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(共18張PPT)
泡利原理、洪特規則、能量最低原理
能層 1 2 3 4 5
能層符號 K L M N O
能級 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p ……
最多電子數 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6
2 8 18 32 ……
回顧每個能級最多容納的電子數。
s—2 1=2
p—2 3=6
d—2 5=10
f—2 7=14
為什么一個軌道允許容納2個電子呢？
1925年，兩個荷蘭年輕人提出：
電子除了空間運動狀態外，還有一種狀態叫做自旋。
粒子為什么自旋
1. 電子自旋
電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（↑和↓）表示自旋相反的電子。
一、電子自旋與泡利原理
自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質量一樣的內在屬性。
N
S
S
N
－
－
1925年，泡利提出泡利原理，即：
2. 泡利原理
一、電子自旋與泡利原理
在一個原子軌道里，最多只能容納兩個電子，它們自旋相反。
也叫泡利不相容原理
如何表示
3. 軌道表示式（電子排布圖）
氧的基態原子的軌道表示式
3對原子對，2個未成對電子
一、電子自旋與泡利原理
1s
2s
2p
O
用方框（也可用圓圈）表示原子軌道，
能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框相連，
箭頭表示一種自旋狀態的電子，“↑ ↓ ”稱為電子對，“↑”或“↓”稱為單電子（或稱未成對電子）。
1925年，洪特提出洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。
二、洪特規則
洪特
F.Hund, 1896—1997
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
單獨分占

自旋平行


1925年，洪特提出洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。
二、洪特規則
洪特
F.Hund, 1896—1997
2p
3d
請寫出2p3、3d5的軌道表示式
注意：
①洪特規則不僅適用于基態原子，也適用于基態離子。
②洪特規則是針對電子填入簡并軌道而言的，并不適用于電子填入能量不同的軌道。
1925年，洪特提出洪特規則：基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。
二、洪特規則
在構建基態原子時，電子將盡可能的占據能量最低的原子軌道，使整個的原子的能量最低。
三、能量最低原理
體系能量更低原子更穩定
全充滿：p6、d10、f14
全空：p0、d0、f0
半充滿：p3、d5、f7
3d
4s
3d
4s


只有一組全滿的簡并軌道
有兩組半滿的簡并軌道
能量相同的簡并軌道在全滿、半滿和全空狀態時，體系能量最低。
請寫出24、29號元素原子的電子排布式。
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
二、洪特規則
1. 下列軌道表示式能表示基態硫原子最外層電子排布的是（ ）
C
2.下列有關化學用語中不能體現氮原子核外電子能量有差異的是（ ）
A.
B.
C.
D.
1s22s22p3
A
3. 24Cr原子處于基態時，價電子排布可用軌道表示式表示成
而不是 。下列說法中正確的是（ ）
A. 這兩種排布方式都符合能量最低原理
B. 這兩種排布方式都符合泡利原理
C. 這兩種排布方式都符合洪特規則
D. 這個實例說明洪特規則有時候和能量最低原理是矛盾的
B
4.下列關于硅原子的核外電子排布表示方法中，錯誤的是（ ）
A.1s22s22p63s23p2 B.[Ne]3s23p2
C.
D.
C
5.在短周期元素中，元素的基態原子核外未成對電子數等于能層數的元素有a 種，元素的基態原子最外層電子數是未成對電子數 2 倍的元素有 b 種，則a∶b 的值為（ ）
A.1 B.2 C.3 D.4
B
6. 下列各組原子中，彼此化學性質一定相似的是（ ）
A.原子核外L能層的未成對電子數與M能層的未成對電子數相等的原子
B.原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子
的Y原子
C.2p能級只有1個空軌道的X原子和3p能級只有1個空軌道的Y原子
D.最外層都只有一個電子的X、Y原子
C

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