《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》课件.pptx

《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》

回顾能级1s2s2p3s3p3d......各能级轨道数113135......各能层轨道数149......最多容纳电子数2818......提出问题：为什么每个轨道最多能容纳两个电子呢？同一轨道中的两个电子的状态是否完全相同呢？

资料卡片-电子自旋钠原子光谱实验斯特恩-盖拉赫实验提出猜想：轨道中的单电子可能存在两种不同的运动状态1925年：“电子自旋”概念的提出只有1个最外层电子的碱金属原子光谱会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

电子自旋一.泡利原理电子除空间运动状态外，还有一种状态叫自旋。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。在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反。补充说明自旋是微观粒子普遍存在的一种如电荷、质量一样的内在属性电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定；电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子核外电子在原子轨道中的排布规律I——泡利原理

思考一.泡利原理核外电子在原子轨道中的排布应该如何表示？轨道表示式（又称电子排布图）如基态Al原子轨道表示式：Al1s22s22p63s23p1基态Al原子的电子排布式：Al1s22s22p63s23p1电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而轨道表示式还给出了电子在原子轨道中的自旋状态。基态Al原子的电子排布式：原子轨道“↑↓”代表自旋相反的电子对能量相同的原子轨道（简并轨道）单电子（未成对电子）能级符号

练一练一.泡利原理请写出Li、Be、B的轨道表示式LiBeB1s2s↑↑↓1s2s2p1s2s↑↓↑↓↑↓↑↓↑

请写出基态碳原子可能的轨道表示式练一练C↑↓1s2s↑↓①C↑↓1s2s↑↓↑↑②C↑↓1s2s↑↓↑③C↑↓1s2s↑↓↑④↑↓2p2p2p2p↑↓思考：哪一种轨道表示式正确表达了基态碳原子核外电子的排布呢？×

二.洪特规则核外电子在原子轨道中的排布规律Ⅱ——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1925年，洪特根据多电子原子的原子光谱正式提出洪特规则：C↑↓1s2s↑↓①C↑↓1s2s↑↓↑↑②C↑↓1s2s↑↓↑③C↑↓1s2s↑↓↑④↑↓2p2p2p2p↑↓√

课堂练习请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练N↑↓1s2s2p↑↓↑↑↑O↑↓1s2s↑↓↑↑2pF↑↓1s2s↑↓↑2p↑↓↑↓↑↓Ne↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓Na↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓↑3sMg↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓

请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练Al↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑Si↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑P↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↑↑↑

S↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↑请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练↑↓Cl↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↑↓↑↓Ar↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓

课堂练习请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练K↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑Ca↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑↓

课堂练习请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练Sc↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑↓3d↑Ti↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑↓3d↑↑V↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑↓3d↑↑↑

课堂练习Cr↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s↑↓3d↑↑↑请写出7-24号元素原子的轨道表示式练一练↑Cr↑↓↑↓↑↓↑↓1s2s2p↑↓3s↑↓3p↑↓↑↓↑↓4s3d↑↑↑↑↑↑思考：哪一种轨道表示式正确表达了基态铬原子核外电子的排布呢？

核外电子在原子轨道中的排布规律洪特规则特例：简并轨道全充满、半充满或全空状态是能量较低的稳定状态。4s↑↓3d↑↑↑↑4s3d↑↑↑↑↑↑CrCr只有一组全满的简并轨道有两组半满的简并轨道二.洪特规则√

请写出29Cu的价层电子的轨道表示式练一练29Cu的价层电子的排布式3d104s14s3d↑Cu↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓

核外电子在原子轨道中的排布规律Ⅲ——能量最低原理在构建基态原子时，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。补充说明：