第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)

原子結(jié)構(gòu)第4課時(shí)基態(tài)原子的核外電子排布原則原子軌道量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道各能級(jí)所含有原子軌道數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf最多可容納的電子數(shù)原子軌道數(shù)目單軌道容納電子數(shù)常用電子云輪廓圖來(lái)形象的描述電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能級(jí)符號(hào)nsnpndnf最多可容納的電子數(shù)原子軌道數(shù)目單軌道容納電子數(shù)1×23×25×27×212357222

每個(gè)原子軌道中最多可容納兩個(gè)電子，那么這兩個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同?電子除了空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還存在一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)叫自旋。1.電子自旋(1)電子自旋的取向：順時(shí)針和逆時(shí)針兩種取向（簡(jiǎn)稱自旋相反）(2)符號(hào)表示：↑和↓表示自旋相反的電子一、電子自旋與泡利原理核外電子在原子核外的運(yùn)動(dòng)包括：空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（原子軌道）和電子自旋。泡利原理（泡利不相容原理）：

在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納___個(gè)電子，而且它們的自旋狀態(tài)______。2相反一、電子自旋與泡利原理

因?yàn)槊總€(gè)原子軌道最多只能容納2個(gè)電子且自旋狀態(tài)相反。所以從能層、能級(jí)、原子軌道、電子自旋的四個(gè)方面來(lái)說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子。【練習(xí)】鈉的基態(tài)原子核外共有

種能量不同的電子，有

種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。原子核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一、電子自旋與泡利原理HH1s1O1s22s22p4原子軌道簡(jiǎn)并軌道：能量相同的原子軌道電子對(duì)單電子(未成對(duì)電子)自旋平行能級(jí)符號(hào)二、電子排布的軌道表示式軌道表示式（又稱電子排布圖）是表述電子排布的一種圖式與“電子排布式”區(qū)分開(kāi)電子排布圖中各能級(jí)的排列順序與電子排布式一致HH1s1O1s22s22p4二、電子排布的軌道表示式用□或○代表一個(gè)原子軌道，能量相同的原子軌道（簡(jiǎn)并軌道）的方框相連不同能級(jí)中的□或○要相互分開(kāi)整個(gè)電子排布圖中各能級(jí)的排列順序要與相應(yīng)的電子排布式一致通常在方框下方或者上方標(biāo)記能級(jí)符號(hào)箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，一個(gè)箭頭表示一個(gè)電子，↓↑”稱電子對(duì)，“↓”或“↑”表示單電子，箭頭同向，自旋平行，箭頭相反，自旋相反電子排布式給出了基態(tài)原子核外電子在能層和能級(jí)中的排布，而電子排布圖還給出了電子在原子軌道中的自旋狀態(tài)練一練：1.請(qǐng)畫出鋁原子的軌道表示式鋁原子外層有

個(gè)電子對(duì)，

有

個(gè)單電子。電子有

種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有

種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。131762.下列基態(tài)碳原子的軌道表示式哪個(gè)是正確的？①C1s↑↓↑↓↑↓2s2p②C1s↑↑↑↓↑↓2s2p2p③C↑1s↑↑↓↑↓

2s2p④C↓1s↑↑↓↑↓

2s√運(yùn)動(dòng)狀態(tài)=電子數(shù)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)=軌道數(shù)之和基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。(能量相同的原子軌道)（自旋方向相同）三、洪特規(guī)則洪特規(guī)則（洪特規(guī)則是針對(duì)電子填入簡(jiǎn)并軌道而言，并不適用電子填入能量不同的軌道）××2p3的電子排布圖√↑↓LiBeBC↑↓1s2s↑↓↑↑↓↑↓1s2s↑2p↑↓↑↓1s2s↑↑2p1s2sNO↑↓↑↓1s2s↑↑↑2p↑↓↑↓1s2s↑↑↑↓2pF↑↑↑↓↓↑↓1s2s2p↑↓第二周期元素原子的電子排布圖（即軌道表示式）三、洪特規(guī)則課本P16：思考與討論1.下列軌道表示式中哪個(gè)是硼的基態(tài)原子？為什么？2.下列軌道表示式中哪個(gè)是氧的基態(tài)原子？為什么？AB√CB違反了泡利原理A√違反了洪特規(guī)則根據(jù)泡利原理，在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納兩個(gè)電子，它們自旋相反。洪特規(guī)則，基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。能量較低狀態(tài)穩(wěn)定全充滿（p6，d10，f14）全空時(shí)（p0，d0，f0）半充滿（p3，d5，f7）注：在簡(jiǎn)并軌道上的電子排布處于全滿、半充滿、全空狀態(tài)，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。三、洪特規(guī)則4s3d↑↑↑↑↑↑24Cr↑↓4s↑↑↑3d↑4s3d↑↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓29Cu↑↓4s↑↓↑↓↑↓3d↑↓↑只有一組全滿的簡(jiǎn)并軌道有兩組半滿的簡(jiǎn)并軌道只有一組全滿的簡(jiǎn)并軌道有一組全滿、一組半滿的簡(jiǎn)并軌道在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地先占據(jù)能量低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低。能量最低原理－－自然界的普適規(guī)律四、能量最低原理一般，遵循構(gòu)造原理時(shí)，原子的能量處于最低狀態(tài)核外電子在原子軌道中的排布規(guī)律：①泡利原理（泡利不相容原理）②洪特規(guī)則③能量最低原理1.為什么基態(tài)氦原子的電子排布式時(shí)1s2而不是1s12s1？2.為什么基態(tài)氮原子的軌道表達(dá)式是，而不是？3.為什么基態(tài)K和Ca的價(jià)電子是4s1和4s2，而不是3d1和3d2？課本P16：思考與討論要滿足能量最低原理要滿足洪特規(guī)則要滿足能量最低原理【練習(xí)】判斷下列例子中違反了什么規(guī)律？電子排布式(21Sc):1s22s22p63s23p63d3電子排布式(22Ti):1s22s22p63s23p10電子排布式(6C):1s22s22px2違反了能量最低原理違反了能量最低原理違反了泡利原理違反了泡利原理違反了洪特規(guī)則違反了洪特規(guī)則表示方法原子結(jié)構(gòu)示意圖

電子式

電子排布式簡(jiǎn)化電子排布式價(jià)層電子排布電子排布的軌道表示式(電子排布圖)價(jià)層電子的軌道表示式以硫(S)為例1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p43s23p4專題：基態(tài)原子核外電子排布的表示方法

評(píng)價(jià)任務(wù)1、真題填空：(1)[2021·全國(guó)甲卷，35(1)節(jié)選]太陽(yáng)能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排布式為_(kāi)_______。3s23p2(2)[2021·廣東，20(1)]基態(tài)硫原子價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。3s23p4(3)[2021·海南，19(1)]基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。3d54s2(4)[2021·湖南，18(1)節(jié)選]基態(tài)硅原子最外層的軌道表示式為_(kāi)_____________。(5)[2021·山東，16(1)]基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種。9例2.下列敘述正確的是(

)A.[Ar]3d64s2是基態(tài)鐵原子的電子排布B.鉻原子的電子排布式:1s22s22p63s23p64s13d5C.銅原子的外圍電子排布式是3d94s2D.氮原子的電子排布圖是A

[解析]

B項(xiàng),書寫電子排布式,不能按填充順序書寫,而應(yīng)按照能層從左到右書寫;C項(xiàng),d軌道應(yīng)是全充滿時(shí)穩(wěn)定;D項(xiàng)違反了洪特規(guī)則。