泡利原理与洪特规则
课件3：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
【解析】 由原子的电子排布式可知，A～E 元素分别为 Mn、 Mg、Ne、Si、K，其中 A、D、E 元素的原子轨道中排布有未成对
电 子 ， 其 未 成 对 电 子 排 布 图 分 别 为 ： A.
，
D.
，E ，故 A 中含未成对电子数最多。任何多电子原
子中不会存在两个运动状态完全相同的电子，即 A 中共有 25 种运
2要注意五种核外电子排布方法的联系，特 别是与比较熟悉的原子结构示意图去相互印证；
3电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu 等符合洪特规则特例的元素。
典例精讲
【例 2】 五种元素原子的电子层结构如下： A．1s22s22p63s23p63d54s2 B．1s22s22p63s2 C．1s22s22p6 D．1s22s22p63s23p2 E．[Ar]4s1
典例精讲
【例 1】 下列原子的外围电子排布中，哪一种状态是原子的 正确核外电子排布图，试说明理由。
(1)氮原子：
A.
B.
(2)钠原子：A.3s1 B．3p1 (3)铬原子：A.3d54s1 B．3d44s2 (4)碳原子：
A.
B.
【提示】 在表示原子核外电子排布时，要综合考虑能量最 低原理、泡利原理和洪特规则，不能顾此失彼。具体方法可采取 排除法，先用其中的一条规则去排除，再利用剩余两条规则去分 析，便可得出正确答案。
泡利原理和洪特规则的应用
泡利原理和洪特规则的应用
一、泡利原理
泡利原理（Pauli exclusion principle）是量子力学中反映自旋统
计规律的一项基本原理。它由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利于1925年
提出，并在1930年获得了诺贝尔物理学奖。
泡利原理的内容是：一个特定的系统中，每个自旋半整数的费米子
（如电子、质子、中子等）都具有唯一的量子态，即其态函数必须是反对
称的。换句话说，在一个多电子体系中，任意两个电子不可能处于完全相
同的状态。这意味着具有相同自旋的电子不能占据同一个量子态。具体表
达为：对于自旋为1/2的电子，电子的四个量子数（主量子数n、轨道量
子数l、磁量子数ml和自旋量子数ms）不可能完全相同。
泡利原理在原子、分子和固体中的电子结构描述中有广泛应用。例如，在描述原子的电子构型时，根据泡利原理，每个轨道可以容纳的最多电子
数是两个，并且电子的自旋量子数必须不同。这解释了为什么原子层和电
子壳层中的电子数量存在一定规律。此外，泡利原理还解释了为什么会出
现化学键的形成，因为化学键的形成可以通过电子的空间分布和自旋量子
数的不同来实现。
二、洪特规则
洪特规则（Hund's rules）由德国物理学家弗里德里希·奥古斯
特·洪特于1927年提出，是泡利原理的延伸和应用。洪特规则用于描述
多电子原子中电子填充能量最低的方式。
洪特规则的具体内容包括以下三条：
1.不考虑电子相互作用时，电子首先填充能量最低的轨道。
2.在填充相同能量轨道的电子中，尽可能使自旋方向相同，即尽量使
电子的自旋量子数相等。
3.当填充具有不同能量的轨道时，绝大多数情况下电子尽可能分布在
洪特规则和泡利原理
洪特规则和泡利原理
一、洪特原理
电子在能量相同的轨道，即等价轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向，因为这样的排布方式总能量最低，称为洪特规则。
二、泡利原理
在费米子组成的系统中，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数，所以泡利不相容原理在原子中就表现为：不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数，或者说在轨道量子数m，l，n确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子，而这两个电子的自旋方向必须相反。这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。
1.1.3泡利原理、洪特规则、能量最低原理
(5)17Cl的原子结构示意图：________。 (6) 第 四 周 期 中 最 外 层 只 有 1 个 电 子 的 所 有 基 态 原 子 的 简 化 电 子 排 布 式 ： __[A_r_]_4_s1_、__[A_r_]_3_d_54_s_1_、_[_A_r_]3_d_1_04_s_1____。
↑↓
Image N 1s22s22p3
1s 2s ↑↓ ↑↓
2p ↑↑↑
2p ↑↓↑
1s 2s
2p
2p
F 1s22s22p5
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
1s 2s
2p
↑↓ ↑ ↑↓ 2p
1、下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子 ？为什么？
1s 2s
2p
1s 2s
2p
A、 ↑↓ ↑↓ ↑
B、 ↑↑ ↓↓ ↑
第一章 原子结构与性质
回顾旧知
能层数 K L
M
N
O
P
Q
n
能级数 1 轨道数 1
2 4
No 3
4
5
6
9 16 25 36
7 49
n n2
Image 最多容纳
电子数
2
8
18 32 50 72 98 2n2
每个轨道里最多2个容纳电子，它们的空间运动状态是相同的。
泡利不相容原理,能量最低原理,洪特规则
泡利不相容原理,能量最低原理,洪特规则玻尔-贝克泡利不相容原理：不同的相互作用作用机制不能同时存在，即只有一种作用机制可以在一定的物理范围内存在。
能量最低原理：任何物理系统必然处于其能量最低的状态，也就是说，一个物理系统会自然而然的去寻求一个能量最低的状态。
洪特规则：当物体处在能量均匀的环境中时，局部的能量流动满足物
体内部能量分布的平衡，从而使物体呈现出均一的温度状态。
学案2：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理
【目标导航】
1.知道原子核外电子排布的“两原理一规则”
2.会正确书写原子的电子排布式和电子排布图。
【自主学习】
一、两原理一规则
1.泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳个电子,而且它们的自旋状态。电子自旋有和两种状态,常用上下箭头(↑和↓)表示自旋状态相反的电子。
2.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,而且自旋状态。
3.能量最低原理
原子核外的电子应优先排布在的能级里，然后由里到外，依次排布在的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→→4p”这一顺序)。
预习交流1
以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了泡利原理的是()
二、电子排布图
在电子排布图中,用方框表示,用箭头表示,其中一个方框表示,一个箭头表示,如13Al的电子排布图为。
预习交流2
某原子核外共有6个电子,分布在K电子层与L电子层上,L电子层中电子的分布正确的是()
【难点探究】
一、泡利原理和洪特规则
1.泡利原理
在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,这就是泡利原理。
例如,锂原子的电子排布图为,而不是。
2.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,这就是洪特规则。
如碳原子的电子排布图是,而不是。
温馨提示
核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则：能量最低原理、泡利原理和洪特规则。这三个原则并不是孤立的，而是相互联系、相互制约的。也就是说核外电子在原子轨道上排布要同时遵循着三个原则。
课件1：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例
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 含义
数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1
20
简化电 子排布 式
为了避免电子排布式书写过于烦琐，把内层电子达 含义 到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符
状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。
全充满：p6、d10、f14
相对稳定的状态全空：p0、d0、f0
半充满：p3、d5、f7
如 24Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，
易错写为 1s22s22p63s23p63d44s2。
8
微点拨：洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。
号外加方括号表示
实例 K：[Ar]4s1
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 含义
式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1
21
轨道
每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电 含义
子
Hale Waihona Puke Baidu
表示式 实例
化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示
含义
电子式
元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式
(3)29Cu＋的价层电子排布式为________。
泡利不相容原理能量最低原理洪特规则
泡利不相容原理能量最低原理洪特规则泡利不相容原理是由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利于1925年提出的。该原理主要描述的是在原子或分子中，不能有两个或两个以上的粒子（如电子）处于完全相同的量子状态。根据泡利不相容原理，每个电子必
须具有唯一的一组量子数，包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量
子数。这意味着即使在同一原子中，两个电子也必须具有至少一个不同的
量子数。泡利不相容原理限制了电子的排布方式，使得原子和分子中的电
子结构变得稳定和有序。
能量最低原理是在量子力学中的一个基本概念，它指出在任何系统中，自然趋向于取得能量最低的状态。在原子和分子中，能量最低原理指出原
子中的电子会按照一定规则填充能级。电子首先填充较低能量的能级，然
后逐渐向较高能量的能级填充。这个填充顺序是根据洪特规则来确定的。
洪特规则是由洪特(Hund)于1925年提出的。根据洪特规则，当填充
原子中的电子时，电子首先会填充处于不同能级的轨道。然后，在同一能
级的轨道上填充电子时，电子趋向于尽可能地保持自旋方向相同，以最小
化电子之间的相互排斥。这种电子填充方式称为“单电子占据”或“零自
旋规则”。根据洪特规则，这一填充顺序能够使得原子和分子结构更加稳
定和有序。
这三个原理为我们提供了理解原子和分子的结构以及元素周期表中特
殊性质的重要理论基础。泡利不相容原理限制了电子在原子和分子中的状态，使得不同元素和化合物具有不同的基本特性。能量最低原理和洪特规
则则解释了电子在原子和分子中的填充顺序，进一步揭示了原子和分子结
构以及它们之间相互作用的基本规律。这些原理不仅对于理解原子和分子
【知识解析】泡利原理、洪特规则、能量最低原理
泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1 电子自旋与泡利原理
温故
核外电子围绕原子核做高速运动，根据电子能量高低及运动区域的不同，将电子在核外空间的运动状态分别用能层、能级及原子轨道来描述。
（1）电子自旋
核外电子除绕核高速运动外，还像地球一样绕自己的轴自旋。电子自旋在空间有两种相反的取向——顺时针方向和逆时针方向，分别用“↑”和“↓”表示。
名师提醒
（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。
（2）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。
（3）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（又称泡利不相容原理）
在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理。如He：1s2，1s轨道里的2个电子自旋相反，即一个电子顺时针运动，而另一个电子逆时针运动。
2 电子排布的轨道表示式
轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一种图式，如氢和氧的基态原子的轨道表示式：。
名师提醒
（1）在轨道表示式中，用方框（也可用圆圈）表示原子轨道，1个方框代表1个原子轨道，通常在方框的下方或上方标记能级符号。
（2）不同能层及能级的原子轨道的方框必须分开表示，同一能层相同能级（能量相同）的原子轨道（简并轨道）的方框相连书写。
（3）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）；箭头同向的单电子称自旋平行，如基态氧原子有2个自旋平行的2p电子。（4）轨道表示式的排列顺序与电子排布式顺序一致，即按能层顺序排列。有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。
能量最低原理泡利不相容原理洪特规则
能量最低原理泡利不相容原理洪特规则
泡利不相容原理是物理学家约翰·泡利（John von Neumann）提出的一种理论，它指出，系统的能量和温度不能随意减少，当低温低能量系统存在时，高温高能量的系统就不可能存在了。例如，一个物体处于高温高能量状态，如果你想将其降温，就不可能将它的温度降低到和另一个处于低温低能量的系统一样的水平，因为两个系统的能量差异会使它们的温度也存在差异。
洪特规则是一种物理性质定律，它规定，对于稳定状态的系统，其最底部能量水平是最低的，而系统往上几层能量水平会逐步增加。这一定律是以物理学家卡尔洪特（Karl Hans Trotter）的名字命名的，他在20世纪50年代提出了这一定律。它解释了为什么事物在稳定状态中有一个能量水平是最低的，因为一旦事物能量调整到了低温低能状态，其动量就将不再发生变化，最终成为其最底能量状态。
基于这两个定律，可以得出结论，一个系统的能量和温度最低就是它的最底部能量水平。也就是说，如果一个物体的能量调整到了最底部，那么它的温度也会降低到最低点，而如果需要增加温度，则必须增加能量。同样，如果要降低温度，则必须降低能量，并且由于泡利不相容原理，最低能量不能低于另一个低温低能量的系统。因此，温度最低就是系统最低的能量水平，洪特定律的最低能量水平，满足泡利不相容原理的约束条件。
洪特规则和泡利原理
• 量子信息：量子计算、量子通信等新兴技术
量子力学的现代发展
• 理查德·费曼（Richard Feynman）在1948年提出了费曼图，简化了量子力学的计算过程
• 保罗·狄拉克（Paul Dirac）在1930年提出了量子场论，描述了量子粒子在时空中的相互作用
• 彼得·希格斯（Peter Higgs）在1964年提出了希格斯机制，解释了粒子质量的起源
洪特规则与泡利原理在复杂原子结构分析中的应用
复杂原子结构分析
复杂原子结构的稳定性分析
• 利用洪特规则和泡利原理，计算复杂原子中电子的排布
• 利用洪特规则和泡利原理，分析复杂原子结构的稳定性
和能量
• 预测复杂原子的化学反应性质
• 分析复杂原子光谱线的规律
洪特规则与泡利原理在化学反应中的应用
化学反应中的应用
• 洪特规则与泡利原理在量子力学中的重要性
• 洪特规则和泡利原理是量子力学的基本原理，描述了电子在原
子中的排布和运动规律
• 洪特规则和泡利原理在原子结构分析、化学反应和材料科学等
领域具有广泛的应用
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化学反应动力学分析
• 利用洪特规则和泡利原理，分析化学反应过程中的电子
• 利用洪特规则和泡利原理，分析化学反应的动力学性质
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洪特规则和泡利原理顺口溜
洪特规则和泡利原理顺口溜
洪特规则和泡利原理是化学中非常重要的概念，它们是解释化学元素电子排布的基础。为了加深记忆，让我们来一起学习一个顺口溜吧！
顺口溜如下：
洪特规则，三重唱，上尽下满半满跑。
泡利原理，电子对，举对反对角。
这个顺口溜简单易懂，我们可以按照它的步骤来记忆洪特规则和泡利原理的具体内容。
首先，我们来学洪特规则。它是指在填充电子时，每一轨道都必须先将自己的所有轨道先填满，所有轨道上有单电子的元素要优先填充。它有三个条件：
1. 最高能级的电子总是最先被填充。
2. 在相同的能级上，一定要先填满轨道，再往其中填电子。
3. 相同的轨道上从上至下依次填电子，每个轨道上的电子不超过半满状态。
这个规则就像是一个三重唱，先上后下，每个角色都按照自己的规定唱出自己的声音，井然有序。
接下来，我们学习泡利原理。它指出每个原子轨道内，最多只能有两个电子，而且它们的自旋方向必须相反。换句话说，电子必须成对出现，分别对应“举对”和“反对”的两个方向。此外，电子的填充方式还要遵守舒伯特规则和洪特规则的要求。
由此可见，泡利原理和舒伯特规则、洪特规则是密切相关的。乍一看这些规则有些复杂，但是我们可以借助这个顺口溜，按顺序歌唱起来，就可以理解、记忆它们的内容了。
总之，本篇文章阐述了洪特规则和泡利原理的要点，并通过顺口溜的形式，使人们更好地理解、记忆相关知识。希望读者们能够掌握这些知识，达到学以致用、运用自如的地步。
课件2：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
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4．能量最低原理 原子的电子排布遵循_构__造__原__理___能使整个原子的 能量处于__最__低__状态，简称能量最低原理。
思考： 指出下列核外电子排布图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：1s22s22p63s23px3pz1 ④4s轨道上有2个电子的原子： ⑤3d轨道上有8个电子的原子：
4.用电子排布图表示原子核外电子排布 以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字 的意义为
注意：书写基态原子的电子排布图时，要兼顾三 条原则，不能顾此失彼，防止出现以下错误： ①违反泡利原理：
②违反洪特规则
或
学习小结 原子核外电子排布： 排布规律： 能量最低原理；泡利原理；洪特规则 表示方法： 电子排布图
3.能量最低原理 原子核外电子先占有能量低的轨道，然后再 依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子 处于最低的能量状态，原子轨道能量的高低 依据构造原理来判断。
洪特规则特例： 当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、 半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具 有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr) 的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)， 而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是 3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。
1.1.3泡利原理洪特规则(教学课件)——高二化学人教版(2019)选择性必修2
【课堂小结】2‘
注意：书写轨道表 示式时，常出现的 错误及正确书写
【当堂检测】14‘
1.“各能级最多容纳的电子数,是该能级原子轨道数的二倍”,支撑
这一结论的理论是
(B)
A.构造原理
B.泡利原理
C.洪特规则
D.能量最低原理
2.某原子核外电子排布为ns2np7,它违背了( A )
A.泡利原理
B.能量最低原理
【学以致用】 请写出Li、Be、B的轨道表示式。
Li ↑↓ ↑
1s
2s
Be ↑↓ ↑↓
1s
2s
B ↑↓ ↑↓
1s 2s
↑
2p
【思考与讨论】
请写出基态碳原子可能的轨道表示式
① C ↑↓ ↑↓ ↑↓
1s 2s
2p
√③ C ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
2p
② C ↑↓ ↑↓ ↑↑ 1s 2s 2p
④ C ↑↓ ↑↓ ↑ ↓
能量较低 状态稳定
全充满（p6，d10，f14） 半充满（p3，d5，f7 ） 全空时（p0，d0，f0 ）
Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2
√Cr：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
√Cu：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
洪特规则和泡利不相容原理
洪特规则和泡利不相容原理
洪特规则和泡利不相容原理是量子力学中非常基本的两个概念。这两个概念构成了原子中电子的行为的核心，对于理解原子的结构、元素周期表等都具有重要的意义。
洪特规则是指，当电子从一个能量较高的原子轨道跃迁到另一个能量较低的原子轨道时，如果这两个轨道的角量子数$L$和自旋量子数$S$相同，那么电子的跃迁会更加顺畅，这就是洪特规则。用数学语言表达，就是当两个轨道的$L$和$S$相同时，跃迁的概率更大。
洪特规则的实际意义是，当电子从高能级跃迁到低能级时，会发出光子，这个光子的频率和能量是由电子能量的差异决定的。如果电子跃迁更加顺畅，那么这个光子的频率和能量就更容易确定，因为这个跃迁的概率更大。
泡利不相容原理是指，任何一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋量子数必须不同。用一点更加具体的语言来描述，就是任何一个原子轨道中最多只能容纳一个电子的自旋向上，和一个电子的自旋向下。
泡利不相容原理的实际意义是，它保证了原子轨道中的电子不能全部具有相同的自旋方向，这样就避免了相同自旋电子之间产生的静电斥力，从而更加稳定了原子。
学案3：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理
学习目标
1. 知道原子核外电子排布的“两原理一规则”。
2. 会正确书写原子的电子排布式和电子排布图。
知识梳理
一、泡利原理、洪特规则和能量最低原理
1．泡利原理
在一个原子轨道里，最多只能容纳个电子，而且它们的自定状态(用“↑↓”表示)，这个原理称为泡利原理。
电子自旋可以比喻成地球的自转，自旋只有两种方向：方向和方向。2．电子排布图
叫做电子排布图。
如锂的电子排布图：
3．洪特规则
。这个规则是由洪特首先提出的，称为洪特规则。
注意：等价轨道处于、或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。
：p6、d10、f14，：p3、d5、f7，：p0、d0、f0。
因此，铬和铜的基态原子的电子排布图如下：
总之，基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。用构造原理得到的电子排布给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布，而电子排布图还给出了电子在原子轨道中的排布。
4．能量最低原理
原子的电子排布遵循原理能使整个原子的能量处于状态。即在原子里，电子优先排布在能量的能级里，然后排布在能量逐渐的能级里。二、描述核外电子排布的化学用语
1．电子排布式
(1)定义：用核外电子分布的及来表示电子排布的式子。如1s22s22p4、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p64s2、1s22s22p63s23p63d64s2分别是O、Al、Ca、Fe 原子的电子排布式。
(2)以铝原子为例，电子排布式中各符号、数字的意义为：
(3)简化的电子排布式
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• 练习
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老 师 都 说 好 !
1、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的 是（ ） A．原子核外的电子象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能级的原子轨道呈纺锤形，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
↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓
↑↓
↑↓ ↑↓
C
D
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练习： 1 、由下列微粒的最外层电子排布，能确定形 成该微粒的元素在周期表中的位置的是（ ） A．1s2 C．2s22p6 B．3s23p1 D．ns2np3
老 师 都 说 好 !
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2、科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子 所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目 及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外 电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法 正确的是（ ） A．两粒子的1s能级上电子的能量相同 B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同 C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同 D．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
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3、按照下列元素基态原子的电子排布特征判断 元素，并回答问题。A的原子中只有一个能层且 只含1 个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子 后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有 1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反； D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只 有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。 （1）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化 合物的化学式（至少写出5个）： （2）写出用上述元素组成的物质制得A的单质 的化学方程式（至少写出2个）：
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小黑点的疏密表示电子在核外空间 单位体积内出现的概率的大小。
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1s电子在原子核外 出现的概率分布图
★量子力学中将
老 师 都 说 好 !
这种电子云轮廓 图称为
“原子轨道”
2、原子轨道 a．s电子的原子轨道（电子云）形 状 是以原子核为中心的球体，只有 一个伸展方向
29号铜: 1s22s22p63s23p63d104s1
4.补充规则
6 10 14 全充满（p ，d ，f ） 0，d0，f0） 全空时（ p 相对稳定的状态
半充满（p3，d5，f7）
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”
注意
其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（ C ）
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↑ ↑↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
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A
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B
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五、电子云与原子轨道
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思考: 宏观物体与微观物体（电子） 的运动有什么区别?
老 师 都 说 好 !
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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微观物体的运动特征：
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每个原子轨道里最多只能容纳 自旋方向 相反 的电子。 2 个
老 师 都 说 好 !
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3.洪特规则
电子排布在同一能级时，总优先单 独占据一个轨道，且自旋方向相同。
4.补充规则
老 师 都 说 好 !
全充满（p6，d10，f14）
相对稳定的状态 全空时（p0，d0，f0）
？学与问
当电子排在同一个能级内时，有什么 规律？
3.洪特规则
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。
复习
7s 7p 6s 5s 6p 5p 6d 5d
构造原理
5f
4s
3s
4p
3p
4d
3d
4f
2s
1s
2p
那么1~36号元素中是否都遵循Biblioteka Baidu造原 理？ 24号铬：1s22s22p63s23p63d54s1
D
科学探究
观察表1-2，思考一下，各个能级有多少个原 子轨道呢？ 1．每个原子轨道最多只能容纳几个电子？
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电子层 原子轨 原子轨 可容纳 道类型 道数目 电子数 1s 2 1 1 2
3 4 n
2s，2p 3s,3p,3d 4s,4p,4d,4f —— 4 9 16 n2
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电子的质量很小，只有9.11×10-31 千克； 核外电子的运动范围很小（相对于 宏观物体而言）； 电子的运动速度很大； 测不准
1、电子云
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图中
表示原子核，一个小黑点代表 电子在这里出现过一次
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8
18 32 2n2
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观察图1-14，这些图称为原子的
电子轨道表示式
1．每个原子轨道最多只能容纳几 个电子？
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★核外电子排布规则:
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1.能量最低原理 2.泡利不相容原理
半充满（p3，d5，f7）
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例：
24
Cr原子的电子排布图:
2 2 6 2 6 5 1 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
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4 2 不是3d 4s
★核外电子排布规则 1.能量最低原理 2.泡利原理
一个原子轨道最多容纳2个电子，而 且自旋方向相反。
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b．p电子云/原子轨道的形状是纺锤形 （或称为哑铃形），其伸展方向是互向 垂直的三个方向（Px、Py、Pz）。
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P电子原子轨道半径同样随着n增大而增大
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