第四课时 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
文档属性
| 名称 | 第四课时 泡利原理 洪特规则 能量最低原理 |
|
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 20.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-18 00:00:00 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
第一节 第四课时 泡利原理
洪特规则
能量最低原理
[目标]知道核外电子的能层、能级关系；
知道核外电子在一定条件下会发生激发与跃迁。
[重点]能层与能级
[难点]核外电子的运动和能量状态
一、目标导学
[时间]15min
[内容]阅读教材p.14-16、笔记,完成下列任务：
1.复述泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.书写电子排布的轨道表示式（电子排布图）
3.教材p.16的两个【思考与讨论】
4.书写1-36号元素的价层电子轨道表示式（电子排布图）。
二、自主学习
能 层 一 二 三 四 符 号 K L M N 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7
最 多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
2 8 18 32 [问题1]为什么每个原子轨道中最多只能容纳两个电子？
三、合作学习
[问题2]电子在原子轨道中如何排布？
【实验事实】
钠原子光谱实验
只有1个最外层电子的钠原子光谱在光谱里呈现双线
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
斯特恩-盖拉赫实验
每个原子轨道中最多只能容纳两个电子
一、泡利原理[泡利不相容原理]
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋，它是电子内在属性。
(奥地利·泡利)
1945年诺贝尔物理学奖
一个原子轨道，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反。
常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
二、电子排布轨道式[电子排布图]
1s
H
1s
O
2s
2p
H 1s1
O 1s22s22p4
①用□/〇代表一个原子轨道，p能级和d能级轨道(简并轨道)的□相连。不同能级中的□要相互分开。
②电子排布轨道式的能级排列顺序与电子排布式一致。
④通常在方框下方或上方标记能级符号。
③“↓↑”称自旋相反的电子对 ，“↑”或“↓”表示未成对电子
“↑”和“↑”或“↓”和“↓”表示单电子自旋平行。
⑤有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。
O的可能电子排布的轨道表示式：
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
... ...
[问题]为什么只有第一个是正确的？
三、洪特规则
(德国·洪特)
基态原子中，填人简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
[洪特规则特例]
全充满：p6、d10、f14
能量
低更
稳定
半充满：p3、d5、f7
全 空：p0、d0、f0
四、能量最低原理
电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。
[小组合作]
2.下列轨道表示式中，哪个是氧的基态原子 ？为什么？
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1.下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子 ？为什么？
1s
2s
2p
1s
2s
2p
3.书写1-36号元素的价层电子轨道表示式（电子排布图）。
19世纪末，经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。
第一排：欧文·朗缪尔、马克斯·普朗克、玛丽·居里、亨得里克·洛仑兹、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万、Ch.
E. Guye、C.T.R.威尔逊、O.W.里查森
第二排：彼得·德拜、马丁·努森、威廉·劳伦斯·布拉格、Hendrik Anthony
Kramers、保罗·狄拉克、亚瑟·康普顿、路易·德布罗意、马克斯·波恩、尼尔斯·玻尔
第三排：奥古斯特·皮卡尔德、E. Henriot、保罗·埃伦费斯特、Ed. Herzen、Théophile de
Donder、欧文·薛定谔、E. Verschaffelt、沃尔夫冈·泡利、沃纳·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里渊
1927年第五届索尔维会议
原子核外电子的运动状态和排布规律
核外电子的运动状态
核外电子的排布规律
核外电子排布表示方法
能量的量子化
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
泡利原理
洪特规则
能量最低原理
轨道表示式
四、复述检测
①为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1？
②为什么基态氮原子的电子轨道表示式是 ，
而不是 ？
③为什么基态K和Ca的价电子排布是4s1和4s2，而不是3d1和3d2 ？
[达标检测1]
1s
2s
2p
1s
2s
2p
[达标检测2]下列轨道表示式中，符合洪特规则的是（ ）
A. B.
C. D.
[达标检测3]试写出Cr的基态电子排布的轨道表示式。
[达标检测4]下列元素的原子的电子排布式各违背了哪一规律？
(1) 6C 1s22s22px2
(2) 21Sc 1s22s22p63s23p63d3
(3) 22Ti 1s22s22p63s23p10
[达标检测5]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. N的轨道表示式：
D. Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6
第一节 第四课时 泡利原理
洪特规则
能量最低原理
[目标]知道核外电子的能层、能级关系；
知道核外电子在一定条件下会发生激发与跃迁。
[重点]能层与能级
[难点]核外电子的运动和能量状态
一、目标导学
[时间]15min
[内容]阅读教材p.14-16、笔记,完成下列任务：
1.复述泡利原理、洪特规则、能量最低原理
2.书写电子排布的轨道表示式（电子排布图）
3.教材p.16的两个【思考与讨论】
4.书写1-36号元素的价层电子轨道表示式（电子排布图）。
二、自主学习
能 层 一 二 三 四 符 号 K L M N 能 级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7
最 多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14
2 8 18 32 [问题1]为什么每个原子轨道中最多只能容纳两个电子？
三、合作学习
[问题2]电子在原子轨道中如何排布？
【实验事实】
钠原子光谱实验
只有1个最外层电子的钠原子光谱在光谱里呈现双线
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
斯特恩-盖拉赫实验
每个原子轨道中最多只能容纳两个电子
一、泡利原理[泡利不相容原理]
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋，它是电子内在属性。
(奥地利·泡利)
1945年诺贝尔物理学奖
一个原子轨道，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反。
常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
二、电子排布轨道式[电子排布图]
1s
H
1s
O
2s
2p
H 1s1
O 1s22s22p4
①用□/〇代表一个原子轨道，p能级和d能级轨道(简并轨道)的□相连。不同能级中的□要相互分开。
②电子排布轨道式的能级排列顺序与电子排布式一致。
④通常在方框下方或上方标记能级符号。
③“↓↑”称自旋相反的电子对 ，“↑”或“↓”表示未成对电子
“↑”和“↑”或“↓”和“↓”表示单电子自旋平行。
⑤有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。
O的可能电子排布的轨道表示式：
1s
2s
2p
1s
2s
2p
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1s
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1s
2s
2p
1s
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1s
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[问题]为什么只有第一个是正确的？
三、洪特规则
(德国·洪特)
基态原子中，填人简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
[洪特规则特例]
全充满：p6、d10、f14
能量
低更
稳定
半充满：p3、d5、f7
全 空：p0、d0、f0
四、能量最低原理
电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使原子的整体能量最低。
[小组合作]
2.下列轨道表示式中，哪个是氧的基态原子 ？为什么？
1s
2s
2p
1s
2s
2p
1s
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2p
1.下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子 ？为什么？
1s
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1s
2s
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3.书写1-36号元素的价层电子轨道表示式（电子排布图）。
19世纪末，经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。
第一排：欧文·朗缪尔、马克斯·普朗克、玛丽·居里、亨得里克·洛仑兹、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万、Ch.
E. Guye、C.T.R.威尔逊、O.W.里查森
第二排：彼得·德拜、马丁·努森、威廉·劳伦斯·布拉格、Hendrik Anthony
Kramers、保罗·狄拉克、亚瑟·康普顿、路易·德布罗意、马克斯·波恩、尼尔斯·玻尔
第三排：奥古斯特·皮卡尔德、E. Henriot、保罗·埃伦费斯特、Ed. Herzen、Théophile de
Donder、欧文·薛定谔、E. Verschaffelt、沃尔夫冈·泡利、沃纳·海森堡、R.H.福勒、里昂·布里渊
1927年第五届索尔维会议
原子核外电子的运动状态和排布规律
核外电子的运动状态
核外电子的排布规律
核外电子排布表示方法
能量的量子化
能层
能级
原子轨道
电子自旋
原子结构示意图
构造原理
电子排布式
泡利原理
洪特规则
能量最低原理
轨道表示式
四、复述检测
①为什么基态氦原子的电子排布是1s2而不是1s12s1？
②为什么基态氮原子的电子轨道表示式是 ，
而不是 ？
③为什么基态K和Ca的价电子排布是4s1和4s2，而不是3d1和3d2 ？
[达标检测1]
1s
2s
2p
1s
2s
2p
[达标检测2]下列轨道表示式中，符合洪特规则的是（ ）
A. B.
C. D.
[达标检测3]试写出Cr的基态电子排布的轨道表示式。
[达标检测4]下列元素的原子的电子排布式各违背了哪一规律？
(1) 6C 1s22s22px2
(2) 21Sc 1s22s22p63s23p63d3
(3) 22Ti 1s22s22p63s23p10
[达标检测5]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. N的轨道表示式：
D. Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6