1.1.4核外电子排布规律 课件 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第4课时 核外电子排布规律 第一节　原子结构 只有1个最外层电子的碱金属原子光谱为什么会在光谱里呈现双线？ ns能级各有1个轨道，最多可容纳的电子数2×1 np能级各有3个轨道，最多可容纳的电子数2×3 nd能级各有5个轨道，最多可容纳的电子数2×5 nf能级各有7个轨道，最多可容纳的电子数2×7 一个轨道只允许容纳两个电子，它们的运动状态是否相同？ 2 一、电子自旋与泡利原理 1925年，两个荷兰年轻人提出：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。 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。 微观粒子的内在属性 常用上下箭头（“↑”“↓”）表示自旋相反的电子。 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，它们自旋相反，这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）。 轨道表示式(又称电子排布图)是表述电子排布的一种图示 1、表示方法： a、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，在方框的下方或上方标记能级符号。 b、各轨道按照离核由近到远，从左到右依次排列。有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。 c、箭头表示一种自旋状态的电子，“ ↑↓”称为电子对，“ ↑”或“↓”称为单电子（或称未成对电子）。箭头同向的单电子称自旋平行。 2s 2p ↑↓ O 1s ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 二、电子排布的轨道表示式-电子排布的另一种方式 2、电子排布图中各符号数字的意义： 注意事项： 1、不同能级中的方框(或圆圈)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。 3、通常在方框下方或上方标记能级符号。 【思考･讨论】 O 在氧原子中，有 个电子对，有 个单电子。 在氧原子中，有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。 3 2 5 8 轨道数 电子数 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(自旋方向相同)。 三、洪特规则 洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的, 并不适用于电子填入能量 不同的轨道。 2p3的电子排布图 洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子 × × √ 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？ A。根据泡利原理，一个原子轨道，最多容纳两个电子，它们自旋相反。 A。根据洪特规则，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。 3、基态碳原子可能的轨道表示式哪个正确呢？ ② C 1s ↑↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ① C 1s ↑↓ ↑↓ ↑↓ 2s 2p 2p ③ C ↑ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s 2p ④ C ↓ 1s ↑ ↑↓ ↑↓ 2s √ 并不是所有基态原子的核外电子都符合构造原理。 如： 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 思考与交流 从元素周期表中查出铜、银、金的电子层排布。它们是否符合构造原理？ 不是3d44s2 洪特规则特例： 在简并轨道上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较高的稳定性。 能量较低 状态稳定 全充满（p6，d10，f14） 全空时（p0，d0，f0 ） 半充满（p3，d5，f7 ） 24Cr：3d54s1 29Cu：3d104s1 四、能量最低原理 内容：在构建基态原子时，电子将尽可能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。 影响因素：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 当相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如主族元素)； 当相邻能级能量相差不太大时，1〜2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子之间的相互排斥而使整个原子的能量最低(如副族元素)。 总之，基态原子的核外电子排布遵循________________、______________和_____________原理。 核外电子排布规律 泡利原理 洪特规则 能量最低 1、为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1？ 2、为什么基态氮原子的电子轨道表示式是 ,而不是 ？ 3、为什么基态钾原子和钙原子的价电子排布是4s1和4s2，而不是3d1和3d