1.1.4泡利原理洪特规则能量最低原理课件高二化学人教版选择性必修2

第一章第1节

原子结构物质的结构和性质第4课时

泡利原理、洪特规则、能量最低原理新课导入核外电子的一个空间运动状态称为一个原子轨道.ns、np原子轨道分别为球形和哑铃形且含有的轨道数目分别为s：1个、p:3个、d：5个、f：7个ns、np、nd、nf能级最多能容纳的电子数为1、3、5、7的2倍从已知的信息中你能得出什么结论？思考交流每个原子轨道最多只能容纳2个电子这2个电子的运动状态又是什么样呢？为什么一个轨道允许容纳两个电子？思考交流钠的最外层只有一个电子，光谱里呈现两条能量相近的线，氢原子只有一个电子，也出现两条能量相近的线大胆猜想：一个电子也可能呈现不同的运动状态思考交流斯特恩-盖拉赫实验只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束1925年，乌伦贝克和哥德斯密提出：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋战01自旋和泡利原理电子自旋自旋相反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（↑和↓）表示自旋相反的电子.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。战01自旋和泡利原理泡利原理

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）“不相容”是指同一个原子轨道不能容纳2个自旋取向相同的电子。(夫妻同住一个房子)

能级nsnpndnf原子轨道数最多容纳电子数2610141357如何表示出电子在轨道中的运动状态呢？思考如：He1s21s1s泡利原理(夫妻同住一个房子)

×电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定补充战02轨道表示式例如轨道表示式轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一种图式

用方框（也可用圆圈）表示原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连，箭头（↑↓）表示一种自旋状态电子。↑↓1s

2s

2p↑↓↑↓↑↑OH↑1s能级符号原子轨道单电子（未成对电子）“↑↓”代表自旋相反的电子对能量相同的原子轨道（简并轨道）自旋平行方框的上方或下方写：能级符号课堂练习：请画出铝原子的轨道表示式铝原子外层有

个电子对，有

个单电子。电子有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。13176注意：

①电子的空间运动状态指的是原子轨道

②运动状态：原子中一个电子是一种运动状态，有几个电子，则有几种运动状态

③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子原子轨道数电子数52%45%39%70%03洪特规则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的电子排布为

不能为2p4的电子排布为

不能为↑↓↑↓

2p↑↓↑↓

2p使用范围2、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1、洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子女士优先思考讨论1、利用泡利原理写出基态碳原子的可能轨道排布式C:↑↓1s

2s

2p↑↓↑↑C:↑↓1s

2s

2p↑↓↑C:↓有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。46轨道数电子数√练习：请写出以下元素原子的轨道表示式。1s↑↑↓↑↓↑↑2s2pN1s↑↓↑↓↑↓↑↑2s2pO1s↑↓↑↓↑↓↑↓↑2s2pF52%39%70%洪特规则特例相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满：p3、d5、f7全空：

p0、d0、f003洪特规则能量相同的简并轨道在______、_____和_______条件时，体系能量较低，原子较稳定。光谱实验发现45%3d4s↑↓Cr↑↑↑↑3d4s↑Cr↑↑↑↑↑只有一组全满的简并轨道有两组半满的简并轨道全满半满全空半充满状态√3d4s↑↓↑↑↓↑↓↑↓↑↓Cu3d4s↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↓Cu全充满状态√【思考与讨论】

课本P16（1）

下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？A.B.（2）下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？ACB

根据泡利原理，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。

根据洪特规则，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√√04能层与能级能量最低原理

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，这就是能量最低原理。04能层与能级能量最低原理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。1、相邻能级能量相差很大时，电子填入能量较低的能级可使原子能量最低。如所有主族元素的基态原子。2、当相邻能级能量差别不大时，有1-2个电子填入能量稍高的能级可能反而降低电子的排斥能，进而使原子整体能量最低。如所有副族元素的基态原子。思考讨论1.为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s13、为什么基态Sc的价层电子排布是3d14s2，而不是4s3？2、为什么基态氮原子的轨道表示式，而不是

不满足能量最低原理不满足洪特规则不满足泡利原理，一个原子轨道，最多只能容纳2个电子课本P16铁原子的电子排布图↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑洪特规则泡利原理能量最低原理1s2s2p3p3d3s4s结论：基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。违背任意一个，能量就不是最低，就不是基态。2、若将15P原子的电子排布式写成

它违背了()

A.能量最低原理 B.泡利原理

C.洪特规则

D.能量守恒原理1.在2p能级上最多容纳6个电子，其依据的规律是（

）A.能量最低原理B.泡利原理C.洪特规则D.能量最低原理和泡利原理课堂练习BC课堂练习3、下列电子排布式或轨道表示式正确的是（）A.C的轨道表示式：B.Ca的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2C.N的轨道表示式：D.Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6D课堂小结三大原理泡利原理洪特规则自旋相反优先单独占据简并轨道构造原理能量最低原理洪特规则特例轨道排布图核外电子排布的表示方法微专题1核外电子排布的表示方法原子(离子)结构示意图含义将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子实例电子排布式含义用数字在能级符号右上角标明该能级的电子数，这就是电子排布式实例K：1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式含义为了避免电子排布式书写过于复杂，可把内层电子达到稀有气体原子结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示实例K：[Ar]4s1价层电子排布式含义化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。主族元素原子的价层电子指最外层电子，价层电子排布即最外层电子排布；副族元素原子的价层电子除最外层电子外，还可包括次外层电子实例Al：3s23p1轨道表示式含义每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一种自旋状态的电子实例Al微专题1核外电子排布的表示方法电子式含义化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫作电子式实例1、【2018年全国卷Ⅰ理综35】Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。C．B．A．D．DC高考真题4、[21全国甲卷]Si的价电子层的电子排式为

。3s23p2[21广东卷]基态硫原子价电子排布式为

。3s23p4[21山东卷]基态F原子核外电子的运动状态有

种。9[21湖南卷]基态硅原子最外层的电子排布图为

。2、（2021·广东汕头二模）(1)光刻胶常含C、