1.1.4泡利原理、洪特规则、能量最低原理 课件 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修2

第4课时

泡利原理、洪特规则、能量最低原理人教版（2019）选择性必修2第一章

原子结构与性质第一节

原子结构学习目标1.掌握泡利原理、洪特规则、能量最低原理，能够根据三条规则书写轨道表示式，熟知核外电子排布的表示方法。2.掌握1～36号元素的原子核外电子轨道表示式。3.能够根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子。回顾原子光谱能层能级原子轨道电子自旋基态、激发态电子排布式？？？？？？原子结构示意图构造原理构造原理O1s22s22p4

O

1s

2s

2p↑↓↑↓↑↓↑↑轨道表示式用方框表示原子轨道，用箭头表示电子，叫做轨道表示式（又称电子排布图）。简并轨道：方框相连“↑”、“↓”表示一种自旋状态的电子轨道表示式用方框表示原子轨道，用箭头表示电子，叫做轨道表示式（又称电子排布图）。“↑↓”称电子对“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。O1s22s22p4O

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2p↑↓↑↓↑↓↑↑箭头同向的单电子称自旋平行轨道表示式用方框表示原子轨道，用箭头表示电子，叫做轨道表示式（又称电子排布图）。O1s22s22p4O

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2s

2p↑↓↑↓↑↓↑↑2p2s

1s↑↓↑↓↑↓↑↑能级上下错落，以表达能量高低不同。【思考･讨论】请写出基态氦原子可能的轨道表示式HeHe1s

1s↑↓↑↑√基于光谱事实，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这个原理是由泡利首先提出，称为泡利原理，也称泡利不相容原理。同一个原子中不能有两个或两个以上的电子处于完全相同的运动状态。一.泡利原理电子的运动状态空间运动状态（原子轨道）电子自旋同一个原子中不能有两个或两个以上的电子处于完全相同的运动状态。在氧原子中，有

种空间运动状态，有

种运动状态不同的电子。58一.泡利原理练一练一.泡利原理请写出Li、Be、B的轨道表示式LiBeB1s2s↑↑↓1s2s2p1s2s↑↓↑↓↑↓↑↓↑请写出基态碳原子可能的轨道表示式练一练C↑↓1s2s↑↓①C↑↓1s2s↑↓↑↑②C↑↓1s2s↑↓↑③C↑↓1s2s↑↓↑④↑↓2p2p2p2p↑↓思考：哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布呢？×基态原子中，填入简并轨道的电子总是优先以自旋平行方式分别占据不同轨道，称为洪特规则。1925年，洪特在诠释复杂原子光谱时，得出判断基态原子光谱的三条经验规则，后人归并简化为一条：二.洪特规则【思考･讨论】请写出7~24号元素的轨道表示式。Cr1s

2s

2p3s3p3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑↑↑1s22s22p63s23p63d54s14s洪特规则的特例：电子排布时，当能量相同的简并轨道处于半满、全满或全空时，整个原子的能量较低。洪特规则相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14半充满:p3、d5、f7全空:p0、d0、f0【思考･讨论】请写出24号元素的基态原子价层轨道表示式Cr

3d4s↑↑↑↑

↑↓Cr

3d4s↑↑↑↑↑↑√3d54s1请写出29Cu的价层电子轨道表示式Cu3d4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑3d104s1【巩固･评价】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，简称能量最低原理。能量最低原理【思考･讨论】(1)下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子?为什么?(2)下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子?为什么?√√书本P16不符合泡利原理不符合洪特规则【思考･讨论】不符合能量最低原理(1)为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1?(2)为什么基态氮原子的轨道表示式是，而不是?(3)为什么基态Sc的价电子是3d14s2，而不是4s3?不符合洪特规则不符合泡利原理书本P16结构示意图价层电子排布式价层电子轨道表示式FeFe3+【思考･讨论】写出Fe、Fe3+的原子（或离子）结构示意图、价层电子排布式和价层电子的轨道表示式。3d53d64s2

3d4s↑↓↑↑↑↑↑↓

3d4s↑↑↑↑↑原子结构示意图电子排布式轨道表示式意义原子或离子各能层上的核外电子总数的式子用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子实例1s22s22p63s23p63d64s2

[Ar]3d64s2

3d64s2原子结构的表示方法简化电子排布式价层电子排布式总结原子核外电子的运动状态和排布规律核外电子的运动状态核外电子的排布规律核外电子排布表示方法能量的量子化能层能级原子轨道电子自旋原子结构示意图构造原理电子排布式泡利原理洪特规则能量最低原理轨道表示式洪特规则特例课堂练习练一练1．在d轨道中电子排布成

，而不排布成

，其直接根据是（

）A．能量最低原理 B．泡利不相容原理C．原子轨道能级图 D．洪特规则课堂练习2.以下原子属于基态原子的是（

）3.下列有关锂原子轨道表示式表示的状态中，能量最低的是()，能量最高的是（

）课堂练习A.B.C. D.↑1s2s2p↑↓1s2s2p↑↓↑↑1s2s2p↑↓↑↓1s2s2p↑4.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]3d104s24p65.轨道表示式可以表示原子或离子的核外电子排布。请根据基态Fe的轨道表示式，写出Fe2+、Fe3+的轨道表示式。Fe↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s3d↑↑↑↑↑↓↑↓Fe2+:

Fe3+: