泡利原理、洪特规则(三)

章原子结构与性质节原子结构2021/5/91原子结构一、能层与能级二、构造原理三、原子基态、激发态、光谱四、电子云、原子轨道、泡利原理及洪特规则2021/5/92上节课我们学习了什么？核外电子的排布2021/5/93核外电子分层排布电子按能量高低在核外分层排布(K<L<M<N)。1234567KLMNOPQ由内到外，能量逐渐升高2021/5/94构造原理1K一能层能级数2L二7Q七6P六5O五4N四3M三2021/5/95生活中的光现象四、能量最低原理、基态、激发态、光谱2021/5/96阅读教材7-8页原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态吸收能量能量释放应用：1、能量最低原理:基态原子激发态原子原子光谱

光谱分析---发现新元素---鉴定元素（低能）（高能）光（辐射）电子释放能量的重要形式之一2021/5/972、原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱的总称。2021/5/98锂、氦、汞的发射与吸收光谱2021/5/99以下电子排布式能表示基态原子的是（

）

A．1s22s22p63s13p3

B．1s22s23s1

C．1s22s22p63s23p63d24s1

D．1s22s22p63s23p63d104s24p1

D激发态碳原子的基态价电子排布为：2s22p2

其中一激发态电子排布为2s12p32021/5/910应用反馈1、同一原子的基态和激发态相比较（）

A、基态时的能量比激发态时高

B、基态时比较稳定

C、基态时的能量比激发态时低

D、激发态时比较稳定B、C2、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

B、节日里燃放的焰火

C、金属导线可以导电

D、卫生丸久置后消失B2021/5/911应用反馈3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是（）

A．元素原子的核电荷数

B．原子核外电子的多少

C．电子离原子核的远近

D．原子核外电子的大小C4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时()A.产生的光谱为吸收光谱

B.产生的光谱为发射光谱

C.产生的光谱线的条数可能是2条

D.电子的势能将升高.B、C2021/5/912原子核外电子是如何运动的呢？玻尔的行星模型教材第10页2021/5/913宏观物体、电子运动的比较宏观物体微观粒子（电子）质量速度位移能量轨迹很大很小较小很大（接近光速）可测可测位移、能量不可同时测定可描述（画图或函数描述）宏观物体微观粒子氢原子电子运动2021/5/914不能确定一定状态的核外电子在某一时刻处于核外空间某处，只能确定它在核外各处出现的概率。

我知道了2021/5/915发现问题原子核外电子是如何运动的呢?1、现代量子力学的描述：不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，而只能确定它在原子核外各处出现的概率。2、电子云：电子在原子核外出现的概率密度分布，电子云是核外电子运动状态的形象化描述。五、电子云与原子轨道2021/5/916问题探究3、电子云图：思考:电子云图中小黑点及其小黑点疏密的含义？小黑点表示电子在此处出现过一次，小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现的概率的大小2021/5/9171．以下对核外电子运动状况的描述正确的是（

）

A、电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B、电子云就是高速运动的电子所分散的云。C、电子云图中的小黑点的多少表示电子个数的多少D、电子云图中的小黑点的疏密表示电子在核外空间出现机会的多少你理解了吗？D2021/5/918问题探究4、原子轨道（常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来。人们把这种电子云轮廓图称为原子轨道。）（1）S能级1s、2s、3s、4s……电子的能量依次增高、电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，所以原子轨道的半径增大只有1个轨道2021/5/919

ns能级的原子轨道111①能层序数n越大，轨道半径越大。1s2s3s球形上图中,表示1S、2S、3S电子云的分别是哪幅？②nS有一个轨道2021/5/920PxPyPz

（2）nP能级的原子轨道①nP有三个原子轨道，相互垂直纺锤形②同一能层，轨道能量Px=Py=Pz③半径随n值增大2021/5/921量子力学告诉我们：nS能级各有1个轨道nP能级各有3个轨道nd能级各有5个轨道nf能级各有7个轨道……2021/5/922你理解原子轨道了吗？甲同学说：S电子绕核运动，其轨道为一圆圈，而P电子走∞形。这种说法对吗？不对。因为电子运动并无固定轨迹。理解原子轨道的含义——电子云轮廓图

(电子云的概率分布)2021/5/923你理解原子轨道了吗？乙同学说：M能层上有3s、3p、3d三条轨道。这种说法对吗？不对。电子层原子轨道类型原子轨道数目可容纳的电子数33S，3P，3d1+3+518理解各能层、各能级包含的原子轨道数目2021/5/924科学探究（第二周期元素原子的轨道表示式）（3）轨道表示式:将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内表明基态原子核外电子分布的式子称为轨道表示式。1、每个轨道最多容纳2个电子，即电子对。用方向相反的箭头“↑↓”表示。2、当电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同的轨道而且自旋方向相同。总结2021/5/925发现问题能级符号

spdf轨道数

1357最多容纳电子数2610142021/5/926解决问题1、泡利原理

1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。用箭头“↑↓”表示。核外电子在同一能级上排布时所遵循的规律2、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。（出现全充满、半充满、全空时能量最低。）2021/5/927问题解决

电子分布到能量相同的等价轨道时，总是尽先单独占据一个轨道，并且自旋相同的方向。

例:N洪特（Hund）规则1s2s2p2021/5/928问题解决作为洪特规则的特例，等价轨道：

全充满

p6、d10、f14

半充满

p3、d5、f7

全空

p0、d0、f0

的结构状态比较稳定例：19K

1s22s22p63s23p64s1

或[Ar]4s1

24Cr[Ar]3d54s12021/5/929问题解决即电子在原子轨道中的填充顺序，并不是原子轨道能级高低的顺序，填充次序遵循的原则是使原子的总能量保持最低。能量最低原理整个原子处于状态能量最低2021/5/930原子处在基态时，电子排布遵循3原则：1、泡利不相容原理2、能量最低原理3、洪特规则

1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向相反。用箭头“↑↓”表示。

在不违背Pauli原理的条件下，电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低。

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。（出现全充满、半充满、全空时能量最低。）2021/5/931下列各轨道表示式能准确表示基态氧原子的核外电子排布的是（）

↑↓↑↓1S2S2P↑↓↑↓↑↓↑1S2S2P↑↑↓↑↓↑↓↑↓1S2S2P↑↓↑↓↑↓↑↓1S2S2P↑↑↑↓ABCDD2021/5/932这节课我们重点学习了什么？—核外电子的运动及其描述核外电子遵循排布运动描述能量最低原理泡利原理洪特规则电子云原子轨道2021/5/933下列说法中正确的是（）A、处于最低能量的原子叫基态原子B、3P2表示3P能级有两个轨道C、同一原子中，1S、2S、3S电子的能量逐渐降低D、同一原子中，2P、3P、4P能级的轨道数依次增多练习一A2021/5/934下列电子层中，原子轨道的数目为4的是（）A、K层