1.1.4泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理課件高二化學人教版選擇性必修2

第一章第1節(jié)

原子結構物質的結構和性質第4課時

泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理新課導入核外電子的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道.ns、np原子軌道分別為球形和啞鈴形且含有的軌道數目分別為s：1個、p:3個、d：5個、f：7個ns、np、nd、nf能級最多能容納的電子數為1、3、5、7的2倍從已知的信息中你能得出什么結論？思考交流每個原子軌道最多只能容納2個電子這2個電子的運動狀態(tài)又是什么樣呢？為什么一個軌道允許容納兩個電子？思考交流鈉的最外層只有一個電子，光譜里呈現兩條能量相近的線，氫原子只有一個電子，也出現兩條能量相近的線大膽猜想：一個電子也可能呈現不同的運動狀態(tài)思考交流斯特恩-蓋拉赫實驗只有1個最外層電子的銀原子在外加電場里加速飛行通過一個不對稱磁場時會分成兩束1925年，烏倫貝克和哥德斯密提出：電子除了空間運動狀態(tài)外，還存在一種運動狀態(tài)叫自旋戰(zhàn)01自旋和泡利原理電子自旋自旋相反電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反

常用上下箭頭（↑和↓）表示自旋相反的電子.1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據實驗事實提出假設：電子除了空間運動狀態(tài)外，還存在一種運動狀態(tài)叫自旋。戰(zhàn)01自旋和泡利原理泡利原理

在一個原子軌道里,最多只能容納2個電子,且它們的自旋相反。這個原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）“不相容”是指同一個原子軌道不能容納2個自旋取向相同的電子。(夫妻同住一個房子)

能級nsnpndnf原子軌道數最多容納電子數2610141357如何表示出電子在軌道中的運動狀態(tài)呢？思考如：He1s21s1s泡利原理(夫妻同住一個房子)

×電子的運動狀態(tài)由能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定補充戰(zhàn)02軌道表示式例如軌道表示式軌道表示式（又稱電子排布圖）是表述電子排布的一種圖式

用方框（也可用圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框相連，箭頭（↑↓）表示一種自旋狀態(tài)電子?！?s

2s

2p↑↓↑↓↑↑OH↑1s能級符號原子軌道單電子（未成對電子）“↑↓”代表自旋相反的電子對能量相同的原子軌道（簡并軌道）自旋平行方框的上方或下方寫：能級符號課堂練習：請畫出鋁原子的軌道表示式鋁原子外層有

個電子對，有

個單電子。電子有

種空間運動狀態(tài)，有

種運動狀態(tài)不同的電子。13176注意：

①電子的空間運動狀態(tài)指的是原子軌道

②運動狀態(tài)：原子中一個電子是一種運動狀態(tài)，有幾個電子，則有幾種運動狀態(tài)

③一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的2個電子原子軌道數電子數52%45%39%70%03洪特規(guī)則洪特規(guī)則基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行2p3的電子排布為

不能為2p4的電子排布為

不能為↑↓↑↓

2p↑↓↑↓

2p使用范圍2、洪特規(guī)則適用于電子填入簡并軌道，并不適用于電子

填入能量不同的軌道1、洪特規(guī)則不僅適用于基態(tài)原子，也適用于基態(tài)離子女士優(yōu)先思考討論1、利用泡利原理寫出基態(tài)碳原子的可能軌道排布式C:↑↓1s

2s

2p↑↓↑↑C:↑↓1s

2s

2p↑↓↑C:↓有

種空間運動狀態(tài)，有

種運動狀態(tài)不同的電子。46軌道數電子數√練習：請寫出以下元素原子的軌道表示式。1s↑↑↓↑↓↑↑2s2pN1s↑↓↑↓↑↓↑↑2s2pO1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑2s2pF52%39%70%洪特規(guī)則特例相對穩(wěn)定的狀態(tài)全充滿：p6、d10、f14半充滿：p3、d5、f7全空：

p0、d0、f003洪特規(guī)則能量相同的簡并軌道在______、_____和_______條件時，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。光譜實驗發(fā)現45%3d4s↑↓Cr↑↑↑↑3d4s↑Cr↑↑↑↑↑只有一組全滿的簡并軌道有兩組半滿的簡并軌道全滿半滿全空半充滿狀態(tài)√3d4s↑↓↑↑↓↑↓↑↓↑↓Cu3d4s↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cu全充滿狀態(tài)√【思考與討論】

課本P16（1）

下列軌道表示式中哪個是硼的基態(tài)原子？為什么？A.B.（2）下列軌道表示式中哪個是氧的基態(tài)原子？為什么？ACB

根據泡利原理，在一個原子軌道里最多只能容納2個電子，且它們的自旋相反。

根據洪特規(guī)則，基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行√√04能層與能級能量最低原理

在構建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。04能層與能級能量最低原理整個原子的能量由核電荷數、電子數和電子狀態(tài)三個因素共同決定。1、相鄰能級能量相差很大時，電子填入能量較低的能級可使原子能量最低。如所有主族元素的基態(tài)原子。2、當相鄰能級能量差別不大時，有1-2個電子填入能量稍高的能級可能反而降低電子的排斥能，進而使原子整體能量最低。如所有副族元素的基態(tài)原子。思考討論1.為什么基態(tài)氦原子的電子排布是1s2而不是1s12s13、為什么基態(tài)Sc的價層電子排布是3d14s2，而不是4s3？2、為什么基態(tài)氮原子的軌道表示式，而不是

不滿足能量最低原理不滿足洪特規(guī)則不滿足泡利原理，一個原子軌道，最多只能容納2個電子課本P16鐵原子的電子排布圖↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特規(guī)則泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s結論：基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。違背任意一個，能量就不是最低，就不是基態(tài)。2、若將15P原子的電子排布式寫成

它違背了()

A.能量最低原理 B.泡利原理

C.洪特規(guī)則

D.能量守恒原理1.在2p能級上最多容納6個電子，其依據的規(guī)律是（

）A.能量最低原理B.泡利原理C.洪特規(guī)則D.能量最低原理和泡利原理課堂練習BC課堂練習3、下列電子排布式或軌道表示式正確的是（）A.C的軌道表示式：B.Ca的電子排布式：1s22s22p63s23p63d2C.N的軌道表示式：D.Br－的電子排布式：[Ar]3d104s24p6D課堂小結三大原理泡利原理洪特規(guī)則自旋相反優(yōu)先單獨占據簡并軌道構造原理能量最低原理洪特規(guī)則特例軌道排布圖核外電子排布的表示方法微專題1核外電子排布的表示方法原子(離子)結構示意圖含義將每個能層上的電子總數表示在原子核外的式子實例電子排布式含義用數字在能級符號右上角標明該能級的電子數，這就是電子排布式實例K：1s22s22p63s23p64s1簡化電子排布式含義為了避免電子排布式書寫過于復雜，可把內層電子達到稀有氣體原子結構的部分，以相應稀有氣體元素符號外加方括號來表示實例K：[Ar]4s1價層電子排布式含義化學反應中可能發(fā)生電子變動的能級稱為價電子層(簡稱價層)。主族元素原子的價層電子指最外層電子，價層電子排布即最外層電子排布；副族元素原子的價層電子除最外層電子外，還可包括次外層電子實例Al：3s23p1軌道表示式含義每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一種自旋狀態(tài)的電子實例Al微專題1核外電子排布的表示方法電子式含義化學中常在元素符號周圍用“·”或“×”來表示元素原子的最外層電子，相應的式子叫作電子式實例1、【2018年全國卷Ⅰ理綜35】Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_____、_____（填標號）。C．B．A．D．DC高考真題4、[21全國甲卷]Si的價電子層的電子排式為

。3s23p2[21廣東卷]基態(tài)硫原子價電子排布式為

。3s23p4[21山東卷]基態(tài)F原子核外電子的運動狀態(tài)有

種。9[21湖南卷]基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為

。2、（2021·廣東汕頭二模）(1)光刻膠常含C、