1.1第4课时 泡利原理 洪特规则 能量最低原理-学案设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 第一节 第4课时 《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》学案 【学习目标】 1.通过对“电子自旋”概念的认识，理解基态原子中核外电子排布规律的泡利不相容原理； 2.能利用轨道表示式书写1～36号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式，并通过书写逐步认识洪特规则及其特例； 3.能结合能量最低原理理解基态原子核外电子排布的构造原理、洪特规则及其特例等其它具有特殊价电子排布的现象。 【学习过程】 1、 电子自旋 泡利原理 活动1：请同学们观看一下表格，回顾前面所学能层、能级、原子轨道、各能层容纳最多电子数等。 问题1：为什么每个轨道最多能容纳两个电子呢？同一轨道中的两个电子的状态是否完全相同呢？ 活动2：结合以上问题阅读教材P15页资料卡片——“电子自旋”，了解电子自旋理论的发展史及内容。 问题3：阅读课本，结合“电子自旋”概念了解什么是泡利原理（也叫泡利不相容原理），并进一步回答问题1提出的疑惑。 二、基态原子核外电子在轨道中排布的表示方法——轨道表示式 活动3：用轨道表示式或电子排布图表示原子核外电子在轨道中排布（以基态Al的核外电子排布为例，如下图所示）。注意各符号所代表的意义及书写方法。 问题4：请写出基态Al的电子排布式，对比以上轨道表示式分析：轨道表示式与电子排布式的异同点是什么？ 练一练：请写出Li、Be、B基态原子核外电子排布的轨道表示式 三、洪特规则 活动5：结合所学构造原理、泡利原理，写出可能的基态碳原子核外电子排布的轨道表示式 问题5：以上所写基态碳原子核外电子排布的轨道表示式中哪一种才是正确的呢？请阅读课本P15,认识原子核外电子排布的第二个规则——洪特规则，回答以上问题。 四、洪特规则特例 活动6：结合泡利原理和洪特规则，写出可能的基态铬原子核外电子排布的轨道表示式。书写后，请观看PPT中有关“洪特规则特例”的介绍。 问题6：结合“洪特规则特例”，你认为以上基态铬原子的轨道表示式中哪一种是正确的？ 练一练：结合构造原理、泡利原理、洪特规则及洪特规则特例，写出29Cu价层电子的轨道表示式。 五、能量最低原理 活动7：请阅读课题P16页，了解能量最低原理。并分析原子核外电子排布中所遵循的能量最低原理与构造原理、泡利原理、洪特规则及洪特规则特例的关系。 问题7：观察以下几种元素的基态原子的价电子排布并分析：是否符合构造原理及洪特规则特例？如何理解这些排布方式？ 问题8：（1）为什么基态氦原子的电子排布是1s2而非1s12s1？ （2）为什么基态氮原子的轨道表示式是而不是？ （3）为什么基态K和Ca的价电子排布式是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？ 六、总结——原子核外电子运动状态与排布规律 活动8：第一章第一节《原子结构》的学习已基本结束，请绘制第一节4个课时所学内容和相关概念的思维导图以进行总结。提示：可以从原子核外电子的运动状态、排布规律和表示方法三个方面进行绘制。 【学习效果】 一、单项选择题I 1.下列有关多电子原子的叙述中正确的是(　　) A． 在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子 B． 在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子 C． 在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高 D． 某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子，它们的自旋状态必须相反 2．3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是(　　) A.洪特规则 B.泡利原理 C.能量最低原理和洪特规则 D.能量最低原理和泡利原理 3．下列轨道表示式不符合泡利原理的是 (　　) 4.某基态原子的轨道表示式为,从中得到的信息错误的是(　　) A.有2个电子层 B.有3种能量不同的电子 C.有7种运动状态不同的电子 D.最外层有3个电子 5.下列有关原子的最外能层的电子排布图正确的是(　　) A． 铍原子： B． 碳原子： C． 氯原子： D． 铝原子： 6．下列叙述正确的是(　　) A． [Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式 B． 铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5 C． 铜原子的价电子排布式是3d94s2 D． 氮原子的电子排布图是 7．下列关于钠元素的微粒的几种表达式错误的是 (　　) A.Na+的电子排布图: B.Na+的结构示意图: C.Na的电子排布式:1s22s22p53s2 D.Na的简化的电子排布式:[Ne]3s1 二、单项选择题II 8．下列Si原子的价层电子排布图表示的状态中,能量最高的