高中化学人教版选修三物质结构和性质 第一章 第一节 第六课时 洪特规则保利不相容原理（共21张PPT）

(共21张PPT)

泡利原理和洪特规则
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
泡利原理和洪特规则
核外电子的基本特征
能层
能级
轨道
自旋

公转
自转


大范围
小范围


磁量子数
自旋量子数


主量子数
角量子数


量子化描述


回忆 s p d f 能级分别最多容纳电子个数？
2n2
能级交错
电子排布式
电子排布图
Li: 1s22s1







用一个○或□表示一个原子轨道，在○或□中用“↑”或“↓”表示该轨道上排入的电子。
电子排布图最能反映电子排布情况。
N：
Mg：
Na：



价(外围) 电子排布图




从原子的电子排布图中你能有何发现？
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
每个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反(顺时针、逆时针)。---泡利不相容原理

每个原子轨道中最多只能容纳2个电子，且这2个电子的自旋方向必须相反，此时体系最稳定，原子的总能量最低。
奥地利科学家,对于量子力学的形成以及原子结构理论的发展有重大的贡献，获得1945年诺贝尔物理奖。他对科学理论有着很深刻的洞察力，语锋犀利，被称为“理论物理学的心脏” 。
1、泡利原理

填多少
泡利不相容原理
从原子的电子排布图中你能有何发现？
2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？
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，而且自旋方向相同。---洪特规则

对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。
C原子的电子排布图
2、洪特规则
√
如2p3的电子排布图为 ，不能表示为 或 。



怎么填

能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。
↑↓
↑↓
↑↓


↑↓
↑
↑↓
↑

↑↓
↑
↑↓

↑
铁原子的电子排布图
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
↑
↑
洪特规则
泡利原理
能量最低原理

1s
2s
2p
3p
3d
3s
4s
3、能量最低原理
■核外电子排布常见表示方法


原子结构示意图
意义

实例
将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子





电子排布式
简化电子排布式
意义

意义

实例
实例
K：1s22s22p63s23p64s1
K：[Ar]4s1
将内层电子排布用[惰性元素符号]简化形成的电子排布式

用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式
■核外电子排布常见表示方法




价电子排布式
电子排布图
意义

意义

实例
实例
只表示价层电子排布情况的式子，主族元素的价层电子为最外层电子，过渡元素含次外层部分能级。
Al：3s23p1
每个□代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子，表示出每个轨道电子排布情况的式子
■核外电子排布常见表示方法
请写出4--10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be
5 硼B
6 碳C
7 氮N
8 氧O
9 氟F
10 氖Ne
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1
为什么？






（2）洪特规则的特例：有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差。因为能量相同的原子轨道(同一能级如p、d、f等)在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
如


洪特规则特例


以Fe为例，分析电子填入能级的顺序与电子排布式书写顺序的区别
电子填入能级的顺序是先填充能量低的能级，再填充能量高的能级。

Fe的核外电子填充顺序为1s2→2s2 → 2p6 → 3s2 → 3p6 → 4s2 → 3d6
电子排布式的书写是按能层序数的高低顺序排列。
Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2
为什么K原子的原子结构示意图不是 ，而是 ？
提示：由于出现能级交错现象，K原子排满第一层和第二层后，在排第三层时，先排满3s能级、3p能级，最后一个电子进入4s能级而不是3d能级。
1、基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A B C D
C
2、下列3d能级的电子排布图正确的是(　　)

违反能量最低原理

违反洪特规则

违反能量最低原理
√

违反泡利不相容原理
√
违反洪特规则


违反泡利不相容原理
B
3、写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的电子排布式和简化电子排布式。
[He]2s22p4
1s2 2s22p4
[Ne]3s23p2
[Ar]3d64s2
O：
Si：
1s2 2s22p6
3s23p2
Fe：
1s22s22p63s23p63d64s2
一、原子核外电子排布遵循的原理和规则
二、原子核外电子排布的表示式
能量最低原则
泡利不相容原理
洪特规则
电子排布式、价电子排布式
电子排布图






原子结构示意图
全满、半满、全空相对稳定