1.1.4 基态原子的核外电子排布原则（精品课件）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修2）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 选择性必修2 第一章 原子结构与性质 第一节 原子结构 能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ... 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 每个原子轨道最多只能容纳 个电子 2 为什么一个轨道允许容纳2个电子呢？ 2 学习 目标 第4课时 基态原子的核外电子 排布原则 PART 01 PART 02 结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。 认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。学会书写1~36号元素基态原子核外电子排布的轨道表示式。 为什么一个原子轨道里能容纳两个电子？ 1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。 1.电子自旋 (1)电子自旋的取向： 顺时针和逆时针两种取向（简称自旋相反） (2)符号表示： ↑和↓表示自旋相反的电子 一、基态原子的核外电子排布原则 ②电子能量与能层、能级有关，电子的空间运动状态与原子轨道有关，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。 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子 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。 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 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 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反。 H H 1s1 O 1s22s22p4 轨道表示式（电子排布图）： 是表述电子排布的一种图示。 原子轨道 简并轨道：能量相同的原子轨道 电子对 单电子(未成对电子) 自旋平行 能级符号 1、用□或〇代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连。不同能级中的□要相互分开。 2、整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致。 4、通常在方框下方或上方标记能级符号。 3、箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子 对 ，“↑”或“↓”表示单电子（或称未成对电子），箭头同向的单电子称自旋平行。 H H 1s1 O 1s22s22p4 5、有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。 练一练：1.请画出铝原子的轨道表示式 铝原子外层有 个电子对， 有 个单电子。 电子有 种空间运动状态， 有 种运动状态不同的电子。 13 1 7 6 2.下列基态碳原子的轨道表示式哪个是正确的？ ① C 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ② C 1s ↑↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 2p ③ C ↑ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ④ C ↓ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s √ 9 3.洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。 怎么填 基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 (能量相同的原子轨道) （自旋方向相同） 2p3的电子排布图 √ X X C ：1s2 2s22p2 √ 洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的, 并不适用于电子填入能量不同的轨道。 ↑↓ Li Be B C ↑↓ 1s 2s ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ 1s 2s ↑ 2p ↑↓ ↑↓ 1s 2s ↑ ↑ 2p 1s 2s N O ↑↓ ↑↓ 1s 2s ↑ ↑ ↑ 2p ↑↓ ↑↓ 1s 2s ↑ ↑ ↑ ↓ 2p F Ne ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↑↓ 1s 2s 2p ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑↓ 第二周期元素原子的电子排布图（即轨道表示式） 能量较低 状态稳定 全充满（p6，d10，f14） 全空时（p0，d0，f0 ） 半充满（p3，d5，f7 ） 注：在简并轨道上的电子排布处于全满、半充满、全空状态，具有较低的能量和较大的稳定性。 Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 √ √ 总结：洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。 洪特规则适用于电子填入简并轨道，并不适用于电子填入能