2021-2022学年人教版（2019）高中化学选择性必修二1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 课件 （20张ppt）

(共20张PPT)
第3课时 泡利原理 洪特规则
能量最低原理
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
学会电子自旋的概念与轨道表示式的书写
掌握泡利原理、洪特规则、能量最低原理
教学目标
为什么只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束？
新知导学
电子自旋与泡利原理
1925年，荷兰的乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。
为什么只有1个最外层电子的银原子在外加电场里加速飞行通过一个不对称磁场时会分成两束？
N
N
S
S
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示自旋相反的电子。
泡利
电子自旋与泡利原理
N
S
在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，它们的自旋方向相反。
-----泡利原理
N
S
泡利
电子自旋与泡利原理
轨道表示式，又称电子排布图。是表述电子排布的一种图式。比电子排布式更为直观。
请写出基态He、B、Na的基态原子电子排布式和轨道表示式。
↑↓
1s
He
1s2
B
1s2
2s2
2p1
↑↓
1s
↑
2p
Na
↑↓
2s
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
2p
↑↓
↑↓
↑
3s
1s2
2s2
2p6
3s1
轨道表示式
1. “↑↓”称电子对， “↑”或“↓”称单电子；2.箭头同向的单电子称自旋平行
轨道表示式，又称电子排布图。是表述电子排布的一种图式。比电子排布式更为直观。
请判断以下表述是哪种粒子的电子排布？
A
1s12s1
B
↑↓
1s
↑
2p
↑
2s
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
2p
↑↓
↑↓
↑
3s
1s2
2s2
2p6
1.适用于基态原子，不适用于激发态原子电子排布的书写；2.不能表达轨道伸展方向
↑
C
D
激发态He
激发态B
Ne或O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+等
基态Na
轨道表示式
O
1s2
2s2
2p4
↑↓
1s
↑↓
2p
↑
↑
↑↓
2s
请写出基态 O 的基态原子电子排布式和轨道表示式
↑↓
1s
↑↓
2p
↑
↓
↑↓
2s
↑↓
1s
↑↓
2p
↑↓
↑↓
2s
↑↓
1s
↑↑
2p
↑
↑
↑↓
2s
？
轨道表示式
洪特规则
基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
-----洪特规则
1.适用于基态原子，也适用于基态离子；
2.是针对电子填入简并轨道而言的，并不适用于电子填入能量不同的轨道。
O
1s2
2s2
2p4
↑↓
1s
↑↓
2p
↑
↑
↑↓
2s
请写出基态 O 的基态原子电子排布式和轨道表示式。
↑↓
1s
↑↓
2p
↑
↓
↑↓
2s
↑↓
1s
↑↓
2p
↑↓
↑↓
2s
↑↓
1s
↑↑
2p
↑
↑
↑↓
2s
洪特规则
洪特规则
请书写Cr的电子排布式
“洪特规则的特例”，
当同一能级各个轨道上的电子排布为全满、半满或全空时，可使体系能量最低。
24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
或 [Ar]3d54s1
能量最低原理
请观察基态K、Ca的价电子排布。
为什么不是3d1、 3d2？
能量最低原理
在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。
-----能量最低原理
基态原子
激发态原子
能量
吸收
能量
释放
能量最低原理
原子能量
基态原子
激发态原子
能量
吸收
能量
释放
核电荷数
电子数
电子状态
过渡元素相邻能级相差不大时，1~2个电子占据能量稍高的能级降低斥力。
能量最低原理
主族元素相邻能级能量相差较大。从低到高排列。
基态原子
激发态原子
4s
对点练习
1.下列电子排布式或轨道表示式正确的是(　　)
A．C的轨道表示式：
B．Ca的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2
C ． Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6
D ． N的轨道表示式：
↑↓
1s
↑↓
2p
↑↓
2s
↑↓
1s
↑
2p
↑↑
2s
↑
↑
C
违背泡利原理
违背洪特规则
违背能量最低原理
对点练习
2.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有(　　)
A．1种 B．2种 C．3种 D．8种
C
对点练习
3.下列叙述正确的是(　　)
A．可能存在基态核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．在氢原子的电子云图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域出现的概率密度
C．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋
方向相反
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相同
B
3d14s2
违背泡利原理
违背洪特规则
课堂小结
在构建基态原子时,遵循的原理
泡利原理
洪特规则(及其特例)
能量最低原理
书写轨道表示式
↑↓
1s
↑↓
2p
↑
↓
↑↓
2s
↑
1s
↑
2s
违背泡利原理
违背洪特规则
违背能量最低原理
↑↓
1s
↑
2p
↑↑
2s
↑
↑