1..1.3泡利原理、洪特规则、能量最低原理 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一节　原子结构 第3课时　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 第一章　原子结构与性质 利用STM观察原子 [学习目标] 1.能从原子微观层面理解原子的组成、结构。 2.能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法(重点)。 知识回顾 能级 ns np nd nf 轨道数 最多容纳电子数 各能级包含的原子轨道数，最多容纳的电子数？填空下表 1 3 5 7 2 6 10 14 为什么每个轨道最多容纳的2个电子？ 一、电子自旋与泡利原理 电子自旋——微观粒子普遍存在的一种内在属性 有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用“↑和↓”表示。 ✪注意：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。 一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。 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。 又称作泡利不相容原理。 二、电子排布的轨道表示式 1.轨道表示式 用一个○或□表示一个原子轨道，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连。 1s2 2s22p63s23p1 例如Al 电子排布式 电子排布图 s p d f ↑↓ ↑↑ 2.表示方法 1s 2s 2p 3s 3p ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 一个原子轨道 能层序数、能级符号 空轨道 单电子 ★注意： 铝原子中有6个电子对，1个单电子；7种空间运动状态，13种电子运动状态。 × 三、洪特规则 ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 1.内容 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。 24Cr 1s 2s 2p 7N ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↓ 1s 2s 2p 8O ↑ ↑ ↑ 电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 2.特例 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ × ★全充满、全空、半充满状态时，具有较低的能量和较强的稳定性。 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 四、能量最低原理 结合构造原理分析Fe原子电子排布图，你能有何发现？ 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.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。 26Fe ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 3d ↑↓ 4s ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s 2s 2p 3s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3p 思考交流 1.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？ A. B. C. 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。 √ 2.下列有关电子轨道表示式的表述正确的是 A. 可表示单核10电子粒子基态时的电子排布 B. 表示错误，违背了泡利原理 C. 表示基态N原子的价层电子排布 D. 表示处于激发态的B原子的核外电子轨道表示式 √ 思考交流 3.(1)下列是一些原子的2p能级和3d能级电子排布的情况。试判断，违背了泡利原理的是____(填序号，下同)，违背了洪特规则的是________。 ② ③ ④ ⑤ ⑥ (2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为______________；其最高价氧化物对应水化物的化学式______。 ③ ②④⑥ 1s22s22p63s23p4 H2SO4 (3)现有下列多电子原子的原子轨道：①2s　②3d　③3s　④4p　⑤3p 轨道能量由低到高排列的顺序是____________(填序号)。 ①③⑤②④ 思考交流 4.(1)Mn元素与O元素中，基态原子核外未成对电子数较多的是_____