第一節

原子結構課時4泡利原理、洪特規則、能量最低原理第一章原子結構與性質01學習目標

CONTENT電子自旋和泡利原理02洪特規則03能量最低原理

為什么每個原子軌道中最多可容納兩個電子，那么這兩個電子的運動狀態有什么差異呢？氫原子光譜實驗鈉原子光譜實驗【思考與討論】1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據實驗事實提出假設：電子除了空間運動狀態外，還存在一種運動狀態叫自旋。電子自旋電子除空間運動狀態外，還有一種狀態叫做自旋。電子自旋

電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（“↑”“↓”）表示自旋相反的電子。①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質量一樣的內在屬性。②能層、能級、原子軌道和自旋狀態四個方面共同決定電子的運動狀態，電子能量與能層、能級有關，電子運動的空間范圍與原子軌道有關電子自旋

在一個原子軌道里,最多只能容納2個電子,且它們的自旋相反。這個原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）（1）軌道表示式（又稱電子排布圖）：表示電子排布的一種圖式，如鈉

的基態原子的軌道表示式如下：↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理1、用□或○代表一個原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框

相連。不同能級中的□或○要相互分開，同一能級中的□或○要相互連接4、箭頭表示一種自旋狀態的電子，一個箭頭表示一個電子，↓↑”稱電子

對，“↓”或“↑”表示單電子，箭頭同向，自旋平行，箭頭相反，自

旋相反。2、整個電子排布圖中各能級的排列順序要與相應的電子排布式一致3、通常在方框下方或者上方標記能級符號↑↓1s2s2p3s↑↓↑↑↓↑↓↑↓Na1s22s22p63s1Na泡利原理電子排布的軌道表示式泡利原理鋁原子核外電子排布式

鋁原子外層成對電子對的數目為6,有一個單電子。1、請寫出Li、Be、B的軌道表示式。Li1s↑↓↑2sBe1s↑↓↑↓2sB1s↑↑↓↑↓2s2p【課堂練習】請寫出基態碳原子可能的軌道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s哪個正確呢？【思考與討論】洪特規則基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。2p3的電子排布圖XX√請寫出基態碳原子可能的軌道表示式。②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s哪個正確呢？【思考與討論】√洪特規則洪特規則不僅適用于基態原子，也適用于基態離子洪特規則適用于電子填入簡并軌道，并不適用于電子填入能量不同的軌道洪特F.Hund,1896—1997能量較低狀態穩定全充滿（p6，d10，f14）全空時（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）

↑

↑

↑np3對于能量相同的軌道(同一能級),當電子排布處于全滿、半滿、全空時比較穩定,整個體系的能量最低。Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Cu：1s22s22p63s23p63d94s2Cr：1s22s22p63s23p63d54s1Cu：1s22s22p63s23p63d104s1√√1.下列軌道表示式中哪個是硼的基態原子？為什么？A.B.√【課堂練習】2.下列軌道表示式中哪個是氧的基態原子？為什么？ACB√【課堂練習】能量最低原理在構建基態原子時，電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態能級的能量高低順序如構造原理所示(對于1～36號元素來說，應重點掌握和記憶“”這一順序)。1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p

在構建基態原子時，電子將盡可能占據能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低,這就是能量最低原理。(1)最外層只有1個未成對電子的元素(2)最外層有2個未成對電子的元素(3)最外層有3個未成對電子的元素(4)核外電子排布中，未成對電子數最多的元素ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)；ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)；Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)；ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。Cr(3d54s1，共有6個未成對電子)。【拓展提升】基態原子核外電子排布規律能量最低原理泡利原理洪特規則構造原理【課堂小結】1.“各能級最多容納的電子數,是該能級原子軌道數的二倍”,支

撐這一結論的理論是 (

)A.構造原理

B.泡利原理C.洪特規則 D.能量最低原理B2.某原子核外電子排布為ns2np7,它違背了(

)A.泡利原理 B.能量最低原理C.洪特規則 D.洪特規則特例【課堂練習】A3.下列關于硅原子的核外電子排布表示方法中,錯誤的是(

)A.