第一章　第一节　第3课时　泡利原理、洪特规则、能量最低原理（课件+ 讲义+学案）（共3份打包）

第3课时　泡利原理、洪特规则、能量最低原理 ［核心素养发展目标］　1.能从原子微观层面理解原子的组成、结构。2.能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法。 一、原子核外电子的排布规则 1.电子自旋与泡利原理 (1)电子自旋 自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性，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，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。 注意　能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态。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，所以一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。 (2)泡利原理 在一个原子轨道里，最多只容纳2个电子，它们的自旋相反。 2.电子排布的轨道表示式 (1)轨道表示式 用方框(或圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子(或称未成对电子)。 (2)表示方法 以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义如下所示： 由轨道表示式可知： 在铝原子中，有6个电子对，1个单电子，有7种空间运动状态，13种电子运动状态。 3.洪特规则 (1)内容：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。 (2)特例 在简并轨道上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较强的稳定性。 相对稳定的状态 如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 4.能量最低原理 (1)内容：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，使整个原子的能量最低。 (2)因素：整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。 1.下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？ A. B. C. 提示　A　根据洪特规则，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。 2.指出下列核外电子排布的轨道表示式的书写分别违背了什么原则？ ①2p轨道上有3个电子的原子： ②2p轨道上有2个电子的原子： ③基态P原子：1s22s22p63s233 ④4s轨道上有2个电子的原子： ⑤3d轨道上有8个电子的原子： 提示　①②③⑤违背了洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道上时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋平行；④违背了泡利原理，一个原子轨道最多只能容纳2个电子，而且这2个电子的自旋相反。 注意　书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写 1.下列轨道表示式能表示基态硫原子最外层结构的是 (　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　原子核外电子优先占据能量最低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这样使整个原子处于能量最低的状态，A中3s轨道没有排满就排3p轨道了，违背了能量最低原理；B、C违背了洪特规则，电子总是优先单独分占，且自旋平行。 2.(1)下列是一些原子的2p能级和3d能级电子排布的情况。试判断，违背了泡利原理的是　　　 (填序号，下同)，违背了洪特规则的是　　　　。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ (2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　；其最高价氧化物对应水化物的化学式是　　　　　　。 (3)现有下列多电子原子的原子轨道： ①2s　②3d　③3s　④4p　⑤3p 轨道能量由低到高排列的顺序是　　　　　　(填序号)。 答案　(1)③　②④⑥　(2)1s22s22p63s23p4　H2SO4　(3)①③⑤②④ 解析　(1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，③违背了泡利原理；②中单电子自旋状态应相同，④中5个电子应分占5个轨道，⑥中单电子自旋状态应相同，所以②④⑥违背了洪特规则。(2)3s、3p能级的能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，则基态应 ... ...