泡利原理洪特规则能量最低原理课件-高二上学期化学人教版选择性必修

泡利原理、洪特规则、能量最低原理第4课时Applicationofprecipitationdissolutionequilibrium选择性必修二第一章原子结构与性质第一节原子结构核心素养能从原子微观层面理解原子的组成、结构等。能根据核外电子的三条规则熟知核外电子排布的表示方法。能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子。#0070C0#00B0F0资料卡片-电子自旋钠原子光谱实验斯特恩-盖拉赫实验提出猜想

：轨道中的单电子可能存在两种不同的运动状态1925年：“电子自旋”概念的提出只有1个最外层电子的碱金属原子光谱会在光谱里呈现双线只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束#0070C0#00B0F0一、泡利原理电子自旋电子除空间运动状态外，还有一种状态叫自旋。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。在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反。核外电子在原子轨道中的排布规律I——泡利原理#0070C0#00B0F0补充说明自旋是微观粒子普遍存在的一种如电荷、质量一样的内在属性；电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定；电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关；一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。

一、泡利原理能级spdf原子轨道数1357最多容纳电子数261014这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）。如2s2的电子排布图为 ,不能表示为

。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。一、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)自旋平行能级符号思考核外电子在原子轨道中的排布应该如何表示？轨道表示式（又称电子排布图）一、泡利原理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。4、通常在方框下方或上方标记能级符号。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。5、有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。一、泡利原理#0070C0#00B0F0如基态Al原子轨道表示式：Al1s22s22p63s23p1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，而轨道表示式还给出了电子在原子轨道中的自旋状态。基态Al原子的电子排布式：原子轨道“↑↓”代表自旋相反的电子对能量相同的原子轨道（简并轨道）单电子（未成对电子）能级符号一、泡利原理#0070C0#00B0F0练一练8O的轨道表示式如下：根据上面回答下列问题：(1)简并轨道：

。能量相同的原子轨道(2)电子对：

。(3)单电子：

。(4)自旋平行：

。(5)在氧原子中，有

对电子对，有

个单电子。(6)在氧原子中，有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对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箭头同向的单电子称为自旋平行3258#0070C0#00B0F0二、洪特规则核外电子在原子轨道中的排布规律Ⅱ——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1925年，洪特根据多电子原子的原子光谱正式提出洪特规则：(能量相同的原子轨道)2p3的电子排布图√XXC：1s22s22p2√洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的,并不适用于电子填入能量不同的轨道。二、洪特规则#0070C0#00B0F0核外电子在原子轨道中的排布规律洪特规则特例：简并轨道全充满、半充满或全空状态是能量较低的稳定状态。如24Cr的电子排布式为

，为半充满状态。易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。1s22s22p63s23p63d54s1相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14全空：p0、d0、f0半充满：p3、d5、f7二、洪特规则#0070C0#00B0F0练一练下列原子的轨道表示式中，符合洪特规则的是（）A. B.C. D.C#0070C0#00B0F0三.能量最低原理核外电子在原子轨道中的排布规律Ⅲ——能量最低原理在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。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。补充说明#0070C0#00B0F0三.能量最低原理核外电子在原子轨道中的排布规律Ⅲ——能量最低原理①相邻能级能量相差很大时，电子填入能量较低的能级可使原子能量最低。如所有主族元素的基态原子。②当相邻能级能量差别不大时，有1-2个电子填入能量稍高的能级可能反而降低电子的排斥能，进而使原子整体能量最低。如所有副族元素的基态原子。#0070C0#00B0F0练一练下列各基态原子的核外电子排布式表示正确的是（）钠原子：1s22s22p7

B.铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2C.铁原子：1s22s22p63s23p63d8

D.氪原子：1s22s22p63s23p63d104s24p6C#0070C0#00B0F0小结原子核外电子排布符合能量最低原理泡利原理洪特规则若违背其一，则原子能量不处于最低状态，原子不稳定（违背能量最低原理）（违背泡利原理）（违背洪特规则）（违背洪特规则）×√#0070C0#00B0F0思考与讨论（1）为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1（2）为什么基态氮原子的轨道表示式是

，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？不满足能量最低原理不满足洪特规则不满足构造原理#0070C0#00B0F0总结原子核外电子的运动状态和排布规律核外电子的运动状态核外电子的排布规律核外电子排布表示方法能量的量子化能层能级原子轨道电子自旋原子结构示意图构造原理电子排布式泡利原理洪特规则能量最低原理轨道表示式洪特规则特例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电子排布式电子排布图价电子排布图以硫(S)为举例S：1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p4S：3s23p4基态原子核外电子排布的表示方法S：——七图式#0070C0#00B0F0课堂练习1.下列电子排布式或轨道表示式正确的是（）A.C的轨道表示式：B.Ca的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2C.N的轨道表示式：D.Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6D2.下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是（）A.S B.As C.Mn D.Fe3＋D#0070C0#00B0F0课堂练习3．(1)砷的元素符号为____，原子中所有电子占据____个能级，共占有____个轨道，核外共有_____个不同运动状态的电子。

(2)元素Ni的名称为____，该元素在周期表的位置为第____周期，第____族。

(3)第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是__________，该元素基态原子的价层电子轨道表示式为_____________。(4)第三电子层上有_____个能级，作为内层最多可容纳______个电子，作为最外层时，最多可含有_____个未成对电子。

As81833镍四Ⅷ铬（或Cr）3184#0070C0#00B0F04.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为

，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：(1)A为____(写出元素符