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(共20張PPT)
第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)
第3課時(shí) 泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.認(rèn)識(shí)基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和
洪特規(guī)則，能寫出 號(hào)元素基態(tài)原子的軌道表示式。
2.結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律及核外電子排布的原則建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證
據(jù)之間的邏輯關(guān)系。
斯特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)
1922年，在斯特恩-蓋拉赫實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了銀原子束經(jīng)過不均勻磁場(chǎng)，產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)，并最終在屏幕垂直方向上，形成了兩個(gè)上下對(duì)稱的非連續(xù)分布。至此，所有的粒子從理論上就都有了——自旋。
物理史上最囂張的論文——1頁
1925年，兩個(gè)物理研究生，竟然搞出了電子自旋的概念，認(rèn)為契合了天才泡利的預(yù)測(cè)，于是就整出了1頁的論文。沒想到的是，這個(gè)理論竟然違背了愛因斯坦相對(duì)論，其速度居然達(dá)到了光速10倍，偏偏還是對(duì)的！他們分別叫 烏侖貝克和高斯密特。
(左烏倫貝克，右古德斯米特，拍攝時(shí)間約為 1928 年)
1.電子自旋與泡利原理
（1）自旋：電子自旋在空間有________和________兩種取向，簡(jiǎn)稱自旋
______，常用上下箭頭 和 表示自旋相反的電子。
（2）泡利原理（也稱泡利不相容原理）：在一個(gè)原子軌道里，最多只能
容納 ___個(gè)電子，它們的自旋______。
順時(shí)針
逆時(shí)針
相反
2
相反
知識(shí)點(diǎn)一 基態(tài)原子核外電子排布的三大規(guī)則
W.Pauli，1900—1958
2.電子排布的軌道表示式（電子排布圖）
在軌道表示式中，用方框（也可用圓圈）表示原子軌道。 原子的軌道表
示式如下： 。
（1）簡(jiǎn)并軌道：__________的原子軌道。
（2）電子對(duì)：同一個(gè)原子軌道中，自旋方向______的一對(duì)電子，用“___”
表示。
能量相同
相反

（3）單電子：一個(gè)原子軌道中若只有一個(gè)電子，則該電子稱為單電子，
用“ ”或“ ”表示，又稱____________。
（4）自旋平行：箭頭______的單電子稱為自旋平行。
（5）氧原子中，有___個(gè)電子對(duì)，有___個(gè)單電子，
空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種，電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種。
未成對(duì)電子
同向
3
2
8
5
原子軌道
3.洪特規(guī)則
（1）含義：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先__________，且自
旋______。
（2）特 例：在簡(jiǎn)并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，
具有______的能量和______的穩(wěn)定性。
相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)
如 的電子排布式為_ ______________________，為半充滿狀態(tài)，易錯(cuò)
寫為 。
單獨(dú)分占
平行
較低
較大

當(dāng) 、 、 能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量相對(duì)較低，原
子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。如 , 。
電子排布“特殊”的原子
4.能量最低原理
（1）含義：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量______的原子
軌道，使整個(gè)原子的能量______。
（2）決定因素：整個(gè)原子的能量由__________、________和__________
三個(gè)因素共同決定。
最低
最低
核電荷數(shù)
電子數(shù)
電子狀態(tài)
1.基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律
2.書寫軌道表示式時(shí)，常出現(xiàn)的錯(cuò)誤及正確書寫：
原子（離 子）結(jié)構(gòu)示 意圖 含義 將每個(gè)能層上的電子總數(shù)表示在原子核外的式子
實(shí)例
電子排布式 含義 用數(shù)字在能級(jí)符號(hào)右上角標(biāo)明該能級(jí)上排布的電子
數(shù)
實(shí)例
知識(shí)點(diǎn)二 核外電子排布的表示方法
簡(jiǎn)化電子排 布式 含義 為了避免電子排布式書寫過于煩瑣,把內(nèi)層電子達(dá)到
稀有氣體原子結(jié)構(gòu)的部分以相應(yīng)稀有氣體元素符號(hào)
外加方括號(hào)表示
實(shí)例
價(jià)層電子排 布式 含義 主族元素的價(jià)層電子指最外層電子,副族元素的價(jià)層
電子還包括次外層的 電子及倒數(shù)第三層的 電子
實(shí)例 ；
續(xù)表
軌道表示式 （又稱電子 排布圖） 含義 每個(gè)方框代表一個(gè)原子軌道,每個(gè)箭頭代表一個(gè)電子
實(shí)例 的最外層電子軌道表示式：
______________________________________
電子式 含義 化學(xué)中常在元素符號(hào)周圍用“·”或“×”來表示元素原
子的最外層電子,相應(yīng)的式子叫做電子式
實(shí)例 _____________________________ ；___________________________________________________
續(xù)表
1、能層→能級(jí) 1s2s2p,3s3p4s,3d4p5s……
2、原子軌道：空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
同一能級(jí)能量相同
3、自旋：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
軌道個(gè)數(shù) s:1 p:3 d:5 f:7
每個(gè)能級(jí)能量不同
有方向性
謝謝觀看
所有的科學(xué)家都應(yīng)該固執(zhí)，都要覺得自己是對(duì)的，否則不會(huì)成功。
高錕（1933年生），華裔物理學(xué)家，生于中國(guó)上海，祖籍江蘇金山。高錕是光纖通訊專家，普世譽(yù)之為“光纖通訊之父”曾任香港中文大學(xué)校長(zhǎng)。
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高錕（1933年生），華裔物理學(xué)家，生于中國(guó)上海，祖籍江蘇金山。高錕是光纖通訊專家，普世譽(yù)之為“光纖通訊之父”曾任香港中文大學(xué)校長(zhǎng)。

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