第一章 第1节 原子结构(第4课时)

电子排布的方式正确的是（ C ）
A
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B
C
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D
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泡利原理和洪特规则
3、以下是表示铁原子的3种不同化学用语。
结构示意图
电子排布式
电子排布图（轨道 表示式）
铁
原 子
1s22s22p63s23p 63d64s2
请你通过比较、归纳，分别说出3种不同化学用语所能 反映的粒子结构信息。 结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数
洪特规则
对于基态原子，电子在能量相同 的轨道上排布时，将尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同。
C ：1s2 2s22p2
√
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泡利原理和洪特规则
科学研究
C
N
O
1.每个原子轨道上最多能容纳__2__个电子，
且自旋方向_不___同___
——泡利原理
2.当电子排在同一能级时有什么规律？
d能级的原子轨道图
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电子云与原子轨道
f能级的原子轨道图
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电子云与原子轨道
P5 第二段最后一句话
思考：回忆 s p d f 能级分别最多容纳电子个数？
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泡利原理和洪特规则
科学探 究
观察下图，这些图称为原子的 电子排布图。
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泡利原理和洪特规则
小结：核外电子排布规则 1.能量最低原理
2.泡利不相容原理
3.洪特规则
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泡利原理和洪特规则
其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ C ）
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
常把电子出现的概率约为90%的空间 圈出来，人们把这种电子云轮廓图称为 原子轨道。 P10 最后一段
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电子云与原子轨道
电子云轮廓图——原子轨道
S能级的原子轨道是球形对称的.
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电子云与原子轨道
原子轨道
电子云形状
①s电子云呈球形，在半径相同的球面上， 电子出现的机会相同；
1.每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋 方向相反(顺时针、逆时针)。 ---泡利原理
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泡利原理和洪特规则
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泡利(Pauli),奥地利科学家, 对于量子力学的形成以及原子结构 理论的发展有重大的贡献，获得 1945年诺贝尔物理奖。他对科学理 论有着很深刻的洞察力，语锋犀利， 被称为“理论物理学的心脏” 。
②p电子云呈哑铃形 (或纺锤形)；
③d电子云是花瓣形；
④f电子云更为复杂。
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电子云与原子轨道
S能级的原子轨道图
* S能级的原子轨道是球形对称的 * 能层序数n越大,原子轨道半径越大
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电子云与原子轨道
P能级的原子轨道图
z
z
z
⑵无确定的轨道，无法描述其运动轨迹。
⑶无法计算电子在某一刻所在的位置，只能指出 其在核外空间某处出现的机会的多少(概率)。
测不准原理(海森堡)
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电子云与原子轨道
核外电子运动状态的描述
【阅读】P9
电子云:电子在原子核外出现的概率分布图。
1s电子在原子核外出现的概率分布图
一、原子核 外电子排布 遵循的原理 和规则
二、原子核 外电子排布 的表示式
能量最低原则 泡利不相容原理 洪特规则 电子排布式 电子排布图
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Thanks 谢谢您的观看！
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x
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y
y
y
x
x
* P能级的原子轨道是哑 铃形的,每个P能级有3个 原子轨道,它们相互垂直, 分别以Px,Py,PZ表示。
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电子云与原子轨道 五、电子云与原子轨道
2. 原子轨道
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d 能 级 的 原 子 轨 道 图
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电子云与原子轨道
当电子排布在同一能级的不同轨道时，
总是_首__先__单__独__占__一__个__轨__道__，而且自旋
方向_相__同___
——洪特规则
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泡利原理和洪特规则
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泡利原理和洪特规则
练习：写出 24Cr 29Cu 电子排布式
24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 29Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
↑↓
↑↓
A
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↑
↑↑
B
↑↑↑↑↑
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓
C
↑↑↑↑↑
↑↑↑↓↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
D
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泡利原理和洪特规则
当碳原子的核外电子排布由 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 1s 2s 2p
泡利原理
↑↓
4s
↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
3p
3s ↑↓ ↑↓ ↑↓
↑↓
2p
2s
↑↓
1s
↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑
3d 洪特规则
能量最低原理
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泡利原理和洪特规则
注意：
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”。
洪特规则特例：
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泡利原理和洪特规则
洪特规则特例：
全充满（p6，d10，f14）
相对稳定的状态 全空时（p0，d0，f0）
半充满（p3，d5，f7）
洪特规则特例：全空、半充满、全充满时相对稳定
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泡利原理和洪特规则
铁原子的电子排布图
第3周期第ⅢA族
22 Ti
1s22s22p63s23p63d24s2
第4周期第ⅣB族
29 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 第4周期第ⅠB族
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Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 第4周期第ⅣA族
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泡利原理和洪特规则
小结：
A.氢原子的3s轨道能量较3p能级低 B.锂原子的2s与5s 轨道皆为球形分布 C.p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层序数的 增加，p能级原子轨道也在增多 D.能层n＝4的原子轨道最多可容纳16个电子
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泡利原理和洪特规则
课堂练习
2、基态碳原子的最外能层的各能级中，
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电子云与原子轨道
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小黑点不表示电 子，只表示电子在 这里出现过一次。
小黑点的疏密表示 电子在核外空间内 出现的机会的多少。
电子云只是形象地表示 电子出现在各点的概率高低, 而实际上并不存在。
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电子云与原子轨道
电子轮廓图的制作
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泡利原理和洪特规则
泡利原理
一个原子轨道中最多只 能容纳两个电子，且这两个 电子的自旋方向必须相反， 此时体系最稳定，原子的总 能量最低。
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泡利原理和洪特规则
泡利不相容原理
电子排布式 Li: 1s22s1
电子排布图
1s 2s
用一个○表示一个原子轨道， 在○中用“↑”或“↓”表示该轨 道上排入的电子。
转变为
↑↓
↑
3s 3p
↑ ↑ ↑ 时，下列说法正确的是 （ A C ）
3d
A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要从外界环境中吸收能量
D.碳原子要向外界环境释放能量
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泡利原理和洪特规则
课堂练习
1、下列有关原子轨道的叙述中不正确的（ CD ）
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泡利原理和洪特规则
科学探 究
观察下图，这些图称为原子的 电子排布图。
2.当电子排在同一个能级内时，有什么规律？
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，而且自旋方向相同。---洪特规则
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泡利原理和洪特规则
及各能层上的电子数。 电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级
上的电子数。 电子排布图：能反映各轨道的能量的高低及各轨道源自的电子分布情况，自旋方向。
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泡利原理和洪特规则
4.某元素原子序数为24，试问： (1)该元素电子排布式：
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
新课标人教版高中化学课件系列
选修3 物质结构与性质 第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 第4课时
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电子云与原子轨道
【教学目标】
1.了解核外电子的运动状态即原子轨道 2.了解泡利原理和洪特规则 3.理解满足基态原子的条件 4.学会用电子排布图表示核外电子排布规律
(2)它有 4 个能层； 7 个能级；占有 15 个原子轨道。
(3)此元素有 6 个未成对电子；它的价电子 数是 6 。
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泡利原理和洪特规则
5.填表：
核电 荷数
元素 符号
电子排布式
周期表中位置
4 Be
1s22s2
第2周期第ⅡA族
13 Al
1s22s22p63s23p1
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电子云与原子轨道
五、电子云与原子轨道
思考：宏观物体的运动特征：
可以准确地测出它们在某一时刻所处 的位置及运行的速度；
可以描画它们的运动轨迹。
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电子云与原子轨道
核外电子运动的特征
⑴ 核外电子质量小(只有9.11×10-31 kg)，运动 空间小（相对于宏观物体而言），运动速率大(近 光速)。