1.1.3 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 导学案 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

班级: 姓名: 小组: 2022-2023 第一学期高二 化学导学案 课题:1-1原子结构(第3课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则) 【素养目标】 课标要求 核心素养 1、认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。 2、掌握1~36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)。 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,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。 【重点难点】泡利原理和洪特规则。 【学习过程】 一、电子排布图(轨道表示式) 1、含义:表述电子排布的一种图式,能反映各轨道的能量的高低及各轨道上的电子分布情况和自旋方向。 2、电子排布图书写方法 (1)先写出电子排布式(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); (2)再用一个方框 (也可用圆圈〇)表示一个原子轨道,能量相同的原子轨道(又称简并轨道)的方框相连, s轨道为 ,p轨道为 ,d轨道为 ;不同能级中的 要相互分开。 (3)用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。 →单电子( 电子) →电子对:同一个原子轨道中,自旋 (箭头相反)的一对电子。 能级符号:通常写在方框下方或上方;不用标记电子数 没有电子的轨道称为 轨道(不能省去)。 轨道:能量相同的原子轨道。 二、能量最低原理 在构建基态原子时,电子将尽可能地先占据能量 的原子轨道,然后依次进入能量 的轨道,使整个原子的能量最 。 (1)原子的核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。对于1~36号元素来说,应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→ → →4p”这一顺序。 (2)当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时原子的能量最低。 三、电子自旋与泡利原理 1、 电子自旋:电子除了空间运动状态外,还存在一种运动状态叫自旋。 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电子能量与能层、能级有关,电子的 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 。 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。即:原子核外的每个电子的运动状态 (n个电子含 种运动状态)。 (1) 电子自旋的取向: 和 两种取向. (2) 符号表示:自旋相反: (箭头方向相反);自旋平行: 或 (箭头方向相同) 2、 泡利原理(一个原子轨道里填多少) 在一个原子轨道里,最多只能容纳 个电子,它们的自旋 ,这个原理被称为泡利原理(也称泡利不相容原理)。“不相容”是指同一个原子轨道不能容纳2个自旋取向相同的电子。 四、洪特规则(简并轨道间怎么填) 基态原子中,填入 轨道的电子总是先 且自旋 。 注意:①洪特规则不仅适用于基态原子,也适用于基态 。 ②洪特规则是针对电子填入 轨道而言的,并不适用于电子填入能量 的轨道。 洪特规则特例:全空、半充满、全充满时相对稳定。少数元素的基态原有子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差(涉及不同能级)。因为能量相同的原子轨道(同一能级)在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、 全空状态时,体系的能量较低,原子较稳定。 【思考与讨论】 1、下列轨道表示式中,哪个是硼的基态原子 ?为什么? 2、下列轨道表示式中,哪个是氧的基态原子 ?为什么? 3、为什么基态氦原子的电子排布式时1s2而不是1s12s1? 4、为什么基态氮原子的轨道表达式是 ,而不是 ? 【课堂练习1】写出第二周期元素原子的电子排布图(即轨道表示式) 【课堂练习2】已知铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,请画出铝原子的轨道表示式。 (1)核外电子的电子云形状有_种; (2)电子云有_种不同的伸展方向; (3)有_种不同的运动范围(区域); (4)有_种不同能量的电子; (5)有_种不同运动状态的电子; (6)外层有_ 个电子对, 有_ 个单电子。 【课堂练习3】下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是_(填序号,下同),违反能量最低原理的是_,违反洪特规则的是_,违反泡利原理的是_。 【知识框架梳理】 【总结】基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法 以硫(S)为举例 原子结构示意图 电子式 电子排布式 简化电子排布式 价电子排布式 电子排布图 价电子排布图 【课堂练习4】按要求完成下列填空: (1)11Na的电子排布式为_; (2)20Ca的最外层电子排布式为_; (3)35Br-的离子结构示意图为_; (4)8O的轨道表示式为_; (5)Cr原子的简化电子排布式 ; (6) Cu原子的价层电子轨道表示式 。 【规律总结】1~36号元素中原子核外电子排布的特殊性 (1)只有