1.1.4原子軌道泡利原理洪特規(guī)則能量最低原理高一上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第4課時

泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理

第一章

原子結(jié)構(gòu)第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)1、知道泡利原理和洪特規(guī)則，能書寫1?36號元素的基態(tài)原子的軌道表示式。2、理解能量最低原理，知道基態(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，能解釋一些元素的基態(tài)原子的核外電子排布不遵循構(gòu)造原理的原因。知識回顧每個能級最多容納的電子數(shù)？2×1、2×3、2×5、2×7······奇數(shù)序列的2倍分別為nsnpndnf能級里的原子軌道數(shù)每個軌道最多只能容納2個電子資料卡片：電子自旋鈉原子光譜實驗斯特恩-蓋拉赫實驗提出猜想

：軌道中的單電子可能存在兩種不同的運動狀態(tài)1925年：烏倫貝克和哥德斯密根據(jù)實驗事實提出概念“電子自旋”，電子除了空間運動狀態(tài)外，還存在一種運動狀態(tài)叫自旋。只有1個最外層電子的堿金屬原子光譜會在光譜里呈現(xiàn)雙線只有1個最外層電子的銀原子在外加電場里加速飛行通過一個不對稱磁場時會分成兩束電子自旋電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做

。

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（也稱泡利不相容原理）自旋(1)自旋：(2)泡利原理

電子自旋在空間有________________兩種取向，簡稱_________。自旋相反用上下箭頭（“↑”“↓”）表示順時針和逆時針2相反1s21s1s??如：He一、電子自旋與泡利原理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。

填多少①電子的運動狀態(tài)②一個原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的兩個電子能層能級原子軌道自旋狀態(tài)【思考】電子的運動狀態(tài)可以從哪四個方面進行描述？一個原子中是否存在兩個運動狀態(tài)完全相同的電子？3.電子排布的軌道表達式軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式

用方框（也可用圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框相連，箭頭（↑↓）表示一種自旋狀態(tài)電子。①概念：②表示方法：1s2s2pH↑↓↑O1s↑↓↑↑H1s1O1s22s22p4原子軌道簡并軌道：能量相同的原子軌道能級符號電子對↑↓單電子：未成對電子自旋平行不用標記電子數(shù)通常應(yīng)在方框下方或上方標記能級符號有時畫出能級的上下錯落，以表達能量的不同電子排布圖中各符號數(shù)字的意義：鋁原子外層有

個電子對，有

個單電子。電子有

種空間運動狀態(tài)，有

種運動狀態(tài)不同的電子。13176【注意】①電子的空間運動狀態(tài)=原子軌道數(shù)；

②電子運動狀態(tài)=電子數(shù)目。()()()()()()()↑↓↑↑2p4為何不是填入同一軌道呢？1、

基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。2p3的電子排布為

：

1、洪特規(guī)則不僅適用于基態(tài)原子，也適用于基態(tài)離子，2、洪特規(guī)則適用于電子填入簡并軌道，并不適用于電子填入能量不同的軌道。2p↑↑↑2p↑↓↑2p↑↑↓

不能為：洪特↑↓1s2s2p↑↓↑↓↑↓↑↓Na+1s22s22p6Na+二.洪特規(guī)則怎么填2p4的電子排布為

不能為↑↓↑↓↑↓↑↓

2p使用范圍1.下列軌道表示式中哪個是硼的基態(tài)原子？為什么？2.下列軌道表示式中哪個是氧的基態(tài)原子？為什么？↑↓↑↓↑1s2s2p↑↑↓↓↑1s2s2p根據(jù)泡利原理，在一個原子軌道，最多容納2個電子，且他們的自旋相反?！?s2s2p↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p據(jù)洪特規(guī)則，基態(tài)原子里，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行?！獭趟伎寂c討論試一試：寫出Fe的電子排布式，并畫出3d、4s的電子排布式圖26Fe:1s22s22p63s23p63d64s2課本P16↑↓↑↑↑↑3d

4s↑↓相對穩(wěn)定的狀態(tài)能量較低全充滿：p6、d10、f14半充滿：p3、d5、f7全空：

p0、d0、f02、洪特規(guī)則特例課堂練習(xí)：寫出24Cr29Cu電子排布式和價層電子排布圖29Cu1s22s22p63s23p63d104s124Cr1s22s22p63s23p63d54s1光譜實驗發(fā)現(xiàn)半充滿全充滿簡并軌道全充滿、半充滿或全空狀態(tài)是能量較低的穩(wěn)定狀態(tài)。請你寫出Fe3+和Fe2+的價電子排布式，并用原子軌道排布理論分析Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因26Fe價層電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3+價層電子排布式為3d5，F(xiàn)e2+價層電子排布式為3d6。根據(jù)“能量相同的軌道處于全滿、半滿或全空時能量最低”的原則，3d5處于半滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，所以Fe3+較Fe2+更為穩(wěn)定。思考與討論1、定義：在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能占據(jù)能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低，這就是能量最低原理。2、能級的能量高低順序：如構(gòu)造原理所示(對于1～36號元素來說，應(yīng)重點掌握和記憶“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”這一順序)。3、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。3.能量最低原理基態(tài)原子：處于能量最

狀態(tài)的原子低能層、能級、原子軌道、自旋狀態(tài)3.能量最低原理

26Fe：1s22s22p63s23p6

3d64s2每個原子軌道最多只能容納2個電子鐵原子的電子排布圖簡并軌道：單獨分占且自旋平行按構(gòu)造原理進行填充1.為什么基態(tài)氦原子的電子排布式是1s2而不是1s12s1

違背了能量最低原理，且1s軌道和2s軌道能量相差較大，所以基態(tài)氦原子不會出現(xiàn)2個電子單獨分占1s、2s軌道的情況。思考與討論課本P162.為什么基態(tài)氮原子的軌道表示式是，而不是

？3.為什么基態(tài)Sc的價層電子排布是3d14s2，而不是4s3違背了泡利原理，4s能級只有1個軌道，每個軌道最多可容納2個電子。違背了洪特規(guī)則，2p軌道上的三個電子應(yīng)分占三個軌道且自旋方向相同。寫出Si、Cl、的軌道表示式；Cl、Fe2+、Fe3+的價層電子軌道表示式課本P175、7、9D12[Ar]3d24s2[Ar]3d54s1[Ar]3d10↑↑3d↑↓4s↑↑↑↑↑3d↑4s↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓3d表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖電子式電子排布式簡化電子排布式價電子排布式電子排布圖價電子排布圖

以硫(S)為舉例S：1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p4S：3s23p4基態(tài)原子核外電子排布的表示方法S：——七圖式小圓點最外層電子數(shù)1、基態(tài)24Cr原子的價層電子軌道表示式為

1、判斷下列說法正確與否?2、基態(tài)N原子的價層電子排布圖：

?3、碳的基態(tài)原子軌道表示式：?4、基態(tài)原子的價層電子的軌道表示式：?2.某原子核外電子排布為ns