電子云泡利洪特規(guī)則學生姓名：科目：化學日期：審核人：一、課前小測：時間15min、正確率1．下列說法中正確的是A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子 B．3p2表示3p能級有兩個軌道C．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小 D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多2．下列關于原子核外電子排布的敘述錯誤的是（）A．周期表第四周期0族元素，原子核外M電子層中有18個電子B．20Ca原子核外有4個電子層，M層中有18個電子C．15P原子的價電子層中有3個未成對電子D．29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，Cu＋的電子排布式為[Ar]3d10二、放電影三、內(nèi)容講解考點1.電子云與原子軌道（一）電子云1．概率密度用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則P／V稱為概率密度，用ρ表示。說明：核外電子運動的特點：氫原子的氫原子的1s電子云圖2．電子云的含義電子云是處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注意：①科學上用電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對大小。②電子云圖中的小黑點并不代表電子，小黑點的數(shù)目也不代表電子真實出現(xiàn)次數(shù)的多少。③氫原子的1s電子云圖告訴我們，在離原子核越近的空間電子出現(xiàn)的概率越大；3．電子云輪廓圖為了表示電子云輪廓的形狀，對核外電子的空間運動有一個形象化的簡便描述，人們通常按照下圖所示的方式繪制電子云的輪廓圖。3．電子云的形狀（1）電子云的形狀如下圖所示，所有原子的任一能層的s電子云輪廓圖都是一個球形，只是球的半徑大小不同。說明：同一原子的能層越高，s電子云半徑越大。這是由于電子的能量依次增高，電子在離核更遠的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來越向更大的空間擴展。【同步訓練】1．下列有關電子云的說法正確的是（）A．概率密度的大小體現(xiàn)了電子數(shù)目的多少 B．概率密度的大小體現(xiàn)了有關空間電子出現(xiàn)概率的大小C．基態(tài)C原子的1s電子云和2s電子云完全相同D．基態(tài)Li原子的1s2電子云和2s1電子云形狀不同（2）p電子云的形狀p電子云是啞鈴狀的，而且，無論2p、3p還是4p、…能級都有3個相互垂直的電子云，分別稱為px、py和pz（如下圖），右下標分別表示p電子云在坐標系里的取向。說明：d、f電子云，無論是形狀還是在坐標系里的取向，都比s、p電子云復雜得多，中學階段不作要求。（二）原子軌道1．原子軌道的含義量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。說明：①原子軌道與電子云用同一個名稱來稱呼。如1s電子云，1s原子軌道；2px電子云，2px原子軌道。②“電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)”，即具有一定形狀和一定伸展方向的電子云（如1s電子云、2px電子云）。③原子軌道與電子云形狀相同，這個形狀通常用電子云輪廓圖來描述。2．能級、原子軌道及電子云輪廓圖下表列舉了K、L、M、N等能層的能級、原子軌道數(shù)、原子軌道名稱以及電子云輪廓圖能層能級原子軌道數(shù)原子軌道名稱電子云輪廓圖形狀取向K1s11s球形／L2s12s球形／2p32px、2py、2pz啞鈴形相互垂直M3s13s球形／3p33px、3py、3pz啞鈴形相互垂直3d5………………N4s14s球形／4p34px、4py、4pz啞鈴形相互垂直4d5………………4f7………………說明：分析上表中能層、能級、原子軌道數(shù)可得：①任一能層中的能級數(shù)等于能層序數(shù)（n）②任一能層中的原子軌道數(shù)等于能層序數(shù)的平方（n2）③ns、np、nd、nf……能級里的原子軌道數(shù)依次為1、3、5、7……【例】1.下列敘述正確的是（）A．基態(tài)C原子的1s電子云和2s電子云完全相同 B．4p能級比3p能級能量高，所含原子軌道數(shù)也多C．f原子軌道的形狀可能為球形或啞鈴形 D．原子核外第5能層有25個原子軌道【同步訓練】1．下列說法中正確的是（）A．1s22s12p1表示的是激發(fā)態(tài)原子的電子排布 B．3p2表示3p能級有兩個軌道C．電子云通常是用小黑點來表示電子的多少 D．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜2．下列敘述正確的是A．鈉的焰色試驗呈現(xiàn)黃色，是電子由激發(fā)態(tài)轉化成基態(tài)時吸收能量產(chǎn)生的B．原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運動狀態(tài)的C．各能層的s電子云輪廓圖都是圓形，但圓的半徑大小不同D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多3．下列有關敘述中正確的是A．原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運動狀態(tài)的B．因為s軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運動C．3px、3py、3pz的差異之處在于三者中電子(基態(tài))的能量不同D．電子云圖上的每一個點都代表一個電子4．如圖為氫原子的電子云圖，下列說法正確的是A．電子云圖中小黑點的密度越小，電子數(shù)目越少B．電子云圖中小黑點的密度越大，單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率越大C．所有電子云輪廓圖都是球形D．電子云圖中小黑點的密度小，表示電子在該區(qū)域內(nèi)運動的速率慢5．下列說法正確的是A．電子云呈球形，表示電子繞原子核做圓周運動B．電子云圖中的小黑點密度大，說明該原子核外空間電子數(shù)目多C．能級的電子云輪廓圖可表示為D．表示能級有3個軌道6．按照量子力學對原子核外電子運動狀態(tài)的描述，下列說法不正確的是A．核外電子運動不存在固定軌跡的軌道 B．下列能級的能量1s＜2s＜3s＜4sC．電子云圖中的小黑點密表示該核外空間的電子多 D．量子數(shù)為n的電子層具有的原子軌道數(shù)為n2四、三步一回頭考點2.泡利原理與洪特規(guī)則（一）泡利原理1．電子的自旋狀態(tài)電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉。電子自旋有順時針和逆時針兩種狀態(tài)，常用“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。2．泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，而且它們的自旋狀態(tài)相反，這個原理稱為泡利原理。【例】1.（雙選）下列寫出的是基態(tài)原子或離子的電子排布式，其中錯誤的是（）A．11Na：1s22s22p7B．17Cl－：1s22s22p63s23p6C．20Ca：1s22s22p63s23p63d2 D．35Br：[Ar]4s24p5（二）一種表達電子排布的方式——電子排布圖2p2s1s2s1s2p2s1s2s1s如Li的電子排布式為1s22s1，電子排布圖為。Ne的電子排布圖為由此可知，用方框表示原子軌道、用箭頭表示電子來表達電子排布的圖叫做電子排布圖。注意：①表示原子軌道的“□”也可以用“○”代替，原子軌道名稱也可以寫在□或○的下面，2p1s2s如Ne的電子排布圖也可以畫成。2p1s2s②一個方框表示一個軌道，一個箭頭表示一個電子③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一致⑤當□或○中有2個電子時，它們的自旋狀態(tài)必須相反⑥在原子中不可能存在運動狀態(tài)完全相同的兩個電子。⑦在電子式、原子結構示意圖、電子排布式和電子排布圖等化學用語中，電子排布圖對核外電子運動空間狀態(tài)的表達是最充分的【同步訓練】1．下列概念中不能表明核外電子運動空間狀態(tài)的是（）A．電子排布式B．電子排布圖C．電子云D．電子自旋2．以下對核外電子運動狀況的描述正確的是（）A．同一原子中，2p，3p，4p能級的軌道依次增多B．當碳原子的核外電子排布由轉變?yōu)闀r，這一過程中釋放能量C．3p2表示3p能級有兩個軌道D．在同一能級上運動的電子，其運動狀態(tài)可能相同（三）電子運動狀態(tài)和電子空間運動狀態(tài)原子核外電子的運動狀態(tài)。它是由該電子所處的電子層、原子軌道的形狀、原子軌道的伸展方向、電子自旋等四個方面決定。而空間運動狀態(tài)不需要考慮電子的自旋。簡單來說原子核外電子的運動狀態(tài)數(shù)即為原子序數(shù)=質子數(shù)=電子數(shù)。空間運動狀態(tài)就是軌道數(shù)軌道數(shù)。如：C原子核外電子的運動狀態(tài)有6種，核外電子的空間運動狀態(tài)有4種。【例】填空題B基態(tài)原子的電子的電子運動狀態(tài)有______種，空間運動狀態(tài)有______種。C基態(tài)原子的電子的電子運動狀態(tài)有______種，空間運動狀態(tài)有______種。O基態(tài)原子的電子的電子運動狀態(tài)有______種，空間運動狀態(tài)有______種。Na基態(tài)原子的電子的電子運動狀態(tài)有______種，空間運動狀態(tài)有______種。【針對練習】1.判斷題（1）基態(tài)N原子共有5種空間運動狀態(tài)的電子（）（2）基態(tài)鍺原子的核外電子有32種不同的空間運動狀態(tài)（）（3）某原子處于基態(tài)時的價電子排布式為，則該原子N層上共有2個不同運動狀態(tài)的電子（）（4）基態(tài)X原子中有6個運動狀態(tài)不同的電子，則X原子是氧原子（）（5）基態(tài)Y原子核外電子有7種空間運動狀態(tài)，則Y原子是氮原子（）（四）洪特規(guī)則2p2p2p當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道（分占不同的軌道），而且自旋狀態(tài)相同，這個規(guī)則是由洪特首先提出的，稱為洪特規(guī)則。2p2p2p如2p軌道上有3個電子時的排布圖為，不能表示為或洪特規(guī)則的特例：在按照前面介紹的能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則寫原子核外電子排布式或軌道表示式時，會遇到與客觀事實不符的情況，如24Cr原子的電子排布式是[Ar]3d54s1，而不是[Ar]3d44s2；29Cu原子的電子排布式是[Ar]3d104s1，而不是[Ar]3d94s2。洪特通過分析光譜實驗的結果指出，能量相同的原子軌道在全充滿（如3d10）、半充滿（如3d5）和全空（如3d0）狀態(tài)時，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。小結：①基態(tài)原子的電子排布式遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。②通常所說的電子排布是基態(tài)原子的電子排布。【例】1.下列敘述正確的是（）A．可能存在核外電子排布為1s22s22p63s23p64s24p1B．在氫原子的基態(tài)電子的概率分布圖中，小黑點的疏密程度表示電子在該區(qū)域空間出現(xiàn)概率的大小C．當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相反D．一個原子軌道里最多只能容納2個電子，而且自旋方向相同2．已知下列電子排布圖所表示的是元素的原子，其中能量處于最低狀態(tài)的是A． B．C． D．3．碳原子最外層電子的軌道表示式正確的是A． B．C． D．4．下列軌道表示式表示的原子中是基態(tài)原子的是A． B．C． D．5．下列對基態(tài)碳原子價電子的軌道表示式書寫正確的是A． B．C． D．6．下列軌道表示式所示的氧原子的核外電子排布中，氧原子處于基態(tài)的是A． B．C． D．【針對練習】1．下列敘述正確的是（）A．N原子的1s22s22p3與含義相同B．17Cl的價電子排布圖為C．6C的價電子排布圖為D．電子排布式[Ar]3d104s1違背了能量最低原理2．用R代表短周期元素，R原子最外層的p能級上的未成對電子只有2個。下列關于R的描述中正確的是（）A．R的氧化物一定能溶于水 B．R的最高價氧化物所對應的水化物一定是H2RO3C．R的氧化物一定能與NaOH溶液反應 D．R是非金屬元素3．以下是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的情況．其中違反了洪特規(guī)則的是（）A．①B．①③C．②④⑤D．③④⑤4．下列關于價電子構型為3s23p4的粒子描述正確的是（）A．它的元素符號為OB．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C．它可與H2生成液態(tài)化合物D．其電子排布圖為：5．以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級中電子排布的情況。試判斷，哪些違反了泡利原理，哪些違反了洪特規(guī)則。①②③④⑤⑥違反泡利原理的有，違反洪特規(guī)則的有。6．A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨海?）A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為（2）B元素的－1價離子和C元素的＋1價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為，C的元素符號為。（3）D元素的＋3價離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號為，其基態(tài)原子的電子排布式為。（4）E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為，其基態(tài)原子的電子排布式為。【真題練習】（22廣一模）（2）基態(tài)氮原子的價層電子排布圖為___________(填編號)。A. B. C. D.（22全國甲卷）(1)基態(tài)F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為_____________________。五、教學總結六、鞏固練習（20分鐘5