2020高中化学人教版选修三教学课件：1-1-3 泡利原理和洪特规则(共37张)
时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态
相同)，若 3p 能级上有 4 个电子，则排布成
。
[答案]
泡利原理和洪特规则 洪特规则 不
正确，因为 3p 能级上只有 3 个轨道
(1)绝大多数原子的电子排布式只要遵循构造原理就能符合 能量最低原理。
(2)Cr、Cu、Ag、Au 等少数原子的电子排布式虽不遵循构 造原理，但符合能量最低原理。
，因为这违背了________。如果 3p 能级
上有 4 个电子，有人认为可以排布为
，你认为是否正确，说明理由_____________。
[解析] 若 3p 能级上有 3 个电子，则它们应排布为
，
不能排布为
，因为这违背了泡利原理(一个轨道最多只
能容纳 2 个电子)和洪特规则(当电子排布在同一能级的不同轨道
3．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间 出现的概率。 概率密度 分布的形象化描述。小黑点越密，表 示概率密度越大。由于核外电子的 概率密度 分布看起来像一 片云雾，因而被形象地称为电子云。s 电子云呈 球 形，p 电 子云呈 哑铃 形。
[要点梳理] 1．基态原子的核外电子排布规则 (1)能量最低原理 原子核外电子的排布遵循构造原理，按轨道能量 最低 ， 依次排列，使整个原子的能量处于 最低 状态。
(3)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据 一个轨道，而且自旋状态相同。
(4)每个原子轨道只能容纳 2 个电子，而且这两个电子的自旋 状态必须相反。
[知识脉络]
原子核外电子排布能量最低原理 遵循的原理和规则泡洪利特原规理则
原子符号 电子式 表示原子结构的原子结构示意图 重要化学用语 电子排布式 简化电子排布式 电子排布图轨道表示式
2．洪特规则
在能量相同的轨道(也称等价轨道，例如 3 个 p 轨道，5 个 d 轨道，7 个 f 轨道)上分布的电子，将尽可能 分占 不同的轨道， 而且自旋方向 相同 。例如，碳原子中的 2 个 p 电子的排布应
该是：
，而不是
。氮原子的 3 个 p 电子也是分
布在 3 个 p 轨道上，并且有相同的自旋方向。
K：1s22s22p63s23p64s1
3．简化电子排布式 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到 稀有 气体 结构的部分以相应 稀有气体 的元素符号外加方括号表 示，如：K： [Ar]4s1 4．价电子排布式 主族元素的价层电子指 最外层 电子，价层电子排布式即外 围电子排布式，如：Al：3s23p1。 5．电子排布图 每个方框代表一个 原子轨道 ，每个箭头代表一个 电子 。
[解析] A 项，2s 轨道未排满，而排在了 2p 轨道上，能量 不是最低状态；B 项，不符合洪特规则；C 项，原子处于激发态， 能量不是最低状态。
[答案] D
2.如果在 3p 能级上有 3 个电子，则它们应排布为(电子排布
图)________，而不能排布为
，因为这违背了________，
也不能排布成
(2)泡利原理 在一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子，而且 自旋状态 相反，用“ ↑↓ ”表示。
(3)洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总 是优先 单独占据一个轨道 ，而且 自旋状态 相同。
课堂互动探究 K
师生互动 合作探究
知识点一 基态原子的核外电子排布
1．泡利原理 (1)电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋，电子自 旋可以比喻成地球的自转，电子自旋有 顺时针和 逆时针两种方 向，常用上下箭头(↑和↓)表示 自旋方向相反 的电子。 (2)在一个原子轨道里，最多只能容纳 2 个电子，而且 它们的自旋方向 相反 ，这个原理是由泡利首先提出的，称为 泡利原理。
如：
。
6．电子式 在化学反应中，一般是原子的最外层电子数目发生变化。为 了 简 便 起 见 ， 化 学 中 常 在 元 素 符 号 周 围 用 小 黑 点 “·” 或 小 叉 “×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式。 如钠原子的电子式为·Na(或×Na)。
[问题探究] 1．基态原子的电子排布式有什么特点？举例说明。
[答案] 基态原子的电子排布式就是按三大规则写出来的最 稳定的电子排布，如 24Cr 原子的电子排布式：
1s22s22p63s23p63d54s1。
2．说说电子排布式书写需要注意什么问题？
[答案] 核外电子将尽可能地按能量最低原理排布；遵守泡 利不相容原理；洪特规则。
K：[Ar]4s1，该式方括号里的符号的意义：该元素前一个周 期的惰性气体原子的电子排布结构，称为“原子实”。
第
一
原子结构与性质
章
第一节
原子结构
第三课时
泡利原理和洪特规则
学习目标：学会运用能量最低原理、泡利原理、洪特规则解 释核外电子的排布特点及特殊性质。
课前自主预习 K
教材为本 梳理新知
[知识回顾] 1．构造原理 核外电子按照 能级 顺序填充，填满一个能级再填一个新 能级。其填充顺序为 1s2s2p3s3p4s 3d 4p5s 4d 5p6s…… 2．各能级容纳的电子数 s、p、d、f 各能级最多容纳的电子数分别为 2×1 、 2×3 、 2×5 、 2×7 。
能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”，而 不是说电子填充到能量最低的轨道中去，泡利原理和洪特规则都 使“整个原子处于能量最低状态”，如 24Cr 原子的电子排布式： 1s22s22p63s23p63d54s1 不是 3d44s2。
1．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低 状态的是( )
(3)具有不同能量，自旋方向不同的电子，其运动状态不同， 即某多电子原子中不可能存在 2 个运动状态完全相同的电子。
知识点二 原子核外电子排布的表示方法
1．结构示意图 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子，如：
Al
、S2－
。
2．电子排布式 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的 电子数 ，如：
(4)E 元素基态原子的 M 层全充满，N 层没有成对电子，只 有一个未成对电子，E 的元素符号为________，其基态原子价层 电子排布式为________________________。
[解析] (1)根据 A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电 子，次外层有 2 个电子，可知该元素的基态原子有 2 个电子层，
电子排布式和电子排布图通常反映的是基态原子即处于最 低能量状态的原子的电子排布情况。它们相互关联，可以非常方 便地相互转换(推导)。
电子排布图中各符号和数字的意义
A、B、C、D、E 代表 5 种元素。请填空： (1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子，次外层有 2 个电子，该原子的电子排布图为________________。 (2)B 元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布 式都与氩原子相同，B 元素的符号为________，C 的离子结构示 意图为________。 (3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满，D 的元素符号 为________，其基态原子的电子排布式为________。
[核心要点]
元素 电子 电子排 结构 简化的电 外围电子
符号 式 布式 示意图 子排布式 排布式
1s22s22 Ca ·Ca· p63s2
3p64s2
[Ar] 4s2
4s2
请做：随堂达标验收S
共有 7 个电子，是 N 元素，其电子排布式
。(2)B
元素的负一价离子与 C 元素的正一价离子的电子排布式与氩原
子相同，即都有 18 个电子，则 B 元素为 Cl 元素，C 元素为 K
元素，K＋的结构示意图为
。 (3)D 元素的正三价离子的 3d
能级为半充满，即三价阳离子的构型为 3d5，则原子的价电子构 型为 3d64s2，为 26 号 Fe 元素，基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由 E 元素基态原子的 M 层全充满，N 层没有成对电子，只有 1 个未成对电子，可知其价电子构型为 3d104s1 ， 所 以 E 为 Cu 元 素 ， 基 态 原 子 的 电 子 排 布 图 为 1s22s22p63s23p63d104s1，故其价层电子排布式为 3d104s1。
[答案]
(2)Cl (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu 3d104s1
(1)Fe 原子的电子排布式易错写为 1s22s22p63s23p64s23d6，按 照能级顺序来写，忽略了同一能层的不同能级要写在一起。
(2)Cu 原子的价电子排布，易错写成 3d94s2，忽略了全充满 和半充满均为稳定结构。
[问题探究] 泡利原理想说明什问题？
[答案] 一个轨道上最多容纳 2 个电子且自旋方向相反。
补充规则： 等价轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定，也就 是说，具有下列电子层结构的原子是比较稳定的： (1)全充满：p6；d10；f14， (2)半充满：p3；d5；f7， (3)全空：p0；d0；f0。 如 24Cr：[Ar]3d44s2……3d54s1(较稳定)， 29Cu：[Ar]3d94s2……3d104s1(较稳定)。
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课件3：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
(2)副族和第Ⅷ族元素可通过核外电子排布式进行判断，其中 特别要注意的是铬和铜两种元素，铬的基态原子存在着6个未成对 电子，而不是4个。铜的基态原子存在着1个未成对s电子而不是d 电子。
3．核外电子排布的特点 原子核外电子按能量相近排布在不同的能层，各能层又按能 量不同排布在不同的能级，每个能级中又分为能量相同的不同轨 道，每个轨道中最多填充2个自旋状态不同的电子，即在任何一个 原子中找不到两个完全相同的电子。
2p3
正确；
2p3
错误；
2p3
错误；
2p4
正确。
3．洪特规则的特例 在等价轨道(同一能级)上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、 半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和 较大的稳定性，可以理解为洪特规则的特例。例如： 铬(24Cr)：1s22s22p63s23p63d54s1，正确； 1s22s22p63s23p63d44s2，错误。 铜(29Cu)：1s22s22p63s23p63d104s1，正确； 1s22s22p63s23p63d94s2，错误。
【答案】 (1)B A中原子的外围电子排布违反了洪特规则 (2)A B中原子的外围电子排布违反了能量最低原理 (3)A B原 子的外围电子排布违反了能量最低原理 (4)B A原子外围电子排 布违反了洪特规则
跟踪训练1
下列原子或离子的电子排布式正确的是________，违反能量最 低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理 的是________。
(3)X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，As2O3与稀硫酸和Zn反应的化 学方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋ 3H2O。
高中化学 第一章 原子结构与性质 章末归纳整合课件 新人教版选修3
单质氧化性、还原 氧化性逐渐增强还 氧化性逐渐减弱还
性
原性逐渐减弱
原性逐渐增强
最高价氧化物对应 碱性逐渐减弱酸性 碱性逐渐增强酸性
水化物的酸碱性 逐渐增强
逐渐减弱
非金属气态氢化物 生成由难到易，稳 生成由易到难，稳
的稳定性
定性逐渐增强
定性逐渐减弱
p性强弱的方法 提示 元素金属性强弱的实验标志 (1)与水或酸反应置换出氢气的难易：金属单质与水或酸 (非氧化性酸)置换出氢气的速率越快(反应越剧烈)，表明 元素金属性越强。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，表 明元素金属性越强。 (3)置换反应：一种金属元素能把另一种金属元素从它的 盐溶液里置换出来，表明前一种金属元素金属性较强，被 置换出来的金属元素的金属性较弱。
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7
(3)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：酸性越强，表 明元素非金属性越强。 (4)置换反应：对于特定的置换反应，一种非金属单质能 把另一种非金属单质从它的盐溶液或酸溶液里置换出来， 表明前一种元素非金属性较强，被置换出的非金属元素非 金属性较弱。 (5)电离能越大，原子越易得电子，元素的非金属性越强 (稀有气体元素除外)。 (6)电负性越大，原子越易得电子，元素的非金属性越强。
章末归纳整合
请分别用一句话表达下列关键词： 电子云 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 电离能 电负性 提示 电子云：电子云是指用小黑点的疏密来表示电子在 核外空间单位体积内出现机会多少的一种图像。 能量最低原理：原子核外电子先占有能量低的轨道，然后 依次进入能量较高的轨道。轨道能量由低到高的顺序为：
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12
(7)能导电的非金属单质有石墨(C)和晶体硅(Si)。
(8)能与强碱溶液作用的单质有Al、Cl2、Si、S。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑； Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O； Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑； 3S＋6NaOH(浓)===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 (9)既能在 CO2 中燃烧又能在 N2 中燃烧的金属单质是 Mg(CO2＋2Mg=点==燃==C＋2MgO，N2＋3Mg=点==燃==Mg3N2)。
人教版高中化学选修3-1.1《泡利原理和洪特规则》名师课件
答案：电子云 2
2．(2015·全国卷Ⅱ，37节选)A、B、C、D为原子序数依 次增大的四种元索，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、 D为 同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最 外层有一个未成对电子。回答下列问题： 导学号 09440158
四种元素中电负性最大的是___O_____(填元素符号)，其中
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是 该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 ________。
答案：(1)3d104s24p2 2 (2)O＞Ge＞Zn
4．(2016·全国卷Ⅱ，37 节选)东晋《华阳国志南中志》卷 四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外， 曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
导学号 09440160 (1)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d 能级上的
未成对的电子数为________。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1959 kJ/mol，INi
＝1753 kJ/mol，ICu>INi 的原因是________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar]3d84s2 2 (2)铜失去的是全充满的 3d10 电子，镍失去的是 4s1 电子
探究二 原总子结核：外电核子外排电布表子示排方布法 的表示方法
●问题导引●
以C为例:
电子式 原子结构示意图
·C···
+6 2 4
电子排布式
1s22s22p2
简化电子排布式 [He]2s22p2
价层电子排布式 2s22p2
电子排布图 1s
2s
（轨道表示式）↑ ↓
2．(2015·全国卷Ⅱ，37节选)A、B、C、D为原子序数依 次增大的四种元索，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、 D为 同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最 外层有一个未成对电子。回答下列问题： 导学号 09440158
四种元素中电负性最大的是___O_____(填元素符号)，其中
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是 该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 ________。
答案：(1)3d104s24p2 2 (2)O＞Ge＞Zn
4．(2016·全国卷Ⅱ，37 节选)东晋《华阳国志南中志》卷 四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外， 曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
导学号 09440160 (1)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d 能级上的
未成对的电子数为________。 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1959 kJ/mol，INi
＝1753 kJ/mol，ICu>INi 的原因是________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar]3d84s2 2 (2)铜失去的是全充满的 3d10 电子，镍失去的是 4s1 电子
探究二 原总子结核：外电核子外排电布表子示排方布法 的表示方法
●问题导引●
以C为例:
电子式 原子结构示意图
·C···
+6 2 4
电子排布式
1s22s22p2
简化电子排布式 [He]2s22p2
价层电子排布式 2s22p2
电子排布图 1s
2s
（轨道表示式）↑ ↓
高中化学选修三(人教版 课件)-第一章 原子结构与性质 1.1.3
目标导航
预习导引
一
二
三
四
一、电子云 1.电子云 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密 度分布的形象化描述。小黑点越密,表示概率密度越大。由于核外 电子的概率密度分布看起来像一片云雾,因而被形象地称作电子云。 2.电子云轮廓图 为了表示电子云轮廓的形状,对核外电子的空间状态有一个形象 化的简便描述,把电子在原子核外空间出现概率P=90%的空间圈出 来,即为电子云轮廓图。
一
二
三
四
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
2.关于电子云的叙述不正确的是( ) A.电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率大小 的图形 B.电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形 C.小点密集的地方电子在那里出现的概率密度大 D.轨道不同,电子云的形态也不同 解析:用统计的方法描述电子在核外空间出现的概率大小的图形 称为电子云;常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概 率密度的大小。小黑点密集的地方,表示电子在那里出现的概率密 度大,小黑点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率密度小。 答案:B
一
二
三
四
知识精要
典题例解
迁移应用
解析 : 若 3p 能级上有 3 个电子 ,则它们应排布为 ,不能排布为 ,因为后者违背了泡利原理(一个轨
道最多只能容纳 2 个电子 ,而且它们的自旋状态相反 )和洪特规则(当 电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单 独占据一个轨道 ,而且自旋状态相同);同样也不能排布为 为这违背了洪特规则。 若 3p 能级上有 4 个电子 ,则应排布成 ,因 。
答案:D
。
一
二
三
2020版高中化学人教版选修3课件：1.1.2 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
知识点1 知识点2
核外电子排布的表示方法
【例题2】 下列有关核外电子排布的式子不正确的是( A.24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1 B.钾原子的简化电子排布式:[Ar]4s1
C.氮原子的电子排布图: D.硫原子的电子排布图:
典例透析
)
答案:D 解析:D项中硫原子的电子排布图违反了洪特规则,正确的应是
-15-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
知识点1 知识点2
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
点拨光是电子释放能量的重要形式之一,日常生活中的许多光,如 霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有 关。
-16-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
目标导航
知识梳理
重难聚焦
-5-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
一二三
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
思考感悟 电子云轮廓图中的小黑点密度的大小是否表示电子的多少? 提示:不是。电子云轮廓图中的一个小黑点并不代表一个电子, 而是表示电子在此位置出现过一次,小黑点密度的大小,表示在一 定时间内电子出现的概率的大小。
-17-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
知识点1 知识点2
目标导航
知识梳理
重难聚焦
典例透析
点拨书写电子排布图时要牢记能量最低原理、泡利原理和洪特规 则。
-18-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
-19-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
-20-
-12-
第二课时 能量最低原理 泡利原理 洪特规则
高中化学能量最低原理泡利原理洪特规则新人教版选修PPT课件
(2)黑点疏密的程度代表电子在核外空间区域内出现的机会 的多少。点稀疏的地方表示电子在那里出现的概率小，点密集 的地方表示电子在那里出现的概率大。
(3)离核越近，电子出现的概率越大，电子云越密集。 5．原子轨道 (1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原 子轨道。 (2)数目：ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，nd 能级各有5个轨道，nf能级各有7个轨道。 (3)形状：s能级的原子轨道是球形的，p能级的原子轨道是 哑铃状的。
●典例透析
下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 ()
A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称 电子云
B．s 能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在 球壳内运动
C．p 能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p 能级 原子轨道也在增多
D．与 s 电子原子轨道相同，p 电子原子轨道的平均半径随 能层的增大而增大
新思维•名师ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ堂
原子光谱 电子层与原子轨道 ●教材点拨
1．基态原子与激发态原子
2．原子光谱 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以 用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原 子光谱。 3．光谱分析 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的 分析方法。 4．电子云 电子云是对核外电子运动特征的形象描述。 (1)在电子云图中每个小黑点不代表一个电子，也不代表电 子在此出现过。
●自主探究
1．用什么好办法来书写原子的电子排布式？ 提示：一般先写出原子结构示意图，再根据原子结构示意 图写出核外电子排布式，如：
2．为什么原子的核外电子排布要遵循能量最低原理呢？ 提示：能量最低原理是自然界普遍遵循的规律。能量越 低，物质越稳定，物质都有从高能量状态转化到低能量状态的 趋势。 3．根据构造原理和原子核外电子排布原则分析，为什么 原子核外电子的最外层不超过8个；次外层不超过18个？ 提示：由构造原理可知，由于能级交错现象，在电子填充 过程中，最外层最多填满s能级和p能级。而s能级有1个原子轨 道，p能级有3个原子轨道，根据泡利原理知4个原子轨道最多 容纳8个电子，故原子最外层最多不超过8个电子。同理可分析 次外层不超过18个电子。而K层为最外层时，最多2个电子。
高中化学选修三全套共张PPT课件
①电子云
处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间
的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度
单位体积内出现的概率
小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
23
②电子云轮廓图
电子出现的概率约为90%的空间
即精简版电子云
③电子云轮廓图特点
a.形状
ns能级的电子云轮廓图：球形
np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一
K
二
L
三
M
四……
N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
14
3、注意问题
①能层与能级的关系
每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
能层中能级的数量不超过能层的序数
2、电离能
①第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转
化为气态基态正离子所需最低能量
同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高
ⅡA、ⅤA反常！比下一主族的高
②逐级电离能
利用逐级电离能判断化合价
43
3、电负性（第三课时）
键合电子：参与化学键形成
原子的价电子
孤对电子：未参与化学键形成
①电负性
不同元素的原子对键合电子吸引能力
②特点
头碰头
重叠程度大，稳定性高
轴对称
可绕键轴旋转
H
Cl
s-p σ键
H
H
56
5、π键
定义：两个原子轨道以平行
即“肩并肩”方式重叠
处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间
的概率密度分布的形象化描述
小黑点：概率密度
单位体积内出现的概率
小黑点越密概率密度越大
小黑点不是电子！
23
②电子云轮廓图
电子出现的概率约为90%的空间
即精简版电子云
③电子云轮廓图特点
a.形状
ns能级的电子云轮廓图：球形
np能级的电子云轮廓图：双纺锤形
nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形
能级符号：ns、np、nd、nf…… n代表能层
最多容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:14
能层: 一
K
二
L
三
M
四……
N ……
能级： 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
14
3、注意问题
①能层与能级的关系
每一能层的能级从s开始，s,p,d,f……
能层中能级的数量不超过能层的序数
2、电离能
①第一电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转
化为气态基态正离子所需最低能量
同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高
ⅡA、ⅤA反常！比下一主族的高
②逐级电离能
利用逐级电离能判断化合价
43
3、电负性（第三课时）
键合电子：参与化学键形成
原子的价电子
孤对电子：未参与化学键形成
①电负性
不同元素的原子对键合电子吸引能力
②特点
头碰头
重叠程度大，稳定性高
轴对称
可绕键轴旋转
H
Cl
s-p σ键
H
H
56
5、π键
定义：两个原子轨道以平行
即“肩并肩”方式重叠
课件1：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
17
(2)指出下列核外轨道表示式的书写分别违背了什么原则？
18
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容纳 2 个电子，而且这 2 个电子的自旋相反。
19
核外电子排布的表示方法
原子(离 子)结构 示意图
第3课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
学习目标 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，并能 根据电子排布的轨道表示式、结构示意图等推导出对应的原子或 离子。
2
知识梳理
泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1．电子自旋与泡利原理
(1)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，
34
(2)26 号元素 Fe 的核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，则 基态 Fe 原子上有 4 个未成对电子，当 Fe 原子失去 2 个 4s 电子和 1 个 3d 电 子 ， 就 得 到 了 Fe3 ＋ ， 因 此 Fe3 ＋ 的 电 子 排 布 式 是 1s22s22p63s23p63d5。
29
D [A 项只能表示最外层电子数；B 项只表示核外的电子分层排 布情况；C 项具体到各能层的电子数；而 D 项包含了能层数、能级 数以及轨道内电子的自旋方向。]
30
2．(双选)下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是 ()
A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2 C．20Ca：1s22s22p63s23p64s2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5
(2)指出下列核外轨道表示式的书写分别违背了什么原则？
18
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容纳 2 个电子，而且这 2 个电子的自旋相反。
19
核外电子排布的表示方法
原子(离 子)结构 示意图
第3课时 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
学习目标 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，并能 根据电子排布的轨道表示式、结构示意图等推导出对应的原子或 离子。
2
知识梳理
泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1．电子自旋与泡利原理
(1)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，
34
(2)26 号元素 Fe 的核外电子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，则 基态 Fe 原子上有 4 个未成对电子，当 Fe 原子失去 2 个 4s 电子和 1 个 3d 电 子 ， 就 得 到 了 Fe3 ＋ ， 因 此 Fe3 ＋ 的 电 子 排 布 式 是 1s22s22p63s23p63d5。
29
D [A 项只能表示最外层电子数；B 项只表示核外的电子分层排 布情况；C 项具体到各能层的电子数；而 D 项包含了能层数、能级 数以及轨道内电子的自旋方向。]
30
2．(双选)下列给出的基态原子的电子排布式，其中正确的是 ()
A．11Na：1s22s22p7 B．47Ag：1s22s22p63s23p63d104s24p64d95s2 C．20Ca：1s22s22p63s23p64s2 D．35Br：[Ar]3d104s24p5
选修三第一章第节第二课时原子光谱、原子轨道、洪特规则、泡利原理
3、 电子排布入同一轨道时，遵循“泡利(不相容)原理” 泡利原理：一个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋 相反。——换言之，没有两个运动状态相同的电子。
（二） 电子排布图(轨道表达式) ——描述电子在轨道中排布情况。
书写步骤：1）先写出该原子的电子排布式
如：N、S、Ti
2）从左至右写出填充有电子的能级符号、并在其下方用“□” 表示出轨道，不同能级的轨道分离开，等价轨道相连。
激发态
[例] 氢原子能态示意图 (H只有1个电子，电子在一个能级，就代表一种能态) … E∞ E3 E2 E1
E0 电子在两个能级(m与n)之间发生跃迁，会吸收或放出光，且遵循： △E=Em-En= hν = hc/λ (h~Planck常数；ν~频率；c~光速；λ~波长)
[例] 氢原子吸收、发射光谱 红外
紫外
白光(包含所有波长)光谱，是连续谱
白光
(包含所有波长)
H2 吸收后的光
分光仪
a nm b nm 暗线 c nm
~
H2 发射出的光
分光仪
a nm b nm 亮线 c nm
2、原子光谱 1)根本原理：不同元素原子的电子发生跃迁时，会吸收或发出不同的光。 2)原子光谱：用光谱仪摄取各种元素解释
1) Fe2+的还原性强？ Fe2+的价电子排布为3d6，容易失去一个电 子形成3d5的半充满稳定结构。
2) CuO高温分解为Cu2O？ Cu+的价电子排布为3d10，其3d能级属 于全充满的稳定结构。
2、微观粒子的本质属性“不确定关系”，注定了微观粒子的位置与动量 无法同时被确定，描述微观粒子的运动不得不抛弃经典力学。
3、然而！我们却能确定微观粒子在某一区域出现的概率(服从统计学规律)！ 描述微观系统运动状态的规律——薛定谔方程。
（二） 电子排布图(轨道表达式) ——描述电子在轨道中排布情况。
书写步骤：1）先写出该原子的电子排布式
如：N、S、Ti
2）从左至右写出填充有电子的能级符号、并在其下方用“□” 表示出轨道，不同能级的轨道分离开，等价轨道相连。
激发态
[例] 氢原子能态示意图 (H只有1个电子，电子在一个能级，就代表一种能态) … E∞ E3 E2 E1
E0 电子在两个能级(m与n)之间发生跃迁，会吸收或放出光，且遵循： △E=Em-En= hν = hc/λ (h~Planck常数；ν~频率；c~光速；λ~波长)
[例] 氢原子吸收、发射光谱 红外
紫外
白光(包含所有波长)光谱，是连续谱
白光
(包含所有波长)
H2 吸收后的光
分光仪
a nm b nm 暗线 c nm
~
H2 发射出的光
分光仪
a nm b nm 亮线 c nm
2、原子光谱 1)根本原理：不同元素原子的电子发生跃迁时，会吸收或发出不同的光。 2)原子光谱：用光谱仪摄取各种元素解释
1) Fe2+的还原性强？ Fe2+的价电子排布为3d6，容易失去一个电 子形成3d5的半充满稳定结构。
2) CuO高温分解为Cu2O？ Cu+的价电子排布为3d10，其3d能级属 于全充满的稳定结构。
2、微观粒子的本质属性“不确定关系”，注定了微观粒子的位置与动量 无法同时被确定，描述微观粒子的运动不得不抛弃经典力学。
3、然而！我们却能确定微观粒子在某一区域出现的概率(服从统计学规律)！ 描述微观系统运动状态的规律——薛定谔方程。
1.1.3构造原理泡利原理洪特规则能量最低原理课件高二化学人教版选择性必修2
1、请写出Li、Be、B的轨道表示式。
Li ↑↓ ↑ 1s 2s
Be ↑↓ ↑↓ 1s 2s
B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
01 泡利原理
2、电子排布的轨道表示式
B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
同一个原子轨道:
电子对 自旋方向相反的一对电子 单电子 只有一个电子
B 原子中: 有2 对电子对，有 1 个单电子。
4s
4p 4d
4f
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p
3s 3p 3d
2s 2p
存在着能级交错
1s
01 构造原理与电子排布式
1.构造原理
能级交错：
电子填充是按3p→4s→3d的顺序
而不是按3p→3d→4s的顺序
从第三能层开始，不同能层的能级出现 “能级交错”现象。 随核电荷数的递增，电子并不总是填满 一个能层后再开始填入下一个能层的。
02 电子排布式
1) 电子排布式 从 H 到 C 的基态原子电子排布式如下:
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢氦 锂 铍
பைடு நூலகம்
硼
碳
【适用范围】 基态原子、简单离子
先写原子的电子排布式 →再考虑得失电子的情况。
O2-：先写O原子的电子排布式为1s22s22p4 再_得__2_个__电__子_，所以O2-的电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_6_。
课堂练习
1、写出 氮原子、氧原子、钠原子、氯原子、钠离子、氯离子、 硫离子的电子排布式。
1s22s22p3 1s22s22p4 1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p5
Li ↑↓ ↑ 1s 2s
Be ↑↓ ↑↓ 1s 2s
B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
01 泡利原理
2、电子排布的轨道表示式
B ↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
同一个原子轨道:
电子对 自旋方向相反的一对电子 单电子 只有一个电子
B 原子中: 有2 对电子对，有 1 个单电子。
4s
4p 4d
4f
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p
3s 3p 3d
2s 2p
存在着能级交错
1s
01 构造原理与电子排布式
1.构造原理
能级交错：
电子填充是按3p→4s→3d的顺序
而不是按3p→3d→4s的顺序
从第三能层开始，不同能层的能级出现 “能级交错”现象。 随核电荷数的递增，电子并不总是填满 一个能层后再开始填入下一个能层的。
02 电子排布式
1) 电子排布式 从 H 到 C 的基态原子电子排布式如下:
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢氦 锂 铍
பைடு நூலகம்
硼
碳
【适用范围】 基态原子、简单离子
先写原子的电子排布式 →再考虑得失电子的情况。
O2-：先写O原子的电子排布式为1s22s22p4 再_得__2_个__电__子_，所以O2-的电子排布式为_1_s_22_s_2_2_p_6_。
课堂练习
1、写出 氮原子、氧原子、钠原子、氯原子、钠离子、氯离子、 硫离子的电子排布式。
1s22s22p3 1s22s22p4 1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p5