选择性必修二 1-1-4基态原子的核外电子排布原则课件(共20张)

第一章原子结构与性质第一节

原子结构第4课时基态原子的核外电子排布原则原子轨道量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道各能级所含有原子轨道数目能级符号nsnpndnf最多可容纳的电子数原子轨道数目单轨道容纳电子数常用电子云轮廓图来形象的描述电子的空间运动状态能级符号nsnpndnf最多可容纳的电子数原子轨道数目单轨道容纳电子数1×23×25×27×212357222

每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么这两个电子的运动状态是否相同?电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。1.电子自旋(1)电子自旋的取向：顺时针和逆时针两种取向（简称自旋相反）(2)符号表示：↑和↓表示自旋相反的电子一、电子自旋与泡利原理核外电子在原子核外的运动包括：空间运动状态（原子轨道）和电子自旋。泡利原理（泡利不相容原理）：

在一个原子轨道里，最多只能容纳___个电子，而且它们的自旋状态______。2相反一、电子自旋与泡利原理

因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋状态相反。所以从能层、能级、原子轨道、电子自旋的四个方面来说明电子的运动状态时，不可能有两个运动状态完全相同的电子。【练习】钠的基态原子核外共有

种能量不同的电子，有

种运动状态不同的电子。原子核外有几个电子就有几种运动状态一、电子自旋与泡利原理HH1s1O1s22s22p4原子轨道简并轨道：能量相同的原子轨道电子对单电子(未成对电子)自旋平行能级符号二、电子排布的轨道表示式轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一种图式与“电子排布式”区分开电子排布图中各能级的排列顺序与电子排布式一致HH1s1O1s22s22p4二、电子排布的轨道表示式用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连不同能级中的□或○要相互分开整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致通常在方框下方或者上方标记能级符号箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对，“↓”或“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自旋相反电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了电子在原子轨道中的自旋状态练一练：1.请画出铝原子的轨道表示式铝原子外层有

个电子对，

有

个单电子。电子有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。131762.下列基态碳原子的轨道表示式哪个是正确的？①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s√运动状态=电子数空间运动状态=轨道数之和基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。(能量相同的原子轨道)（自旋方向相同）三、洪特规则洪特规则（洪特规则是针对电子填入简并轨道而言，并不适用电子填入能量不同的轨道）××2p3的电子排布图√↑↓LiBeBC↑↓1s2s↑↓↑↑↓↑↓1s2s↑2p↑↓↑↓1s2s↑↑2p1s2sNO↑↓↑↓1s2s↑↑↑2p↑↓↑↓1s2s↑↑↑↓2pF↑↑↑↓↓↑↓1s2s2p↑↓第二周期元素原子的电子排布图（即轨道表示式）三、洪特规则课本P16：思考与讨论1.下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？2.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？AB√CB违反了泡利原理A√违反了洪特规则根据泡利原理，在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，它们自旋相反。洪特规则，基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。能量较低状态稳定全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）注：在简并轨道上的电子排布处于全满、半充满、全空状态，具有较低的能量和较大的稳定性。三、洪特规则4s3d↑↑↑↑↑↑24Cr↑↓4s↑↑↑3d↑4s3d↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓29Cu↑↓4s↑↓↑↓↑↓3d↑↓↑只有一组全满的简并轨道有两组半满的简并轨道只有一组全满的简并轨道有一组全满、一组半满的简并轨道在构建基态原子时，电子将尽可能地先占据能量低的原子轨道，使整个原子的能量最低。能量最低原理－－自然界的普适规律四、能量最低原理一般，遵循构造原理时，原子的能量处于最低状态核外电子在原子轨道中的排布规律：①泡利原理（泡利不相容原理）②洪特规则③能量最低原理1.为什么基态氦原子的电子排布式时1s2而不是1s12s1？2.为什么基态氮原子的轨道表达式是，而不是？3.为什么基态K和Ca的价电子是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？课本P16：思考与讨论要满足能量最低原理要满足洪特规则要满足能量最低原理【练习】判断下列例子中违反了什么规律？电子排布式(21Sc):1s22s22p63s23p63d3电子排布式(22Ti):1s22s22p63s23p10电子排布式(6C):1s22s22px2违反了能量最低原理违反了能量最低原理违反了泡利原理违反了泡利原理违反了洪特规则违反了洪特规则表示方法原子结构示意图

电子式

电子排布式简化电子排布式价层电子排布电子排布的轨道表示式(电子排布图)价层电子的轨道表示式以硫(S)为例1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4专题：基态原子核外电子排布的表示方法

评价任务1、真题填空：(1)[2021·全国甲卷，35(1)节选]太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为________。3s23p2(2)[2021·广东，20(1)]基态硫原子价层电子排布式为_______。3s23p4(3)[2021·海南，19(1)]基态锰原子的价层电子排布式为_______。3d54s2(4)[2021·湖南，18(1)节选]基态硅原子最外层的轨道表示式为______________。(5)[2021·山东，16(1)]基态F原子核外电子的运动状态有___种。9例2.下列叙述正确的是(

)A.[Ar]3d64s2是基态铁原子的电子排布B.铬原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s13d5C.铜原子的外围电子排布式是3d94s2D.氮原子的电子排布图是A

[解析]

B项,书写电子排布式,不能按填充顺序书写,而应按照能层从左到右书写;C项,d轨道应是全充满时稳定;D项违反了洪特规则。