高中化学人教版同步配套课件__能量最低原理_泡利原理_洪特规则

1、第第一一章章 第第一一节节第第二二课课时时课前预习课前预习巧设计巧设计名师课堂名师课堂一点通一点通 创新演练创新演练大冲关大冲关设计设计1设计设计2设计设计3考点一考点一考点二考点二课堂课堂10分钟练习分钟练习课堂课堂5分钟归纳分钟归纳课下课下30分钟演练分钟演练返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回 1构造原理构造原理 核外电子按照核外电子按照 顺序填充，填满一个能级再填一个新顺序填充，填满一个能级再填一个新能级。其填充顺序为能级。其填充顺序为1s2s2p3s3p4s 4p5s 5p6s 2各能级容纳的电子数各能级容纳的电子数 s、p、d、f各能级最多容纳的电子数分别为各能级最多容纳的电子

2、数分别为 、 、 、 。能级能级3d4d21232527返回返回 一、能量最低原理、基态与激发态、光谱一、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1能量最低原理能量最低原理 原子的电子排布遵循原子的电子排布遵循 能使整个原子的能量处能使整个原子的能量处于于 状态。状态。 2基态原子与激发态原子基态原子与激发态原子构造原理构造原理最低最低返回返回3光谱与光谱分析光谱与光谱分析(1)光谱形成原因：光谱形成原因：不同元素的原子发生不同元素的原子发生 时会吸收或释放不同的光。时会吸收或释放不同的光。(2)光谱分类：光谱分类：跃迁跃迁 (3)光谱分析：光谱分析：在现代化学中，利用在现代化学中，利用 上的特征谱

3、线来鉴定元素上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。的分析方法。原子光谱原子光谱返回返回 二、电子云与原子轨道二、电子云与原子轨道 1电子云电子云 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的间的 分布的形象化描述。分布的形象化描述。 2原子轨道原子轨道 (1)概念：电子在原子核外的一个概念：电子在原子核外的一个 运动状态称为一运动状态称为一个原子轨道。个原子轨道。概率密度概率密度空间空间返回返回 (2)原子轨道的形状：原子轨道的形状： s电子云：电子云： ，p电子云：电子云： 。 (3)各能级含原子轨道数：各能级含原子轨道数： ns能级有能级有

4、个原子轨道，个原子轨道，np能级有能级有 个原子轨道，个原子轨道，nd能级有能级有 个原子轨道，个原子轨道，nf能级有能级有 个原子轨道。个原子轨道。 球形球形哑铃形哑铃形1357返回返回 三、泡利原理和洪特规则三、泡利原理和洪特规则 1泡利原理泡利原理 在一个原子轨道里最多只能容纳在一个原子轨道里最多只能容纳 个电子，而且它们个电子，而且它们的自旋状态的自旋状态 ，这个原理称为泡利原理。，这个原理称为泡利原理。 2洪特规则洪特规则 当电子排布在当电子排布在 能级的能级的 轨道时，基态原子中的轨道时，基态原子中的电子总是优先电子总是优先 ，而且自旋状态，而且自旋状态 ，这个规则称为洪特规则。这

5、个规则称为洪特规则。2相反相反同一同一不同不同单独占据一个轨道单独占据一个轨道相同相同返回返回 3电子排布图电子排布图 在电子排布图中，用一个在电子排布图中，用一个 表示一个原子轨道，用表示一个原子轨道，用 表示电子。表示电子。方框方框箭头箭头返回返回1下面是一些原子的电子排布，其中不是激发态原子下面是一些原子的电子排布，其中不是激发态原子的是的是 ()A1s22s22p6 B1s22s13s1C1s22s24d1 D1s22s22p23s1解析：解析：A为基态原子，为基态原子，B中中2s上的电子激发到上的电子激发到3s上，上，C项项中中2p的电子激发到的电子激发到4d上，上，D项中项中2p的

6、电子激发到的电子激发到3s上。上。答案：答案：A返回返回2生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是 ()A钢铁长期使用后生锈钢铁长期使用后生锈 B节日里燃放的焰火节日里燃放的焰火C金属导线可以导电金属导线可以导电 D卫生丸久置后消失卫生丸久置后消失解析：解析：钢铁长期使用后生锈是化学变化，有电子的转移。钢铁长期使用后生锈是化学变化，有电子的转移。焰火是电子由较高能量的激发态，跃迁到较低能量的基焰火是电子由较高能量的激发态，跃迁到较低能量的基态，多余的能量以光的形式释放出来，金属导线导电是态，多余的能量以光的形式释放出来，金属导线导电是自由电子

7、的定向移动，卫生丸久置后消失是升华。自由电子的定向移动，卫生丸久置后消失是升华。答案：答案：B返回返回3下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A电子云图中的小黑点表示电子的多少电子云图中的小黑点表示电子的多少B电子云轮廓图称为原子轨道，它表示电子的运动轨迹电子云轮廓图称为原子轨道，它表示电子的运动轨迹C不同能层的不同能层的s电子的原子轨道形状相同电子的原子轨道形状相同D不同能层的不同能层的p能级都有能级都有3个原子轨道个原子轨道解析：解析：电子云图中的小黑点是电子在原子核外出现概率密度电子云图中的小黑点是电子在原子核外出现概率密度的形象描述，所以的形象描述，所以A不正确；原子轨道表示电子运动经

8、常出不正确；原子轨道表示电子运动经常出现的区域，所以现的区域，所以B不正确；不同能层的不正确；不同能层的s轨道都是球形的，轨道都是球形的，C正确；任意能层的正确；任意能层的p能级都有能级都有3个原子轨道，个原子轨道，D正确。正确。答案：答案：CD返回返回4如果在如果在3p能级上有能级上有3个电子，则它们应排布为个电子，则它们应排布为(电子排布电子排布图图)_，而不能排布为，而不能排布为 ，因为，因为这违背了这违背了_，也不能排布成，也不能排布成 ，因为这违背了因为这违背了_。如果。如果3p能级上有能级上有4个电子，有人认个电子，有人认为可以排布为为可以排布为 ，你认为是否正确，说，你认为是否正

9、确，说明理由明理由_。返回返回解析：解析：若若3p能级上有能级上有3个电子，则它们应排布为个电子，则它们应排布为 ，不能排布为不能排布为 ，因为这违背了泡利原理，因为这违背了泡利原理(一个轨道最多只能容纳一个轨道最多只能容纳2个电子个电子)和洪特规则和洪特规则(当电子排布在同当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同一个轨道，且自旋状态相同)，若，若3p能级上有能级上有4个电子，则排个电子，则排布成布成 。答案：答案： 泡利原理和洪特规则泡利原理和洪特规则 洪特规则不正确，洪特规则不正确，因为因

10、为3P能级上只有能级上只有3个轨道个轨道 。返回返回返回返回 1能量最低原理能量最低原理 原子中电子排布时，将尽可能使体系的总能量最低。原子中电子排布时，将尽可能使体系的总能量最低。也就是说，电子首先填充也就是说，电子首先填充1s轨道，然后按构造原理图的顺轨道，然后按构造原理图的顺序依次向高能级填充。这是宇宙间从宏观到微观普遍存在序依次向高能级填充。这是宇宙间从宏观到微观普遍存在的法则的法则能量越低越稳定。能量越低越稳定。返回返回 2泡利原理泡利原理 (1)电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋，电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋，电子自旋可以比喻成地球的自转，电子自旋有顺时针和逆

11、电子自旋可以比喻成地球的自转，电子自旋有顺时针和逆时针两种方向，常用上下箭头时针两种方向，常用上下箭头(和和)表示自旋方向相反的表示自旋方向相反的电子。电子。 (2)在一个原子轨道里，最多只能容纳在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且个电子，而且它们的自旋方向相反，这个原理是由泡利首先提出的，称它们的自旋方向相反，这个原理是由泡利首先提出的，称为泡利原理。为泡利原理。返回返回 3洪特规则洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，这个规子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，

12、这个规则是由洪特首先提出的，称为洪特规则。则是由洪特首先提出的，称为洪特规则。 (1)在能量相同的轨道在能量相同的轨道(也称等价轨道，例如也称等价轨道，例如3个个p轨道，轨道，5个个d轨道，轨道，7个个f轨道轨道)上分布的电子，将尽可能分占不同的上分布的电子，将尽可能分占不同的轨道，而且自旋方向相同。轨道，而且自旋方向相同。 例如，碳原子中的例如，碳原子中的2个个p电子的排布应该是：电子的排布应该是： 而不是。而不是。 氮原子的氮原子的3个个p电子也是分布在电子也是分布在3个个p轨道上，并且有相轨道上，并且有相同的自旋方向。同的自旋方向。返回返回 (2)等价轨道全充满、半充满或全空的状态一般比

13、较稳等价轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定，也就是说，具有下列电子层结构的原子是比较稳定的：定，也就是说，具有下列电子层结构的原子是比较稳定的： 全充满：全充满：p6，d10，f14， 半充满：半充满：p3，d5，f7， 全空：全空：p0，d0，f0。 如如24Cr：Ar3d44s23d54s1(较稳定较稳定)， 29Cu：Ar3d94s23d104s1(较稳定较稳定)。返回返回 解析解析解答该题时要依据构造原理和原子核外电子排解答该题时要依据构造原理和原子核外电子排布规则，逐项认真分析。布规则，逐项认真分析。A项，项，3p能级有一个空轨道，说明能级有一个空轨道，说明3p上填上填2个电

14、子，因填个电子，因填1个电子有个电子有2个空轨道，填个空轨道，填3个电子或个电子或3个电子以上无空轨道，则个电子以上无空轨道，则3p上有上有2个电子，个电子，3s上肯定已填满，上肯定已填满，价电子排布价电子排布3s23p2，因此，因此A中两微粒相同。中两微粒相同。M层全充满而层全充满而N层为层为4s2，M层上有层上有d轨道，即：轨道，即：3s23p63d10，显然是锌元素，显然是锌元素，3d64s2是铁元素，是铁元素，B选项符合题意。选项符合题意。C中外围电子排布为中外围电子排布为4s24p5，则，则3d上已排满上已排满10个电子，核外电子排布为个电子，核外电子排布为返回返回答案答案B返回返回

15、返回返回 136号元素原子核外电子排布的特殊性号元素原子核外电子排布的特殊性(1)最外层只有一个未成对电子的元素：最外层只有一个未成对电子的元素：A族族(ns1：H、Li、Na、K)，A族族(ns2np1：B、Al、Ga)，A族族(ns2np5：F、Cl、Br)，特殊的特殊的Cr(3d54s1)和和Cu(3d104s1)。返回返回(2)最外层有最外层有2个未成对电子的元素：个未成对电子的元素：A族族(ns2np2：C、Si、Ge)，A族族(ns2np4：O、S、Se)。(3)最外层有最外层有3个未成对电子的元素：个未成对电子的元素：A族族(ns2np3：N、P、As)。(4)3d电子半充满的元

16、素：电子半充满的元素：Cr：3d54s1、Mn：3d54s2。返回返回返回返回返回返回 例例2A、B、C、D、E代表代表5种元素。请填空：种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层个未成对电子，次外层有有2个电子，该原子的电子排布图个电子，该原子的电子排布图_。 (2)B元素的负一价离子与元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，布式都与氩原子相同，B元素的符号为元素的符号为_，C的离子的离子结构示意图为结构示意图为_。返回返回 (3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d能级为半充满，能级为半

17、充满，D的元素的元素符号为符号为_，其基态原子的电子排布式为，其基态原子的电子排布式为_。 (4)E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满，层全充满，N层没有成对电子，层没有成对电子，只有一个未成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为的元素符号为_，其基态，其基态原子的电子排布图为原子的电子排布图为_。返回返回即三价阳离子的构型为即三价阳离子的构型为3d5，则原子的价电子构型为，则原子的价电子构型为3d64s2，为为26号号Fe元素，基态原子的电子排布式为元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由由E元素基态原子的元素基态原子的M层全充满，层全充满，N

18、层没有成对电子，只有层没有成对电子，只有1个未成对电子，可知其价电子个未成对电子，可知其价电子构型为构型为3d104s1，所以，所以E为为Cu元素，基态原子的电子排布图元素，基态原子的电子排布图为为Ar 。返回返回 解析解析(1)根据根据A元素基态原子的最外层有元素基态原子的最外层有3个未成对电个未成对电子，次外层有子，次外层有2个电子，可知该元素的基态原子有个电子，可知该元素的基态原子有2个电子层，个电子层，共有共有7个电子，是个电子，是N元素，其电子排布图为元素，其电子排布图为 。(2)B元素的负一价离子与元素的负一价离子与C元素元素的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有18个电子，个电子，则则B元素为元素为Cl元素，元素，C元素为元素为K元素，元素，K的结构示意图为的结构示意图为 。 (3)D元素的正三价离子的元素的正三价离子的3d能级为半充满，能级为半充满，返回返回 答案答案(1)(2)Cl (3)F