1.1.4泡利原理 洪特规则 能量最低原理 课件 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第一节 原子结构 第一章 原子结构与性质 第4课时 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 每个能层的最多所能容纳的电子数？ 该能层的原子轨道总数=n2(n为能层序数) 4 9 16 1 原子 轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 ...... 总结：每个原子轨道最多只能容纳 个电子 2 【思考】为什么一个轨道允许容纳2个电子呢？ 五、泡利原理、洪特规则、能量最低原理 1.电子自旋与泡利原理 电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做 。 自旋 (1)自旋： (2)泡利原理 电子自旋在空间有________________两种取向， 简称_________。 自旋相反 用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示 顺时针和逆时针 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） 2 相反 1s2 1s 1s ✔ ✘ 如：He ①电子的运动状态 ②一个原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子 【思考】电子的运动状态可以从哪四个方面进行描述？ 一个原子中是否存在两个运动状态完全相同的电子？ 能层 能级 原子轨道 自旋状态 2.电子排布的轨道表示式(电子排布图) (1)概念：轨道表示式，又称电子排布图，是表述电子排布的一种图式。 (2)表示方法： 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、氦的基态原子 电子排布图： (轨道表示式) 1s ↑↓ ↑ 1s 通常应在方框下方或上方标记能级符号 有时画出能级的上下错落，以表达能量的不同 单电子 (未成对电子) 电子对 2s 2p ↑↓ 1s ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↓ 【练习】请写出氧的基态原子的电子排布图 自旋平行 【思考】为什么不是填入同一个原子轨道而是以自旋平行的方式 填入简并轨道？ 3.洪特规则 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，称为洪特规则 如：2p3的电子排布为 洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子 ✔ ✔ 【思考】以上错误类型违背的是泡利原理还是洪特规则？ 违背泡利原理 违背洪特规则 洪特规则特例:在简并轨道上的电子排布，处于半充满、全充满时，体系的能量较低，原子较稳定。 相对稳定的状态 半充满:p3、d5、f7 Cr基态原子的电子排布式： Cu基态原子的电子排布式： 全充满 全充满：p6、d10、f14 全空： p0、d0、f0 ↑↑↑↑↑ 3d ↑ 4s 半充满 ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ 3d ↑ 4s 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，这就是能量最低原理。 4.能量最低原理 基态原子：处于能量最 状态的原子 低 整个原子的能量由 、 和 三个因素共同决定 核电荷数 电子数 电子状态 原子核外电子排布遵循的原理和规则 原子核外电子排布的表示式 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式 电子排布图(最详细) 原子结构示意图 特例：全满、半满相对稳定 课堂小结 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 构造原理的能级交错 D 1 2 [Ar]3d24s2 [Ar]3d54s1 [Ar]3d10 ↑ ↑ 3d ↑↓ 4s ↑↑↑↑↑ 3d ↑ 4s ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ 3d （2023·北京卷，2）C．2pz电子云图为   D．基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为   （2023·湖南卷，2）D．基态N原子的价层电子排布图：   ✔ ✘ ✔ （2023浙江1月选考，3）B．碳的基态原子轨道表示式： （2022·北京卷，2）C．基态原子的价层电子的轨道表示式： ✘ ✘ [2022天津]基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________ [2021重庆]基态 N原子的电子排布图为_______。 [2021湖南]基态硅原子最外层的电子排布图为__________。 [2021山东]基态F原子核外电子的运动状态有__________种。 [2021福建]基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______。 [2021河北]原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为__________。 9 2∶1 C或O N Fe [Ar]3d64s2 Cu ↑↓↑