2026人教版高中化学选择性必修2《物质结构与性质》第一章　第一节　第3课时　泡利原理、洪特规则、能量最低原理课件

第一节原子结构第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理第一章原子结构与性质利用STM观察原子[学习目标]1.能从原子微观层面理解原子的组成、结构。2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和

洪特规则，能够根据三条规则书写轨道表示式，熟知核外电子排

布的表示方法。知识回顾能级nsnpndnf轨道数最多容纳电子数各能级包含的原子轨道数，最多容纳的电子数？填空下表1357261014为什么每个轨道最多容纳2个电子？核外电子在原子轨道中的排布规律(1)电子自旋——微观粒子普遍存在的一种内在属性有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用“↑和↓”表示。(2)泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。1.电子自旋与泡利原理

核外电子在原子轨道中的排布规律(1)轨道表示式用一个□表示一个原子轨道，用↑和↓表示不同自旋的电子。“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子。spdf↑↓↑↑(2)表示方法↑↓↑↓↑↓×将电子排布式表示成更易识别的图形，称为轨道表示式(又称电子排布图)能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，空轨道也要画出来；在方框的上方或下方用能级符号表示轨道所属能级，但不要写电子数；各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列；用箭头表示处于特定自旋方向的电子。核外电子在原子轨道中的排布规律2.轨道表示式(电子排布图)1s22s22p63s23p1例如Al电子排布式1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑原子轨道能层序数、能级符号空轨道单电子★注意：铝原子中有6个电子对，1个单电子；7种空间运动状态，13种电子运动状态。简并轨道核外电子在原子轨道中的排布规律↑↓↑↓1s2s2p3s3p3d4s3.洪特规则(1)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。24Cr1s2s2p7N↑↑↑↑↓↑↓↓1s2s2p8O↑↑↑电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(2)特例↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑×★全充满、全空、半充满状态时，具有较低的能量和较强的稳定性。↑↑↑↑↑↑29Cu1s2s2p3s3p3d4s电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓×核外电子在原子轨道中的排布规律结合构造原理分析Fe原子电子排布图，你能有何发现？26Fe↑↓↑↑↑↑3d↑↓4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p3s↑↓↑↓↑↓3p核外电子在原子轨道中的排布规律(1)内容：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。电子填入后使整个原子能量达到最低的轨道不一定属于能量最低的能级。(2)本质：整个原子的能量最低。核外电子在原子轨道中的排布规律4.能量最低原理(3)因素：整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。相邻能级能量相差很大时，电子填入能量较低的能级即可使原子能量最低，如所有主族元素的基态原子；当相邻能级能量差别不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子的排斥能而使整个原子能量最低，如所有副族元素的基态原子。核外电子在原子轨道中的排布规律(4)学科素养：对于多电子微粒，体系总能量不仅包括电子所在能层和能级的能量，还包括电子相互作用的能量。核外电子排布时，要求体系总能量最低，并不是完全按照K→L→M…及ns→np→nd…的顺序填充电子，而是按照构造原理填充电子。因此不能认为构造原理是轨道(或能级)的能量由低到高的顺序，而是填入电子后整个体系总能量由低到高的顺序。核外电子在原子轨道中的排布规律思考交流1.判断正误(1)O原子的2s轨道和2p轨道是简并轨道(2)3p2表示3p能级的轨道中有两个自旋相反的电子(3)基态原子的核外电子填充在5个能级中的元素有6种(4)基态原子中4s能级只填充1个电子的元素有3种×√×√思考交流2.在d轨道中电子排布成

，而不排布成

，其直接根据是A.能量最低原理 B.泡利原理 C.构造原理 D.洪特规则√3.下列有关原子的最外能层的轨道表示式正确的是A.铍原子： B.碳原子：C.氯原子： D.铝原子：√思考交流4.下列原子或离子的电子排布式表示方法中，正确的是_________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是

；违反洪特规则的是

；违反泡利原理的是

。

①Ca2+：1s22s22p63s23p6 ②F-：1s22s23p6③P：

④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 ⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2+：1s22s22p6 ⑦C：①⑤⑥②④③⑦注意书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写归纳总结自我测试1.下列有关多电子原子的叙述正确的是A.在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子B.在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子C.在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高D.某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子，它们的自旋状态必须相反√自我测试2.下列原子的轨道表示式中，符合能量最低原理的是A.B.C.D.√自我测试

√自我测试