1.1 原子结构 第4课时-2023-2024学年高二化学同步教学精品课件（人教版2019选择性必修2）

第一章 第二节 原子结构与元素的性质 0 第4课时：泡利原理、洪特规则 能层 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ... 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 想一想：每个原子轨道最多只能容纳 个电子 2 两个电子容纳在一个轨道里，也就意味着，它们的空间运动状态是相同的。为什么每个原子轨道中最多可容纳两个电子？这两个电子的运动状态有差异吗？ 2 斯特恩-盖拉赫实验 在斯特恩-盖拉赫实验中发现了银原子束经过不均匀磁场，产生了偏转，并最终在屏幕垂直方向上，形成了两个上下对称的非连续分布。至此，所有的粒子从理论上就都有了——自旋。 3 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( “↑”“↓” )表示自旋相反的电子。 电子自旋 1925 年，泡利正式提出，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(泡利不相容原理)。 4 物理史上最嚣张的论文——1页 1925年，两个物理研究生，竟然搞出了电子自旋的概念，认为契合了天才泡利的预测，于是就整出了1页的论文。没想到的是，这个理论竟然违背了爱因斯坦相对论，其速度居然达到了光速10倍，偏偏还是对的！他们分别叫，乌仑贝克和高斯密特。 (左乌伦贝克，右古德斯米特，拍摄时间约为 1928 年) 1927年10月，第五届索尔维会议，泡利是年龄最小的顶级科学家 电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫__________。 自旋 1. 电子自旋和泡利原理 1）自旋 电子自旋在空间有________________两种取向，简称___________。 自旋相反 常用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示 顺时针和逆时针 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 ②电子能量与能层、能级有关，电子的空间运动状态与原子轨道有关，能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态。 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子 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。 注意： 电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫__________。 自旋 1.电子自旋和泡利原理 1）自旋 在一个原子轨道里：最多只能容纳______个电子，它们的自旋________ 2 相反 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 填多少 2）泡利原理 这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）。 如2s2的电子排布图为 ,不能表示为 。 H 1s1 O 1s22s22p4 H 原子轨道 简并轨道：能量相同的原子轨道 电子对 单电子(未成对电子) 自旋平行 能级符号 轨道表示式（电子排布图）：是表述电子排布的一种图示。 2.电子排布的轨道表示式 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 (1)用□或〇代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框相连。不同能级中的□要相互分开。 (2)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。 (4)通常在方框下方或上方标记能级符号。 (3)箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子对 ，“↑”或“↓”表示单电子（或称未成对电子），箭头同向的单电子称自旋平行。 H H 1s1 O 1s22s22p4 (5)有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。 2.电子排布的轨道表示式 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 Li 1s ↑↓ ↑ 2s Be 1s ↑↓ ↑↓ 2s B 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 请写出Li、Be、B的轨道表示式。 课堂练习 “先打单，再成双” “打单要平行，成双要相反” 同一个原子轨道 只有一个电子 2 1 B 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 电子对 自旋方向相反的一对电子 单电子 B 原子中: 有 对电子对，有 个单电子。 2.电子排布的轨道表示式 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 自旋平行 箭头同向的单电子称为自旋平行 简并轨道 能量相同的原子轨道 有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。 3 5 B 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 轨道数 电子数 2.电子排布的轨道表示式 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 练一练：1.请画出铝原子的轨道表示式 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