1.1.3泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理-高二化學(xué)講義習(xí)題（人教版2019選擇性必修2）（原卷版）

第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第3課時泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.認(rèn)識基態(tài)原子中核外電子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。2.能結(jié)合能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則書寫1～36元素基態(tài)原子的核外電子排布式和軌道表示式，并說明含義。知識點泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理知識點泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運(yùn)動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做。電子自旋可以比喻成地球的。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有和兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。注：①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態(tài)四個方面共同決定電子的運(yùn)動狀態(tài)，電子能量與能層、能級有關(guān)，電子運(yùn)動的空間范圍與原子軌道有關(guān)③一個原子中不可能存在運(yùn)動狀態(tài)完全相同的個電子。2.泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納個電子，它們的自旋，這個原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。3.電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書寫要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個方框代表1個原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級符號。②不同能層及能級的原子軌道的方框必須分開表示，能量相同（同一能層相同能級）的原子軌道(簡并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時畫出的能級上下錯落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級符號右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書寫方法：以Si原子為例，說明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先，且，稱為洪特規(guī)則。注：①洪特規(guī)則只針對電子填入簡并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡并軌道時，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。(2)特例：簡并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時，具有較低的能量和較高的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,為半充滿狀態(tài)，易錯寫為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯寫為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)的原子軌道，使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。(2)說明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個因素共同決定，相鄰能級能量相差很大時，電子填入能量低的能級即可使整個原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級能量相差不太大時，有1~2個電子占據(jù)能量稍高的能級可能反而降低了電子排斥能而使整個原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。1.在2p能級上最多能容納6個電子，其依據(jù)的規(guī)律是()A．能量最低原則B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．能量最低原則和泡利不相容原理2.已知錳的核電荷數(shù)為25，以下是一些同學(xué)繪制的基態(tài)錳原子外圍電子的電子排布圖，其中最能準(zhǔn)確表示基態(tài)錳原子核外電子運(yùn)動狀態(tài)的是()A．B．C．D．3.若將15P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23peq\o\al(2,x)3peq\o\al(1,y)，它違背了()A．能量最低原則B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．能量守恒原理4.各電子層排布電子的總數(shù)要遵循以下規(guī)律：①每層最多容納2n2個電子；②原子最外層電子數(shù)≤8；③原子次外層電子數(shù)≤18。決定這3條規(guī)律的電子排布規(guī)則是()A．能量最低原理B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．能量最低原理和泡利不相容原理5.下列各微粒的電子排布式或外圍電子排布圖不符合能量最低原理的是()A．Fe2+1s22s22p63s23p63d6B．S1s22s22p63s24p4C．FD．Na+探究核外電子排布的“原理和規(guī)則”1.核外電子排布遵循的原理與規(guī)則2.違背原理或規(guī)則示例(1)(違背能量最低原理)→應(yīng)為(2)(違背泡利原理)→應(yīng)為(3)(違背洪特規(guī)則)→應(yīng)為3.特別提示(1)基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。(2)基態(tài)氦原子不存在1s12s1的狀態(tài)，但氦處于激發(fā)態(tài)時可能會存在1s12s1的狀態(tài)。(3)電子的運(yùn)動狀態(tài)由能層、能級、原子軌道、自旋來描述，在同一個原子中，不可能存在運(yùn)動狀態(tài)完全相同的兩個電子。(1)能量最低原理：電子在原子軌道上的分布要盡可能地使原子的能量最低。(2)泡利原理：每個原子軌道最多容納兩個電子且自旋方向必須相反。(3)洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(能量相同)的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同?！纠浚?023—2024重慶沙坪壩重慶八中高二期中）下列各項敘述錯誤的是A．若硫原子核外電子排布圖為，則違反了泡利原理B．若21號Sc元素的基態(tài)原子電子排布式為，則違反了構(gòu)造原理C．鈹原子的核外電子排布圖為，符合洪特規(guī)則和泡利原理D．原子的電子排布式由能釋放特定能量產(chǎn)生發(fā)射光譜1.價電子排布滿足4s半充滿而3d為全充滿的元素是()A．CaB．VC．CrD．Cu2.在d軌道中電子排布成，而不排布成，其最直接的根據(jù)是()A．能量最低原理B．泡利原理C．能量守恒原理D．洪特規(guī)則3.（2023—2024湖南長沙長郡中學(xué)高二月考）下列化學(xué)用語或圖示表達(dá)正確的是A．基態(tài)K原子的核外電子的空間運(yùn)動狀態(tài)共有10種B．MgCl2的形成過程為C．基態(tài)碘原子簡化電子排布式為[Kr]5s25p5D．根據(jù)洪特規(guī)則可知，電子排布式為1s22s22p2的元素的電子軌道表示式為4.（2023—2024湖北十堰鄖西縣第一中學(xué)校高二聯(lián)考）下列有關(guān)化學(xué)用語表述正確的是A．基態(tài)鈣原子的簡化電子排布式：B．用電子云輪廓圖描述：原子軌道的形狀：C．基態(tài)銅原子的價層電子排布式為D．基態(tài)氮原子核外電子排布的軌道表示式：5.（2023—2024湖南常德常德市一中校高二月考）在網(wǎng)絡(luò)上流行這樣一句話“遇事不決，量子力學(xué)”。量子力學(xué)的創(chuàng)立放在當(dāng)時的整個物理學(xué)界是十分炸裂的存在，下列說法正確的是A．基態(tài)鈧原子中電子占據(jù)的最高能層符號為4s24p1B．因為s軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運(yùn)動C．基態(tài)氧原子軌道表示式，違背了泡利原理D．基態(tài)氧原子的核外電子有8種不同的空間運(yùn)動狀態(tài)6.（2023上·河北保定·高二河北省唐縣第一中學(xué)?？计谥校┫铝忻枋鲈咏Y(jié)構(gòu)的化學(xué)用語正確的是A．基態(tài)氧原子的電子排布式：[Ne]2s22p4B．基態(tài)銅原子（29Cu）的價層電子排布式：3d94s2C．氧原子核外能量最高的電子云的形狀：D．碳原子核外電子的軌道表示式：7.（2023—2024河北石家莊正定中學(xué)校高二聯(lián)考）實驗室制備的原理為：。下列說法錯誤的是A．基態(tài)硫原子核外3p電子云有3種不同伸展方向B．基態(tài)氧原子的電子排布式為C．基態(tài)碳原子的核外電子排布式違反了洪特原理D．的結(jié)構(gòu)式為O=C=O8.（2023—2024重慶市育才中學(xué)校高二聯(lián)考）下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)相關(guān)內(nèi)容表述正確的是A．電子排布圖，不滿足泡利原則B．s軌道的形狀為啞鈴形C．Fe（26號元素）原子的價層電子排布式為D．LED燈的發(fā)光是因為核外電子從基態(tài)到激發(fā)態(tài)以光的形式釋放能量9.（2023—2024河北邯鄲高二聯(lián)考）堿式碳酸鎂可用于牙膏、醫(yī)藥和化妝品等工業(yè)，下列說法正確的是A．基態(tài)鎂原子核外電子云有4種不同的伸展方向B．基態(tài)氧原子的電子排布式為C．穩(wěn)定性：D．基態(tài)原子的核外電子排布式違反了能量最低原理10.（2023—2024上海市楊浦高級中學(xué)月考）下列有關(guān)原子軌道和核外電子排布的說法正確的是A．原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云B．符合“3px”沒有給出的信息是電子云在空間的伸展方向C．原子軌道是一種描述核外電子運(yùn)動狀態(tài)的復(fù)雜函數(shù)D．O2的核外電子排布式1s22s23p6違背的是泡利不相容原理11.（2023—2024甘肅張掖高臺縣第一中學(xué)校高二月考）下列判斷正確的是A．Li原子的核外電子排布式寫成1s3違背了能量最低原理B．一個電子從3p能級躍遷到3s能級，產(chǎn)生的原子光譜為發(fā)射光譜C．處于基態(tài)的氧原子電子排布圖表示成違背了泡利原理D．某種基態(tài)原子中可能存在運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子12.（2023—2024云南楚雄高二統(tǒng)考期末）下列關(guān)于核外電子排布及運(yùn)動狀態(tài)的說法正確的是A．電子云圖中的小點越密，表示電子在原子核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率越大B．基態(tài)N原子的核外電子排布式違反了能量最低原理C．基態(tài)的核外電子存在25種運(yùn)動狀態(tài)D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數(shù)為13.（2023—2024浙江溫州高二統(tǒng)考期末）下列說法正確的是A．、、軌道相互垂直，能量相等B．同一族元素的價層電子排布一定相同C．符合泡利原理和能量最低原理D．電子從3s能級躍遷到3p能級，產(chǎn)生的原子光譜為發(fā)射光譜14.（2023—2024內(nèi)蒙古呼和浩特高二統(tǒng)考期末）以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是A．基態(tài)K原子的4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動B．從能量角度來看，某原子的d軌道能量一定高于s軌道C．基態(tài)S原子的電子排布圖為D．基態(tài)鈣離子的電子占據(jù)的最高能級有3個原子軌道，形狀為啞鈴形15.（2023—2024甘肅慶陽高二?？计谥校㊣.回答下列問題：(1)核外電子排布時遵循一定的原則：在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理稱為泡利不相容原理；對于基態(tài)原子，核外電子在能量相同的原子軌道上排布時，將盡可能分占不同的原子軌道并且自旋狀態(tài)相同稱為洪特規(guī)則。依據(jù)以上原則，下列原子或離子的核外電子排布正確的是，違反能量最低原理的是，違反洪特規(guī)則的是，違反泡利不相容原理的是。①Ca2+：1s22s22p6