泡利原理、洪特规则、能量最低原理课件2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

泡利原理、洪特规则、能量最低原理第一章原子结构与性质

温故知新回顾每个能级最多可容纳的电子数：ns、np、nd、nf......能级分别最多可容纳2×1、2×3、2×5、2×7......个电子。有了原子轨道的概念，你更清楚了：1、3、5、7......是ns、np、nd、nf......能级里的原子轨道数，而它们分别乘以２是由于每个轨道里最多只能容纳2个电子。能级spdf最多可容纳电子数261014原子轨道数1357单轨道容纳电子数2222那么，这两个电子的运动状态有什么差异呢？

在斯特恩-盖拉赫实验中，发现银原子束(最外层只有一个电子)经过不均匀磁场时会产生偏转，并最终在屏幕的垂直方向上形成了两个上下对称的非连续分布。至此，所有的粒子从理论上就都有了——自旋。一、核外电子的排布规则一、核外电子的排布规则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。电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋，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。一、核外电子的排布规则泡利原理1925年，泡利正式提出，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，这个原理被称为泡利原理(泡利不相容原理)。氦的电子排布的两种状态一、核外电子的排布规则【轨道表示式】用方框（或小圆圈、短线）表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。在轨道表示式中，用方框表示原子轨道能量相同的原子轨道的方框相连能量相同的原子轨道也称为简并轨道箭头表示一种自旋状态的电子，称电子对，或称单电子或未成对电子箭头同向的单电子称自旋平行。通常在方框下方或上方标记能级符号。一、核外电子的排布规则H和He的基态原子轨道表示式如图所示根据示例，写出3-7号元素基态原子的轨道表示式HHeLiBeB空轨道单电子（未成对电子）成对电子一、核外电子的排布规则C和N在2p能级的电子出现了至少3种排布方式，你认为p轨道应当采取以下排布方式中的哪种方式呢?一、核外电子的排布规则洪特规则洪特规则:当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。如：2p3的电子排布为：↑↑↑不能写为：↑↓↑或↑↓↑如：2p4的电子排布为：↑↓↑↑不能写为：↑↓↑↓或↑↓↑↓练习：请写出氟元素基态原子的轨道表示式。F1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑2s2p一、核外电子的排布规则洪特规则（特例）24Cr原子电子排布式1s22s22p63s23p63d44s21s22s22p63s23p63d54s1能级排布顺序1s2s2p3s3p4s3d4p填充电子数2262615一、核外电子的排布规则29Cu原子电子排布式

1s22s22p63s23p6

3d94s21s22s22p63s23p6

3d104s1能级排布顺序1s2s2p3s3p4s3d4p填充电子数22626110洪特规则（特例）一、核外电子的排布规则洪特规则（特例）能量相近的简并轨道中，电子排布为全充满、半充满或全空的状态是能量较低的稳定状态，此为洪特规则的特例。全充满：p6、d10、f14半充满：p3、d5、f7全空：p0、d0、f0半充满的有：N（2s22p3

）P（3s23p3

）Cr（3d54s1

）Mn（

3d54s2）As（4s24p3）全充满的有：Ne（2s22p6）Ar（

3s23p6）Cu（

3d104s1

）Zn（3d104s2

）Kr（4s24p6）一、核外电子的排布规则能量最低原理内容：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。一、核外电子的排布规则①泡利原理：②洪特规则：③能量最低原理（构造原理）1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反B.轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定A.当电子排布在同一能级的不同轨道，总是优先单独占据一个轨道小结：核外电子排布规律基态原子：符合泡利原理、洪特规则、构造原理思考与讨论结合核外电子在原子轨道中的排布规律，思考并回答下列问题：为什么基态氮原子的轨道表示式是而不是？为什么基态氦原子的电子排布是1s2而非1s12s1？为什么基态K和Ca的价电子排布式是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？不满足能量最低原理不满足构造原理不满足洪特规则巩固训练1、在多电子原子中，轨道能量是由以下哪些因素决定（

）①电子层

②原子轨道类型（电子亚层）③空间伸展方向④自旋状态A．①②

B．①④

C．②③

D．③④A巩固训练2、已知铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，回答下列问题：（1）核外电子的电子云形状有____种；（2）电子云有______种不同的伸展方向；（4）有____种不同能量的电子；（5）有____种不同运动状态的电子。2球形和哑铃形4513原子中每个电子的运动状态都是不同的！注：①伸展方向——轨道种类②电子能量——能层和能级③同一个轨道中的电子能量相同④电子运动状态——每个电子运动状态都不同巩固训练3、已知硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，回答下列问题：（1）核外电子的电子云形状有____种；（2）有____种不同能量的电子；（3）有____种不同运动状态的电子。（4）有____种不同空间运动状态的电子。25169注意：运动状态和空间运动状态的不同！总结提升核外电子排布表示方法能量最低原理