泡利原理洪特規(guī)則課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)第4課時(shí)

泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理

【復(fù)習(xí)回顧】能級(jí)spdf原子軌道數(shù)單軌道容納電子數(shù)13

5

7【思考】

(1)核外電子在原子軌道中按照什么規(guī)律排布?

(2)核外電子在原子軌道中的排布應(yīng)該如何表示?2222【講授指導(dǎo)】電子自旋和泡利原理

電子自旋在空間有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種取向，簡(jiǎn)稱自旋相反，常用上下箭頭（

↑

和

↓

）表示自旋相反的電子。

在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，它們的自旋相反，這個(gè)原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）?！局v授指導(dǎo)】電子自旋和泡利原理【注意】

①自旋是微觀粒子普遍存在的一種屬性③電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（原子軌道）電子自旋④同一個(gè)原子中不可能存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子處于

完全相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。②電子能量

能層能級(jí)【講授指導(dǎo)】電子排布的軌道表示式（電子排布圖）1.表示方法：

用方框（或圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡(jiǎn)并軌道）的方框相連，箭頭（↑或↓）表示一種自旋狀態(tài)電子。O2s2p1s↑↑↓↑↑↓↑↓簡(jiǎn)并軌道：方框相連箭頭同向的單電子稱自旋平行電子對(duì)在方框下方或上方標(biāo)記能級(jí)符號(hào)【講授指導(dǎo)】原子軌道2.軌道表示式中各符號(hào)數(shù)字的意義：（1）鋁原子外層有

個(gè)電子對(duì)，有

個(gè)單電子。（2）電子有

種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有

種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。13176基態(tài)碳原子可能的軌道表示式C↑↓1s2s↑↓①C↑↓1s2s↑↓↑↑②C↑↓1s2s↑↓↑③C↑↓1s2s↑↓↑④↑↓2p2p2p2p↑↓哪一種軌道表示式正確表達(dá)了基態(tài)碳原子核外電子的排布呢？【思考交流】【講授指導(dǎo)】洪特規(guī)則

基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。2p基態(tài)C原子軌道表示式：↑1s↑↑↓↑↓

2s

當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系具有較低的能量和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。洪特規(guī)則的特例【注意】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。

②洪特規(guī)則是針對(duì)電子填入簡(jiǎn)并軌道而言的，并不適用于電子填入能量不同的軌道。【思考交流】(1)下列軌道表示式中哪個(gè)是硼的基態(tài)原子?為什么?(2)下列軌道表示式中哪個(gè)是氧的基態(tài)原子?為什么?違背了泡利原理??BC選項(xiàng)違背了洪特規(guī)則??【鞏固訓(xùn)練】1.請(qǐng)寫出以下元素基態(tài)原子的軌道表示式。1s↑↑↓↑↓↑↑2s2pN1s↑↓↑↓↑↓↑↑2s2pO1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑2s2pF【講授指導(dǎo)】能量最低原理

在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低。只有一組全滿的簡(jiǎn)并軌道有兩組半滿的簡(jiǎn)并軌道體系能量較低原子較穩(wěn)定體系能量高原子不穩(wěn)定3d4s↑↓Cr↑↑↑↑3d4s↑Cr↑↑↑↑↑整個(gè)原子的能量：

由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定。

【思考討論】1.為什么基態(tài)氦原子的電子排布是1s2而不是1s12s1?2.為什么基態(tài)氮原子的軌道表示式是

，而不是

？3.為什么基態(tài)Sc的價(jià)層電子排布是3d14s2，而不是4s3?不符合能量最低原理不符合洪特規(guī)則不符合泡利原理

基態(tài)原子核外電子排布遵循的原理有泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理，若是違背其中一條規(guī)則，則原子能量便不會(huì)處于最低狀態(tài)，即原子不穩(wěn)定?！眷柟逃?xùn)練】2.寫出鐵原子、亞鐵離子、鐵離子的價(jià)電子軌道表示式。26Fe↑↓4s↑↓↑↑3d↑↑Fe3+Fe2+↑↓↑↑3d↑↑↑↑↑3d↑↑3d63d