内容正文:
第一节 原子结构
第五课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
一、基态原子的核外电子排布原则
1.电子自旋
(1)定义:
电子除空间运动状态外,还有一种状态叫做自旋。
(2)两种取向及表示方法:
电子自旋可以比喻成地球的自转。
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。
常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子。
注:①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。
②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态,电子能量与能层、能级有关,电子运动的空间范围与原子轨道有关
③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子
能级 s p d f
原子轨道数 1 3 5 7
最多容纳电子数
2 6 10 14
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)。如2s2的电子排布图为 ,不能表示为 。
填多少
2.泡利原理
能层(n) 1 2 3 4 5
符号 K L M N O
能级 s s p s p d s p d f s p d f g
轨道 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 5 7 9
轨道容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10 14 18
最多容纳电子数 2 8 18 32 50
原子核外电子的排布
(1)轨道表示式又称电子排布图,是表述电子排布的一种图式,如氢原子、氧原子的基态原子的轨道表示式分别为:
其中方框(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.
能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况,自旋方向。
将每一个原子轨道用一个方框表示,在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为电子排布图。
3.电子排布的轨道表示式-----电子排布的另一种方式
(2)箭头表示一种自旋状态的电子,“↑↓”称电子对,“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。如基态氧原子有2个未成对电子。
(3)箭头同向的单电子称自旋平行,如基态氧原子有2个自旋平行的2p电子。
(4)通常应在方框下方或上方标记能级符号。有时画出的能级上下错落,以表达能量高低不同。
电子对:
同一个原子轨道中,自旋方向相反