1.1.4 构造原理与电子排布式 学案-2025-2026学年高二化学人教版选择性必修2

第一章第一节第4课时  泡利原理、洪特规则、能量最低原理        编号  04

【学习目标】1.理解并掌握基态原子核外电子的排布规则。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。

1、电子自旋与泡利原理

(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，电子自旋在空间

有   时针和   时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子

(2)泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳   个电子，且这两个电子自旋方向必须   ，如：2s轨道上的电子排布为，不能表示为

(3)因为每个原子轨道最多只能容纳   个电子且自旋方向     ，所以从     、     、      、        四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的，任何一个原子里绝不会出现运动状态完全相同的电子，如：氟原子的电子排布可表示为          ，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同

2、电子排布的轨道表示式(电子排布图)

(1)概念：将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子

(2)表示方法：在轨道表示式中，用方框(或圆圈)表示          ，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的电子，“↑↓”称     ，“↑”或“↓”称     (或称未成对电子)

(3)实例：

①O原子的电子排布图：                             。

氧原子外层有       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。

②Na原子的电子排布图：                             。

钠原子外层有       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。

3、洪特规则

(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     ，如：2p3的电子排布为，不能表示为或

(2)洪特规则特例

在简并轨道(同一能级)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大的稳定性

相对稳定的状态

如：24Cr的电子排布式为                    ，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2

【微点拨】洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子

4、能量最低原理

(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，这就是能量最低原理

【微点拨】

①原子核外的电子应优先排布在              的能级里，然后由里到外，依次排布在                       的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示

②对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“                               ”这一顺序

【典例分析1】

（1）  下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？

1.        B.

2）下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？

1.     B. C.

3.下列氮原子的轨道表示式中，能量最高的是(　　)

 

 

二、基态原子核外电子排布的表示方法

表示方法	以硫(S)为例
原子结构示意图
电子式
电子排布式
简化电子排布式
价层电子排布
电子排布的轨道表示式 (电子排布图)
价层电子的轨道表示式

【典例分析2】

1.(2024·河北衡水测试)钛(Ti)是一种机械强度大、容易加工的耐高温金属，常用于制造合金。下列有关22Ti的化学用语错误的是(　　)

A.Ti原子的结构示意图：

B.基态Ti原子的简化电子排布式：[Ar]3d24s2

C.基态Ti原子的价层电子轨道表示式：

D.基态Ti原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d24s2

2.下列对某些基态原子的核外电子排布评价正确的是(　　)