第1章 第1节 第3课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教，单选版）

第3课时　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 [课程标准]　1.认识基态原子中核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。　2.能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，并说明含义。 知识点一　核外电子的排布规则 1．电子自旋与泡利原理 (1)电子自旋：自旋是电子的内在属性，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(↑和↓)表示自旋相反的电子。 (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，这个原理被称为泡利原理。 2．洪特规则 (1)内容：基态原子中，填入简并轨道(能量相同的原子轨道)的电子总是先单独分占，且自旋平行，称为洪特规则。 (2)特例：在简并轨道上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 相对稳定的状态 学生用书↓第8页 如：Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，而不是[Ar]3d44s2。 3．能量最低原理 (1)内容：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。 (2)影响原子能量的因素：整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。 【微自测】　判断正误 1．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，而且自旋方向相反(　　) 2．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同(　　) 3．如果硫原子核外电子排布图为 ，则违反了泡利原理(　　) 4．如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了能量最低原理(　　) 5．氮原子的核外电子排布图为，符合洪特规则和泡利原理(　　) 答案：1.×　2.×　3.×　4.√　5.√ 1．泡利原理和洪特规则有何区别？ 提示：泡利原理：在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋相反；洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋平行。 2．指出下列核外轨道表示式的书写分别违背了什么原则？ (1)2p轨道上有3个电子的原子： (2)2p轨道上有2个电子的原子： (3)基态P原子：1s22s22p63s23p3p (4)4s轨道上有2个电子的原子： (5)3d轨道上有8个电子的原子： 提示：(1)(2)(3)(5)违背了洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋平行。(4)违背了泡利原理，一个原子轨道最多只容纳2个电子，而且这2个电子的自旋相反。 归纳总结 　　 1．在2p能级上最多能容纳6个电子，其依据的规律是(　　) A．能量最低原则 B．泡利不相容原理 C．洪特规则 D．能量最低原则和泡利不相容原理 B　[能量最低原则主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相同能级电子尽可能分占不同轨道，泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反，2p能级共有3个轨道，最多容纳6个电子。] 2．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子价层电子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是(　　) A. B. C. D. D　[根据洪特规则知，电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋状态相同，故排除A、C两项；根据泡利原理知，一个原子轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反，故排除B项。] 3．各电子层排布电子的总数要遵循以下规律：①每层最多容纳2n2个电子；②原子最外层电子数≤8；③原子次外层电子数≤18。决定这3条规律的电子排布规则是(　　) A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利不相容原理 D　[基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，而洪特规则是讲电子优先单独占据一个轨道，而且自旋平行，故不符合题意，故选D。] 学生用书↓第9页 知识点二　原子核外电子排布的表示 电子 排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 意义 能直观反映出核外的电子层、能级及各能级上的电子数 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 意义 避免书写电子排布式过于繁琐 实例 K：[Ar]4s1 轨道 表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态 实例 【微自测】　判断正误 1．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2