原子结构（第4课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理）【知识建构+拓展延伸】 高二化学精讲精练（人教版2019选择性必修2）

第一节

原子结构课时4泡利原理、洪特规则、能量最低原理第一章原子结构与性质01学习目标

CONTENT电子自旋和泡利原理02洪特规则03能量最低原理

为什么每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么这两个电子的运动状态有什么差异呢？氢原子光谱实验钠原子光谱实验【思考与讨论】1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。电子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

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。①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。②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，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电子自旋

在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋相反。这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）（1）轨道表示式（又称电子排布图）：表示电子排布的一种图式，如钠

的基态原子的轨道表示式如下：↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理1、用□或○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□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接4、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，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自

旋相反。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3、通常在方框下方或者上方标记能级符号↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理电子排布的轨道表示式泡利原理铝原子核外电子排布式

铝原子外层成对电子对的数目为6,有一个单电子。1、请写出Li、Be、B的轨道表示式。Li1s↑↓↑2sBe1s↑↓↑↓2sB1s↑↑↓↑↓2s2p【课堂练习】请写出基态碳原子可能的轨道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s哪个正确呢？【思考与讨论】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。2p3的电子排布图XX√请写出基态碳原子可能的轨道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s哪个正确呢？【思考与讨论】√洪特规则洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子洪特规则适用于电子填入简并轨道，并不适用于电子填入能量不同的轨道洪特F.Hund,1896—1997能量较低状态稳定全充满（p6，d10，f14）全空时（p0，d0，f0）半充满（p3，d5，f7）

↑

↑

↑np3对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满、半满、全空时比较稳定,整个体系的能量最低。Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Cu：1s22s22p63s23p63d94s2Cr：1s22s22p63s23p63d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√√1.下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？A.B.√【课堂练习】2.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？ACB√【课堂练习】能量最低原理在构建基态原子时，电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“”这一顺序)。1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p

在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低,这就是能量最低原理。(1)最外层只有1个未成对电子的元素(2)最外层有2个未成对电子的元素(3)最外层有3个未成对电子的元素(4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。【拓展提升】基态原子核外电子排布规律能量最低原理泡利原理洪特规则构造原理【课堂小结】1.“各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的二倍”,支

撑这一结论的理论是 (

)A.构造原理

B.泡利原理C.洪特规则 D.能量最低原理B2.某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了(

)A.泡利原理 B.能量最低原理C.洪特规则 D.洪特规则特例【课堂练习】A3.下列关于硅原子的核外电子排布表示方法中,错误的是(

)A.