1.1.4 原子轨道，泡利原理、洪特规则、能量最低原理 2023-2024学年高一上学期 化学 人教版（2019）选择性必修2

第4课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 　 第一章 原子结构 第一节 原子结构 1、知道泡利原理和洪特规则，能书写1〜36号元素的基态原子的轨道表示式。 2、理解能量最低原理，知道基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理，能解释一些元素的基态原子的核外电子排布不遵循构造原理的原因。 知识导航 知识回顾 每个能级最多容纳的电子数？ 2×1、2×3、2×5、2×7······奇数序列的2倍 分别为ns np nd nf 能级里的原子轨道数 每个轨道最多只能容纳2个电子 资料卡片：电子自旋 钠原子光谱实验 斯特恩-盖拉赫实验 提出猜想 ：轨道中的单电子可能存在两种不同的运动状态 1925年：乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出概念“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。 只有1个最外层电子的碱金属原子光谱会在光谱里呈现双线 只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束 情景引入 电子自旋 情景引入 电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做 。 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） 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 2 相反 1s2 1s 1s ✔ ✘ 如：He 一、电子自旋与泡利原理 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。 填多少 知识梳理 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 能层 能级 原子轨道 自旋状态 【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？ 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。 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 不用标记电子数 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 知识梳理 电子排布图中各符号数字的意义： 铝原子外层有 个电子对，有 个单电子。 电子有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。 13 1 7 6 【注意】①电子的空间运动状态=原子轨道数； ②电子运动状态=电子数目。 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ↑↓ ↑ ↑ 2p4 为何不是填入同一轨道呢？ 知识梳理 1、 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。 2p3的电子排布为 ： 1、洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子， 2、洪特规则适用于电子填入简并轨道，并不适用于电子填入能量不同的轨道。 2p ↑ ↑ ↑ 2p ↑ ↓ ↑ 2p ↑ ↑↓ 不能为 ： 洪特 ↑↓ 1s 2s 2p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ Na+ 1s22s22p6 Na+ 二.洪特规则 怎么填 2p4的电子排布为 不能为 ↑↓ ↑ ↓ ↑↓ ↑↓ 2p 使用范围 知识梳理 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？ ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p ↑↑ ↓↓ ↑ 1s 2s 2p 根据泡利原理，在一个原子轨道，最多容纳