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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
第一章 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第4課時(shí) 泡利原理 洪特規(guī)則
能量最低原理
每個(gè)能層的最多所能容納的電子數(shù)？
該能層的原子軌道總數(shù)=n2(n為能層序數(shù))
4
9
16
1
原子 軌道數(shù) 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 ......
總結(jié)：每個(gè)原子軌道最多只能容納 個(gè)電子
2
【思考】為什么一個(gè)軌道允許容納2個(gè)電子呢？
五、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理
1.電子自旋與泡利原理
電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做 。
自旋
(1)自旋：
(2)泡利原理
電子自旋在空間有________________兩種取向，
簡(jiǎn)稱_________。
自旋相反
用上下箭頭（ “↑”“↓” ）表示
順時(shí)針和逆時(shí)針
在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納__個(gè)電子，它們的自旋________。這個(gè)原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）
2
相反
1s2
1s
1s


如：He
①電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
②一個(gè)原子中不可能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子
【思考】電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以從哪四個(gè)方面進(jìn)行描述？
一個(gè)原子中是否存在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子？
能層
能級(jí)
原子軌道
自旋狀態(tài)
2.電子排布的軌道表示式(電子排布圖)
(1)概念：軌道表示式，又稱電子排布圖，是表述電子排布的一種圖式。
(2)表示方法：
用方框（也可用圓圈）表示原子軌道，能量相同的原子軌道（簡(jiǎn)并軌道）的方框相連，箭頭表示一種自旋狀態(tài)電子。如氫、氦的基態(tài)原子
電子排布圖：
(軌道表示式)
1s
↑↓
↑
1s
通常應(yīng)在方框下方或上方標(biāo)記能級(jí)符號(hào)
有時(shí)畫出能級(jí)的上下錯(cuò)落，以表達(dá)能量的不同
單電子
(未成對(duì)電子)
電子對(duì)
2s
2p
↑↓
1s
↑↓
↑
↑
↑
↓
【練習(xí)】請(qǐng)寫出氧的基態(tài)原子的電子排布圖
自旋平行
【思考】為什么不是填入同一個(gè)原子軌道而是以自旋平行的方式
填入簡(jiǎn)并軌道？
3.洪特規(guī)則
基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占且自旋平行，稱為洪特規(guī)則
如：2p3的電子排布為
洪特規(guī)則不僅適用于基態(tài)原子，也適用于基態(tài)離子


【思考】以上錯(cuò)誤類型違背的是泡利原理還是洪特規(guī)則？
違背泡利原理
違背洪特規(guī)則
洪特規(guī)則特例:在簡(jiǎn)并軌道上的電子排布，處于半充滿、全充滿時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定。
相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)
半充滿:p3、d5、f7
Cr基態(tài)原子的電子排布式：
Cu基態(tài)原子的電子排布式：
全充滿
全充滿：p6、d10、f14
全空： p0、d0、f0
↑↑↑↑↑
3d
↑
4s
半充滿
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
3d
↑
4s
在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理。
4.能量最低原理
基態(tài)原子：處于能量最 狀態(tài)的原子
低
整個(gè)原子的能量由 、 和 三個(gè)因素共同決定
核電荷數(shù)
電子數(shù)
電子狀態(tài)
原子核外電子排布遵循的原理和規(guī)則
原子核外電子排布的表示式
能量最低原理
泡利原理
洪特規(guī)則
電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、價(jià)電子排布式
電子排布圖(最詳細(xì))
原子結(jié)構(gòu)示意圖
特例：全滿、半滿相對(duì)穩(wěn)定
課堂小結(jié)
能量最低原理
泡利原理
洪特規(guī)則
構(gòu)造原理的能級(jí)交錯(cuò)
D
1
2
[Ar]3d24s2
[Ar]3d54s1
[Ar]3d10
↑ ↑
3d
↑↓
4s
↑↑↑↑↑
3d
↑
4s
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
3d
（2023·北京卷，2）C．2pz電子云圖為
D．基態(tài)24Cr原子的價(jià)層電子軌道表示式為
（2023·湖南卷，2）D．基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布圖：



（2023浙江1月選考，3）B．碳的基態(tài)原子軌道表示式：
（2022·北京卷，2）C．基態(tài)原子的價(jià)層電子的軌道表示式：


[2022天津]基態(tài)Na原子的價(jià)層電子軌道表示式為___________
[2021重慶]基態(tài) N原子的電子排布圖為_______。
[2021湖南]基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為__________。
[2021山東]基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__________種。
[2021福建]基態(tài)C原子的成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為_______。
[2021河北]原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài),若一種自旋狀態(tài)用+表示,與之相反的用-表示,稱為電子的自旋磁量子數(shù)。對(duì)于基態(tài)的磷原子,其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為__________。
9
2∶1
C或O
N
Fe
[Ar]3d64s2
Cu
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
3d
↑
4s
H和Li、Cl和K、Cl和Sc
謝謝觀看
在多電子的原子中，電子分別在能量不同的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
1、核外電子總是盡可能地先排滿能量 的電子層。
2、第n層最多能最多容納 個(gè)電子。
4、次外層最多能容納 個(gè)電子，倒數(shù)第三層最多容納 個(gè)電子。
3、最外層最多容納 個(gè)電子(K層為最外層時(shí)最多容納2個(gè))。
核外電子排布規(guī)律
氧
鎂
氬
鈉
+8
2 6
+11
2 8 1
+12
2 8 2
+18
2 8 8
低
2n2
8
18
32
1、核外電子總是盡可能地先排滿能量 的電子層。
2、第n層最多能最多容納 個(gè)電子。
低
2n2
【思考】你能否用所學(xué)知識(shí)解釋高一所學(xué)的核外電子排布規(guī)律？
能量最低原理
①s、p、d、f分別有1、3、5、7個(gè)原子軌道(每個(gè)能層有n2個(gè)原子軌道)
②每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子
核外電子排布規(guī)律
第二節(jié)第二課時(shí) 構(gòu)造原理與元素周期表再講
4、次外層最多能容納 個(gè)電子，倒數(shù)第三層最多容納 個(gè)電子。
3、最外層最多容納 個(gè)電子(K層為最外層時(shí)最多容納2個(gè))。
8
18
32
填充順序：ns→(n-2)f→(n-1)d→np
填完np開始填下一個(gè)能層的s能級(jí)，
意味著每個(gè)能層都有了ns2np6之后，就得開始下一個(gè)能層
每個(gè)能層填了ns2之后，開始填(n-2)f和(n-1)d，
d層最多容納10個(gè)電子，故次外層最多為(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10共18個(gè)電子
類似的，倒數(shù)第三層最多為(n-2)s2(n-2)p6(n-2)d10(n-2)f14共32個(gè)電子
構(gòu)造原理的能級(jí)交錯(cuò)
能層
能級(jí)
原子軌道
電子居民
樓層
同一樓層
不同戶型
同一戶型
不同房間

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