构造原理电子排布图原子轨道泡利原理洪特规则课件-高二上学期化学人教版选择性必修

第一章第一节原子结构第2课时构造原理、电子排布图、原子轨道、泡利原理、洪特规则适用精简高效一、构造原理能级交错：多电子原子中电子层数较大的轨道能量低于电子层数较小的现象构造原理（电子实际填充次序）1S2S2P3S3P4S

3d4p5s

4d5p6s

4f5d6p7s

5f6d7p

二、电子排布式

按能量由低到高的顺序写出各能级符号，用数字在能级符号右上

角标明该能级上排布的电子数的式子书写技巧：先排原子或离子结构示意图，然后据各能层按S→p→d→f以此书写

如改写为：1S22S23S23P63d64s2简易的电子排布式：抠最大的稀有气体电子数用中括号代表其电子数如1S22S23S23P63d64s2最大18+8，改写为【Ar】3d64s2价电子排布式：主族为最外层电子数如S最外层电子数6故为3S23P4，21—30号24Cr为3d54S2,29Cu为3d104S2,其余为y原子序数二十几，为3d几4S2三、电子云与原子轨道1.概率密度用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则

称为概率密度，用ρ表示氢原子1s电子的概率密度分布图2、电子云核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称为电子云。科学家使用量子显微镜拍摄到的第一张氢原子,电子云清晰最高分辨率显微镜可见单个氢原子处于一定空间

的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述运动状态只有一种空间伸展方向三种空间伸展方向，分别相对于x、y、z轴对称——球形——哑铃形s电子云p电子云1s2s3s4s概念含义形状用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大3、电子云图(1)所有原子的任一能层的s电子的电子云轮廓图都是一个球形，只是球的半径不同。

(2)同一原子的能层越高，s电子云半径越大。由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展。(3)s电子云只有一种空间伸展方向。(4)除s电子云外，其他电子云轮廓图都不是球形的。同一原子的s电子的电子云轮廓图①p电子云轮廓图是哑铃状或纺锤形。能层序数越大，p电子云半径越大。②无论2p、3p还是4p…..都有3个相互垂直的电子云(3种空间伸展方向)，分别称为Px、Py、Pz，右下标x、y、z分别是p电子云在直角坐标系里的取向。③同一能层中px、py、pz的能量相同。yxzyxzyxzPz、Py、Px的电子云④d电子云轮廓图是花瓣形或双哑铃形，有5种空间伸展方向4、电子云轮廓图将电子在原子核外空间出现的概率P＝90%

的空间圈出来，绘制电子云的轮廓图，便可描绘电子云的形状1s电子的电子云轮廓图绘制1s电子的电子云轮廓图绘制⑤电子云轮廓图绘制5、原子轨道①定义：量子力学把电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向，即电子云轮廓图可以看作为原子轨道②形状s能级的原子轨道只有1个，呈球形，在空间只有一个伸展方向p电子云轮廓图呈哑铃状，在空间有三个伸展方向S和P原子轨道动画形成6、能层、能级和原子轨道之间的关系①能级与原子轨道数目的关系②原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道为n2个三、电子自旋与泡利原理自旋：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋，自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。电子自旋：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(“↑”“↓”)表示自旋相反的电子。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，这个原理也被称为泡利不相容原理。如2s2的电子排布图为

,不能表示为

四、电子排布的轨道表示式（电子排布图）1、轨道表示式：用方框(或圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。简并轨道：能量相同的原子轨道；电子对：同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对电子；单电子：一个原子轨道中若只有一个电子，则该电子称为单电子；自旋平行(反平行)：箭头同向(反向)的单电子称为自旋平行(反平行)。2、空间运动状态：只考虑能层、能级和原子轨道三个方面，同一原子轨道内的电子空间运动状态相同，因此与电子占据原子轨道数相等；3、运动状态：需要考虑能层、能级、原子轨道和自旋方向四个方面，因此与电子数相等如：硅原子中有6对电子对，有2个单电子，有8种空间运动状态，有14种运动状态不同的电子4、书写要求①用□或〇代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连。不同能级中的□要相互分开。②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。③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（或称未成对电子），箭头同向的单电子称自旋平行。④通常在方框下方或上方标记能级符号。⑤有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。五、洪特规则基态原子(基态离子)中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行六、能量最低原理1、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2、当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f1