高中化學(xué)人教版同步配套課件__能量最低原理_泡利原理_洪特規(guī)則

1、第第一一章章 第第一一節(jié)節(jié)第第二二課課時(shí)時(shí)課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通 創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)3考點(diǎn)一考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)二課堂課堂10分鐘練習(xí)分鐘練習(xí)課堂課堂5分鐘歸納分鐘歸納課下課下30分鐘演練分鐘演練返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回 1構(gòu)造原理構(gòu)造原理 核外電子按照核外電子按照 順序填充，填滿一個(gè)能級再填一個(gè)新順序填充，填滿一個(gè)能級再填一個(gè)新能級。其填充順序?yàn)槟芗?。其填充順序?yàn)?s2s2p3s3p4s 4p5s 5p6s 2各能級容納的電子數(shù)各能級容納的電子數(shù) s、p、d、f各能級最多容納的電子數(shù)分別為各能級最多容納的電子

2、數(shù)分別為 、 、 、 。能級能級3d4d21232527返回返回 一、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜一、能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜 1能量最低原理能量最低原理 原子的電子排布遵循原子的電子排布遵循 能使整個(gè)原子的能量處能使整個(gè)原子的能量處于于 狀態(tài)。狀態(tài)。 2基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子構(gòu)造原理構(gòu)造原理最低最低返回返回3光譜與光譜分析光譜與光譜分析(1)光譜形成原因：光譜形成原因：不同元素的原子發(fā)生不同元素的原子發(fā)生 時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光。(2)光譜分類：光譜分類：躍遷躍遷 (3)光譜分析：光譜分析：在現(xiàn)代化學(xué)中，利用在現(xiàn)代化學(xué)中，利用 上的特征譜

3、線來鑒定元素上的特征譜線來鑒定元素的分析方法。的分析方法。原子光譜原子光譜返回返回 二、電子云與原子軌道二、電子云與原子軌道 1電子云電子云 電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的間的 分布的形象化描述。分布的形象化描述。 2原子軌道原子軌道 (1)概念：電子在原子核外的一個(gè)概念：電子在原子核外的一個(gè) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。個(gè)原子軌道。概率密度概率密度空間空間返回返回 (2)原子軌道的形狀：原子軌道的形狀： s電子云：電子云： ，p電子云：電子云： 。 (3)各能級含原子軌道數(shù)：各能級含原子軌道數(shù)： ns能級有能級有

4、個(gè)原子軌道，個(gè)原子軌道，np能級有能級有 個(gè)原子軌道，個(gè)原子軌道，nd能級有能級有 個(gè)原子軌道，個(gè)原子軌道，nf能級有能級有 個(gè)原子軌道。個(gè)原子軌道。 球形球形啞鈴形啞鈴形1357返回返回 三、泡利原理和洪特規(guī)則三、泡利原理和洪特規(guī)則 1泡利原理泡利原理 在一個(gè)原子軌道里最多只能容納在一個(gè)原子軌道里最多只能容納 個(gè)電子，而且它們個(gè)電子，而且它們的自旋狀態(tài)的自旋狀態(tài) ，這個(gè)原理稱為泡利原理。，這個(gè)原理稱為泡利原理。 2洪特規(guī)則洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在當(dāng)電子排布在 能級的能級的 軌道時(shí)，基態(tài)原子中的軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先電子總是優(yōu)先 ，而且自旋狀態(tài)，而且自旋狀態(tài) ，這個(gè)規(guī)則稱為洪特規(guī)則。這

5、個(gè)規(guī)則稱為洪特規(guī)則。2相反相反同一同一不同不同單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道相同相同返回返回 3電子排布圖電子排布圖 在電子排布圖中，用一個(gè)在電子排布圖中，用一個(gè) 表示一個(gè)原子軌道，用表示一個(gè)原子軌道，用 表示電子。表示電子。方框方框箭頭箭頭返回返回1下面是一些原子的電子排布，其中不是激發(fā)態(tài)原子下面是一些原子的電子排布，其中不是激發(fā)態(tài)原子的是的是 ()A1s22s22p6 B1s22s13s1C1s22s24d1 D1s22s22p23s1解析：解析：A為基態(tài)原子，為基態(tài)原子，B中中2s上的電子激發(fā)到上的電子激發(fā)到3s上，上，C項(xiàng)項(xiàng)中中2p的電子激發(fā)到的電子激發(fā)到4d上，上，D項(xiàng)中項(xiàng)中2p的

6、電子激發(fā)到的電子激發(fā)到3s上。上。答案：答案：A返回返回2生活中的下列現(xiàn)象與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)的是生活中的下列現(xiàn)象與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)的是 ()A鋼鐵長期使用后生銹鋼鐵長期使用后生銹 B節(jié)日里燃放的焰火節(jié)日里燃放的焰火C金屬導(dǎo)線可以導(dǎo)電金屬導(dǎo)線可以導(dǎo)電 D衛(wèi)生丸久置后消失衛(wèi)生丸久置后消失解析：解析：鋼鐵長期使用后生銹是化學(xué)變化，有電子的轉(zhuǎn)移。鋼鐵長期使用后生銹是化學(xué)變化，有電子的轉(zhuǎn)移。焰火是電子由較高能量的激發(fā)態(tài)，躍遷到較低能量的基焰火是電子由較高能量的激發(fā)態(tài)，躍遷到較低能量的基態(tài)，多余的能量以光的形式釋放出來，金屬導(dǎo)線導(dǎo)電是態(tài)，多余的能量以光的形式釋放出來，金屬導(dǎo)線導(dǎo)電是自由電子

7、的定向移動(dòng)，衛(wèi)生丸久置后消失是升華。自由電子的定向移動(dòng)，衛(wèi)生丸久置后消失是升華。答案：答案：B返回返回3下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A電子云圖中的小黑點(diǎn)表示電子的多少電子云圖中的小黑點(diǎn)表示電子的多少B電子云輪廓圖稱為原子軌道，它表示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡電子云輪廓圖稱為原子軌道，它表示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡C不同能層的不同能層的s電子的原子軌道形狀相同電子的原子軌道形狀相同D不同能層的不同能層的p能級都有能級都有3個(gè)原子軌道個(gè)原子軌道解析：解析：電子云圖中的小黑點(diǎn)是電子在原子核外出現(xiàn)概率密度電子云圖中的小黑點(diǎn)是電子在原子核外出現(xiàn)概率密度的形象描述，所以的形象描述，所以A不正確；原子軌道表示電子運(yùn)動(dòng)經(jīng)

8、常出不正確；原子軌道表示電子運(yùn)動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，所以現(xiàn)的區(qū)域，所以B不正確；不同能層的不正確；不同能層的s軌道都是球形的，軌道都是球形的，C正確；任意能層的正確；任意能層的p能級都有能級都有3個(gè)原子軌道，個(gè)原子軌道，D正確。正確。答案：答案：CD返回返回4如果在如果在3p能級上有能級上有3個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為(電子排布電子排布圖圖)_，而不能排布為，而不能排布為 ，因?yàn)椋驗(yàn)檫@違背了這違背了_，也不能排布成，也不能排布成 ，因?yàn)檫@違背了因?yàn)檫@違背了_。如果。如果3p能級上有能級上有4個(gè)電子，有人認(rèn)個(gè)電子，有人認(rèn)為可以排布為為可以排布為 ，你認(rèn)為是否正確，說，你認(rèn)為是否正

9、確，說明理由明理由_。返回返回解析：解析：若若3p能級上有能級上有3個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為個(gè)電子，則它們應(yīng)排布為 ，不能排布為不能排布為 ，因?yàn)檫@違背了泡利原理，因?yàn)檫@違背了泡利原理(一個(gè)軌道最多只能容納一個(gè)軌道最多只能容納2個(gè)電子個(gè)電子)和洪特規(guī)則和洪特規(guī)則(當(dāng)電子排布在同當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一能級的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同)，若，若3p能級上有能級上有4個(gè)電子，則排個(gè)電子，則排布成布成 。答案：答案： 泡利原理和洪特規(guī)則泡利原理和洪特規(guī)則 洪特規(guī)則不正確，洪特規(guī)則不正確，因?yàn)橐?/p>

10、為3P能級上只有能級上只有3個(gè)軌道個(gè)軌道 。返回返回返回返回 1能量最低原理能量最低原理 原子中電子排布時(shí)，將盡可能使體系的總能量最低。原子中電子排布時(shí)，將盡可能使體系的總能量最低。也就是說，電子首先填充也就是說，電子首先填充1s軌道，然后按構(gòu)造原理圖的順軌道，然后按構(gòu)造原理圖的順序依次向高能級填充。這是宇宙間從宏觀到微觀普遍存在序依次向高能級填充。這是宇宙間從宏觀到微觀普遍存在的法則的法則能量越低越穩(wěn)定。能量越低越穩(wěn)定。返回返回 2泡利原理泡利原理 (1)電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋，電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋，電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)，電子自旋有順時(shí)針和逆

11、電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)，電子自旋有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種方向，常用上下箭頭時(shí)針兩種方向，常用上下箭頭(和和)表示自旋方向相反的表示自旋方向相反的電子。電子。 (2)在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，而且個(gè)電子，而且它們的自旋方向相反，這個(gè)原理是由泡利首先提出的，稱它們的自旋方向相反，這個(gè)原理是由泡利首先提出的，稱為泡利原理。為泡利原理。返回返回 3洪特規(guī)則洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同，這個(gè)規(guī)子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同，

12、這個(gè)規(guī)則是由洪特首先提出的，稱為洪特規(guī)則。則是由洪特首先提出的，稱為洪特規(guī)則。 (1)在能量相同的軌道在能量相同的軌道(也稱等價(jià)軌道，例如也稱等價(jià)軌道，例如3個(gè)個(gè)p軌道，軌道，5個(gè)個(gè)d軌道，軌道，7個(gè)個(gè)f軌道軌道)上分布的電子，將盡可能分占不同的上分布的電子，將盡可能分占不同的軌道，而且自旋方向相同。軌道，而且自旋方向相同。 例如，碳原子中的例如，碳原子中的2個(gè)個(gè)p電子的排布應(yīng)該是：電子的排布應(yīng)該是： 而不是。而不是。 氮原子的氮原子的3個(gè)個(gè)p電子也是分布在電子也是分布在3個(gè)個(gè)p軌道上，并且有相軌道上，并且有相同的自旋方向。同的自旋方向。返回返回 (2)等價(jià)軌道全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)一般比

13、較穩(wěn)等價(jià)軌道全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)一般比較穩(wěn)定，也就是說，具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子是比較穩(wěn)定的：定，也就是說，具有下列電子層結(jié)構(gòu)的原子是比較穩(wěn)定的： 全充滿：全充滿：p6，d10，f14， 半充滿：半充滿：p3，d5，f7， 全空：全空：p0，d0，f0。 如如24Cr：Ar3d44s23d54s1(較穩(wěn)定較穩(wěn)定)， 29Cu：Ar3d94s23d104s1(較穩(wěn)定較穩(wěn)定)。返回返回 解析解析解答該題時(shí)要依據(jù)構(gòu)造原理和原子核外電子排解答該題時(shí)要依據(jù)構(gòu)造原理和原子核外電子排布規(guī)則，逐項(xiàng)認(rèn)真分析。布規(guī)則，逐項(xiàng)認(rèn)真分析。A項(xiàng)，項(xiàng)，3p能級有一個(gè)空軌道，說明能級有一個(gè)空軌道，說明3p上填上填2個(gè)電

14、子，因填個(gè)電子，因填1個(gè)電子有個(gè)電子有2個(gè)空軌道，填個(gè)空軌道，填3個(gè)電子或個(gè)電子或3個(gè)電子以上無空軌道，則個(gè)電子以上無空軌道，則3p上有上有2個(gè)電子，個(gè)電子，3s上肯定已填滿，上肯定已填滿，價(jià)電子排布價(jià)電子排布3s23p2，因此，因此A中兩微粒相同。中兩微粒相同。M層全充滿而層全充滿而N層為層為4s2，M層上有層上有d軌道，即：軌道，即：3s23p63d10，顯然是鋅元素，顯然是鋅元素，3d64s2是鐵元素，是鐵元素，B選項(xiàng)符合題意。選項(xiàng)符合題意。C中外圍電子排布為中外圍電子排布為4s24p5，則，則3d上已排滿上已排滿10個(gè)電子，核外電子排布為個(gè)電子，核外電子排布為返回返回答案答案B返回返回

15、返回返回 136號元素原子核外電子排布的特殊性號元素原子核外電子排布的特殊性(1)最外層只有一個(gè)未成對電子的元素：最外層只有一個(gè)未成對電子的元素：A族族(ns1：H、Li、Na、K)，A族族(ns2np1：B、Al、Ga)，A族族(ns2np5：F、Cl、Br)，特殊的特殊的Cr(3d54s1)和和Cu(3d104s1)。返回返回(2)最外層有最外層有2個(gè)未成對電子的元素：個(gè)未成對電子的元素：A族族(ns2np2：C、Si、Ge)，A族族(ns2np4：O、S、Se)。(3)最外層有最外層有3個(gè)未成對電子的元素：個(gè)未成對電子的元素：A族族(ns2np3：N、P、As)。(4)3d電子半充滿的元

16、素：電子半充滿的元素：Cr：3d54s1、Mn：3d54s2。返回返回結(jié)構(gòu)示結(jié)構(gòu)示意圖意圖意義意義將每個(gè)能層上的電子總數(shù)表將每個(gè)能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子示在原子核外的式子實(shí)例實(shí)例電子電子排布式排布式意義意義用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)明該能級上排布的電子數(shù)實(shí)例實(shí)例K : 1s22s22p63s23p64s1返回返回簡化簡化電子電子排布式排布式意義意義為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀層電子達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體的元素符號外加方括號表示有氣體的元素符號外加

17、方括號表示實(shí)例實(shí)例K：Ar4s1價(jià)電子價(jià)電子排布式排布式意義意義主族元素的價(jià)層電子指最外層電子，價(jià)層主族元素的價(jià)層電子指最外層電子，價(jià)層電子排布式即外圍電子排布式電子排布式即外圍電子排布式實(shí)例實(shí)例Al：3s23p1電子電子排布圖排布圖意義意義每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道，每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子表一個(gè)電子實(shí)例實(shí)例返回返回 例例2A、B、C、D、E代表代表5種元素。請?zhí)羁眨悍N元素。請?zhí)羁眨?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電子，次外層個(gè)未成對電子，次外層有有2個(gè)電子，該原子的電子排布圖個(gè)電子，該原子的電子排布圖_。 (2)B元素的負(fù)一價(jià)離

18、子與元素的負(fù)一價(jià)離子與C元素的正一價(jià)離子的電子排元素的正一價(jià)離子的電子排布式都與氬原子相同，布式都與氬原子相同，B元素的符號為元素的符號為_，C的離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖為結(jié)構(gòu)示意圖為_。返回返回 (3)D元素的正三價(jià)離子的元素的正三價(jià)離子的3d能級為半充滿，能級為半充滿，D的元素的元素符號為符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為，其基態(tài)原子的電子排布式為_。 (4)E元素基態(tài)原子的元素基態(tài)原子的M層全充滿，層全充滿，N層沒有成對電子，層沒有成對電子，只有一個(gè)未成對電子，只有一個(gè)未成對電子，E的元素符號為的元素符號為_，其基態(tài)，其基態(tài)原子的電子排布圖為原子的電子排布圖為_。返回返回即三價(jià)陽離子的構(gòu)型為

19、即三價(jià)陽離子的構(gòu)型為3d5，則原子的價(jià)電子構(gòu)型為，則原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d64s2，為為26號號Fe元素，基態(tài)原子的電子排布式為元素，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由由E元素基態(tài)原子的元素基態(tài)原子的M層全充滿，層全充滿，N層沒有成對電子，只有層沒有成對電子，只有1個(gè)未成對電子，可知其價(jià)電子個(gè)未成對電子，可知其價(jià)電子構(gòu)型為構(gòu)型為3d104s1，所以，所以E為為Cu元素，基態(tài)原子的電子排布圖元素，基態(tài)原子的電子排布圖為為Ar 。返回返回 解析解析(1)根據(jù)根據(jù)A元素基態(tài)原子的最外層有元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對電個(gè)未成對電子，次外層有子，次外層有2個(gè)電子，可知該元素的基態(tài)原子有個(gè)電子，可知該元素的基態(tài)原子有2個(gè)電子層，個(gè)電子層，共有共有7個(gè)電子，是個(gè)電子，是N元素，其電子排布圖為元素，其電子排布圖為 。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子與元素的負(fù)一價(jià)離子與C元素元素的正一價(jià)離子的電子排布式與氬原子相同，即都有的正一價(jià)離子的電子排布式與氬原子相同，即都有18個(gè)電子，個(gè)電子，則則B元素為元素為Cl元素，元素，C元素為元素為K元素，元素，K的結(jié)構(gòu)示意圖為的結(jié)構(gòu)示意圖為 。 (3)D元素的正三價(jià)離子的元素的