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 1 学习目标 1.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和 洪特规则，能写出 号元素基态原子的轨道表示式。 2.结合原子核外电子排布规律及核外电子排布的原则建立观点、结论和证 据之间的逻辑关系。 2 斯特恩-盖拉赫实验 1922年，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 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) 1.电子自旋与泡利原理 （1）自旋：电子自旋在空间有________和________两种取向，简称自旋 ______，常用上下箭头 和 表示自旋相反的电子。 （2）泡利原理（也称泡利不相容原理）：在一个原子轨道里，最多只能 容纳 ___个电子，它们的自旋______。 顺时针 逆时针 相反 2 相反 知识点一 基态原子核外电子排布的三大规则 W.Pauli，1900—1958 知识点一 5 2.电子排布的轨道表示式（电子排布图） 在轨道表示式中，用方框（也可用圆圈）表示原子轨道。 原子的轨道表 示式如下： 。 （1）简并轨道：__________的原子轨道。 （2）电子对：同一个原子轨道中，自旋方向______的一对电子，用“___” 表示。 能量相同 相反 <m></m> 知识点一 6 （3）单电子：一个原子轨道中若只有一个电子，则该电子称为单电子， 用“ ”或“ ”表示，又称____________。 （4）自旋平行：箭头______的单电子称为自旋平行。 （5）氧原子中，有___个电子对，有___个单电子， 空间运动状态有___种，电子的运动状态有___种。 未成对电子 同向 3 2 8 5 原子轨道 知识点一 7 知识点一 3.洪特规则 （1）含义：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先__________，且自 旋______。 （2）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______的能量和______的稳定性。 相对稳定的状态 如 的电子排布式为_ ______________________，为半充满状态，易错 写为 。 单独分占 平行 较低 较大 <m></m> 知识点一 9 当 、 、 能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原 子结构较稳定。如 , 。 电子排布“特殊”的原子 知识点一 10 4.能量最低原理 （1）含义：在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量______的原子 轨道，使整个原子的能量______。 （2）决定因素：整个原子的能量由__________、________和__________ 三个因素共同决定。 最低 最低 核电荷数 电子数 电子状态 知识点一 11 1.基态原子核外电子排布规律 知识点一 12 2.书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写： 知识点一 13 原子（离 子）结构示 意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子 数 实例 知识点二 核外电子排布的表示方法 知识点二 14 简化电子排 布式 含义 为了避免电子排布式书写过于烦琐,把内层电子达到 稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号 外加方括号表示 实例 价层电子排 布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子,副族元素的价层 电子还包括次外层的 电子及倒数第三层的 电子 实例 ； 续表 知识点二 15 轨道表示式 （又称电子 排布图） 含义 每个方框代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子 实例 的最外层电子轨道表示式： ______________________________________ 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原 子的最外层电子,相应的式子叫做电子式 实例 _____________________________ ；___________________________________________________ 续表 知识点二 16 1、能层→能级 1s2s2p,3s3p4s,3d4p5