内容正文:
第一节 原子结构
第一章 原子结构和性质
第四课时
泡利原理、洪特规则、能量最低原理
科学史话——史上最惨物理天才
学习目标
1、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,
2、能写出1~36号元素基态原子的轨道表示式,初步学会运用模型解决实际问题。
能层数 K L M N O P Q n
能级数 1 2 3 4 5 6 7
轨道数 1 4 9 16 25 36 49
最多容纳电子数 2 8 18 32 50 72 98
n
2n2
n2
两个电子容纳在一个轨道里,也就意味着,它们的空间运动状态是相同的。为什么每个原子轨道中最多可容纳两个电子?
一:电子自旋和泡利原理
1:电子自旋
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。
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向,简称自旋相反,常用上下箭头( “↑”“↓” )表示自旋相反的电子。
(1)概念
(2)两种取向及表示方法:
①自旋是微观粒子普遍存在的一种如电荷、质量一样的内在属性
②电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子能量与能层、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
(3)补充说明:
(4)应用:课本P15资料卡片
钠原子光谱
泡利原理、构造原理、物质的磁性、研究物质的性质等
银原子磁场分束
2:泡利原理
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)
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
3:电子排布的轨道表达式
轨道表示式(又称电子排布图)是表述电子排布的一种图式
用方框(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,箭头(↑↓)表示一种自旋状态电子。
如:氢和氧的基态原子
电子排布式、
轨道表示式为
①概念
②表示方法:
1s
2s
2p
H
↑↓
↑
O
1s
↑↓
↑
↑
H 1s1
O 1s22s22p4
原子轨道
简并轨道:能量相同的原子轨道
能级符号
电子对
↑↓
单电子:未成对电子
自旋平行
1、用□或〇代表一个原子轨