【化学课件】泡利原理、洪特规则、能量最低原理 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节

原子结构第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理第一章

原子结构与性质利用STM观察原子[学习目标]1.能从原子微观层面理解原子的组成、结构。2.能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法(重点)。知识回顾能级nsnpndnf轨道数最多容纳电子数各能级包含的原子轨道数，最多容纳的电子数？填空下表1357261014为什么每个轨道最多容纳的2个电子？一、电子自旋与泡利原理电子自旋——微观粒子普遍存在的一种内在属性有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用“↑和↓”表示。✪注意：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。

一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。2.泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。又称作泡利不相容原理。二、电子排布的轨道表示式1.轨道表示式用一个○或□表示一个原子轨道，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连。1s2

2s22p63s23p1例如Al电子排布式电子排布图spdf↑↓↑↑2.表示方法1s2s2p3s3p↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓一个原子轨道能层序数、能级符号空轨道单电子★注意：铝原子中有6个电子对，1个单电子；7种空间运动状态，13种电子运动状态。×三、洪特规则↑↓↑↓1s2s2p3s3p3d4s1.内容基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。24Cr1s2s2p7N↑↑↑↑↓↑↓↓1s2s2p8O↑↑↑电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s12.特例↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑×★全充满、全空、半充满状态时，具有较低的能量和较强的稳定性。↑↑↑↑↑↑四、能量最低原理结合构造原理分析Fe原子电子排布图，你能有何发现？1.内容：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。2.因素：整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。26Fe↑↓↑↑↑↑3d↑↓4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p3s↑↓↑↓↑↓3p思考交流1.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？A.

B.

C.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。√2.下列有关电子轨道表示式的表述正确的是A.可表示单核10电子粒子基态时的电子排布B.表示错误，违背了泡利原理C.表示基态N原子的价层电子排布D.表示处于激发态的B原子的核外电子轨道表示式√思考交流3.(1)下列是一些原子的2p能级和3d能级电子排布的情况。试判断，违背了泡利原理的是____(填序号，下同)，违背了洪特规则的是________。②③ ④⑤ ⑥(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为______________；其最高价氧化物对应水化物的化学式______。③②④⑥1s22s22p63s23p4H2SO4(3)现有下列多电子原子的原子轨道：①2s

②3d

③3s

④4p

⑤3p轨道能量由低到高排列的顺序是____________(填序号)。①③⑤②④思考交流4.(1)Mn元素与O元素中，基态原子核外未成对电子数较多的是______。(2)基态Ge原子有____个未成对电子。(3)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为____。Mn22注意书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写归纳总结自我测试1.下列括号里对某些基态原子或离子的核外电子排布的评价正确的是A.基态硫原子的3p电子轨道表示式：(错误，违背洪特规则)B.基态Fe2＋的价层电子轨道表示式：(正确，失去能量较低的3d电子)C.基态碳原子的电子排布式：1s22s12p3(正确，半充满较稳定)D.基态钪原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2(正确，符合能量最低原理)√自我测试2.下列有关电子排布式、原子结构示意图以及轨道表示式正确的是A.钴(Co)的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9B.As的价层电子轨道表示式：C.Fe的原子结构示意图：D.Mn2＋的价层电子轨道表示式：√自我测试3.(2023·武汉高二期末)下列化学用语正确的是A.Cl－的结构示意图：B.基态镍原子(Ni)的电子排布式：[Ar]3d84s2C.水的电子式：D.基态氧原子的核外电子轨道表示式：√自我测试4.(1)元素Y的原子最外层电子排布式为