高中化学 1.1.2《基态原子的核外电子排布 原子轨道》课件 新人教版选修3
高二化学《物质结构与性质》精品课件2：1.2.1基态原子的核外电子排布
一 基态原子的核外电子排布原则
1．能量最低原则 (1)核外电子的排布轨按道能量由低 到 高 ，由 里 到 外 依次排列，使整个原子处于 最低 的能量状态。 (2)基态原子核外电子在原子轨道上的排列顺序为 1s,2s,2p,3s, 3p,4s, 3d,4p,5s,4d,5p,6s ，适用于大多数基态原子 的核外电子排布。
(2)根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于21Sc来说， 最后3个电子应先排满4s，再排3d，应为 1s22s22p63s23p63d14s2，违反了能量最低原则。
(3)对于22Ti来说，3p共有3个轨道，最多可以排6个电 子，如果排10个电子，则违反了泡利不相容原理。
[答案] (1)洪特规则 (2)能量最低原则 (3)泡利不相 容原理
(2)洪特通过分析光谱实验的结果进一步指出，能量相同 的原子轨道在 全充满 (d10)、半充满 (d5)和 全空 (d0)状态时，
体系能量低，原子较稳定。
归纳总结
(1)泡利原理可叙述成：在同一原子中，不可能有两个 电子处于完全相同的状态，或者说，一个原子中不会存在四 个量子数(n、l、m、ms)完全相同的两个电子。
2．泡利不相容原理 (1)每个原子轨道上最多容纳 两个 电子，且一个原子轨 道上的电子自旋方向必须 相反 。
(2)在原子中，每个电子层最多能容纳2n2个电子，每个
能级最多能容纳2(2l＋1)个电子。
3．洪特规则 (1)对于基态原子，电子在 能量相同 的轨道上排布时， 应尽可能分占 不同 的轨道并且自旋方向 相同 。
[答案] D
二 基态原子电子排布的表达方式
[例3] 已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的
(新编)高中化学人教版选修3课件第1章第1节第1课时能层与能级构造原理与电子排布式
题组 2 电子排布式的书写 4．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ) A．K＋ 1s22s22p63s23p6 B．F 1s22s22p5 C．S2－ 1s22s22p63s23p4 D．Ar 1s22s22p63s23p6 【解析】 S2－的电子排布式应为 1s22s22p63s23p6。 【答案】 C
[题组·冲关]
题组 1 构造原理
1．下列各组多电子原子的能级能量高低比较中，错误的是( )
A．2s<2p
B．2p<3p
C．3s<3d
D．4s>3d
【解析】 同一能层中能级的能量 ns<np<nd<nf，符号相同的能级如
2p<3p<4p；由构造原理知能量 4s<3d，D 项错误。
【答案】 D
2．按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是( )
(2)所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 【提示】 1～36 号元素中，只有 Cr、Cu 两种元素基态原子的电子填充顺 序与构造原理不符合。 (3)元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号是什么意 义？模仿写出 8 号、14 号、26 号元素简化的电子排布式。 【提示】 方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素 前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构；O：[He]2s22p4；Si：[Ne]3s23p2； Fe：[Ar]3d64s2。
28
2 6 10 2 18
6
10
14
2
… …
…… ……
… …
32
…… …… …… 2n2
2.不同能层中同一能级，能层序数越大能量越高。如 1s＜2s＜3s…… 2p ＜3p＜4p……
高中化学 第一章 1.2能量最低原理、基态与激发态、光谱 电子云与原子轨道讲义+精练(含解析)新人教版选修3
第2课时能量最低原理、基态与激发态、光谱电子云与原子轨道课程目标核心素养建构1.了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。
2.了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道，掌握泡利原理和洪特规则。
核外电子⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧运动状态⎩⎪⎨⎪⎧基态激发态光谱电子云原子轨道排布规则⎩⎪⎨⎪⎧泡利原理洪特规则洪特规则特例[知识梳理]一、基态与激发态、光谱1.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。
2.基态原子与激发态原子（1）基态原子：处于最低能量的原子。
（2）激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变成激发态原子。
（3）基态、激发态相互转化的能量变化3.光谱与光谱分析（1）光谱形成原因不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光。
（2）光谱分类（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。
【自主思考】在国庆节、元旦、春节，我们经常放焰火来庆祝，请你思考这与原子结构有什么关系呢？答案这与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
二、电子云与原子轨道1.电子云用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度分布图，被形象地称为电子云。
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。
3.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）形状①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。
（3）各能级所含有原子轨道数目能级符号n s n p n d n f轨道数目 1 3 5 74.泡利原理和洪特规则（1）泡利原理：一个原子轨道最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
电子自旋有顺时针和逆时针两种状态。
基态原子的核外电子排布(共65张PPT)
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4.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态的描 述最详尽的是（ ）
【解析】选D。A、B、C三个选项表达出了氦原子核外有2个
电子，而D项能详尽地描述出电子的运动状态，包括两个电子 的自旋方向相反。
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二、非选择题（本题包括2小题，共20分） 5.(10分)已知M2+3d轨道中有5个电子,试推断：
（1）M原子的核外电子排布式。 （2）M原子的最外层和次外层电子数各为多少？
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【解析】（1）3d轨道有5个电子未充满，又因为3d轨道 上的电子比4s轨道上的电子能量高，说明失电子时，先失 4s上的电子，即失去的2个电子为4s2。从而推出M原子的核
外电子排布。 （2）M原子的最外层为4s层共2个电子，最高能级组为
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【典例1】人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相 反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动 的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原 子的“未成对电子”的说法，正确的是
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3.X、Y两元素可形成XY3型共价化合物，则X、Y最外层的价电
子排布可能是（ ）
A.X:3s2 Y:3s23p5 B.X:2s22p3 Y:2s22p4 C.X:3s23p1 Y:2s22p3 D.X:2s22p3 Y:1s1
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【解析】选D。采用代入排除法。A为Mg和Cl,形成 MgCl2Байду номын сангаас离子化合物；B为N和O，不能形成NO3；C为Al和 N，形成AlN，不是XY3型；D为N和H，可形成NH3，NH3 为共价化合物。
高二人教版化学选修3课件1-1-2能量最低原理、基态与激发态、光谱
4．s电子的原子轨道都是________形的，能层序数越大， 原子轨道的半径________。p电子的原子轨道是纺锤形的， 每个p能级有 ________个轨道，它们互相 ________，分别以 ________为符号。p电子原子轨道的平均半径也随能层序数 增大而________。 5． ns能级有 ________轨道， np能级有 ________个原子
●案例精析 【例1】 下列说法中正确的是( )
A．处于最低能量的原子叫做基态原子
B．基态镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p1
C．焰色反应是金属原子从基态跃迁到激发态时，将能 量以光能的形式释放出来 D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲 物质的吸收光谱
[解析]
基态镁原子的核外电子排布式应为：
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。
1.能量最低原理
一、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1．原子的电子排布遵循 ________，能使整个原子的能
量处于最低状态，简称________原理。
2 ． 处 于 最 低 能 量 的 原 子 叫 做 ________ 原 子 。 当 ________ 原子的电子 ________ 能量后，电子会跃迁到较高
1s22s22p63s2，故B项不正确；焰色反应是金属原子从激发态 跃迁到基态时以光能形式释放能量，C项不对；甲物质发出 的白光通过低温的乙物质蒸气可得到应是乙物质的吸收光 谱，所以D项错误。 [答案] A
高中化学 第一章《原子结构与性质》知识点总结 新人教版选修3
化学选修3《第一章原子结构与性质》知识点总结一．原子结构1．能级与能层2．原子轨道3．原子核外电子排布规律（1）构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。
能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。
说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。
也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。
（2）能量最低原理现代物质结构理论证实，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。
构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。
（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。
换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。
（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特规则。
比如，p 3的轨道式为或，而不是。
洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。
即p 0、d 0、f 0、p 3、d 5、f 7、p 6、d 10、f 14时，是较稳定状态。
前36号元素中，全空状态的有4Be 2s 22p 0、12Mg 3s 23p 0、20Ca 4s 23d 0；半充满状态的有：7N2s 22p 3、15P 3s 23p 3、24Cr 3d 54s 1、25Mn 3d 54s 2、33As 4s 24p 3；全充满状态的有10Ne 2s 22p 6、18Ar 3s 23p 6、29Cu 3d 104s 1、30Zn 3d 104s 2、36Kr 4s 24p 6。
高中化学人教版选修三：1.1原子结构(共44张PPT)
核外电子分成不同的能层。 电子层 (2)能层的表示方法及各能层最多容纳的电子数如下：
能层 一 二 三 M 四 五 六 P 七 …… Q ……
K ___ L 符号 ___ 最多 电子 数
N ___ O ___
பைடு நூலகம்
各能层最多容纳的电子数为 2n2 ______
2.能级 能量 的不同， (1)根据多电子原子中同一能层电子_________ 将它们分成不同的能级。 (2)能级的表示方法及各能级最多容纳的电子数如下：
四、能量最低原理、基态与激发态、光谱
1.能量最低原理 现代物质结构理论证实，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 。 2.基态与激发态: 基态原子: 处于最低能量的原子 (稳定)
发射光谱
电子放 出能量
激发态原子:基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到 较高的能级,变为激发态原子。 (不稳定)
电子云
知识回顾
原子：是化学变化中最小的粒子 化学反应的实质：是原子的重新组合。 质子(+) 原子结构： 原子核 中子(不带电） 原子 核外电子(-) 核电荷数（z）= 核内质子数= 核外电子数
{
{
质量数（A） = 质子数（Z） + 中子数（N） 原子核外电子排布： (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层； (2)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。 (3)原子最外层电子数目不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个 电子)。 (4)次外层电子数目不能超过18个(K层为次外层时不能超过2个)， 倒数第三层电子数目不能超过32个。
A．ClB． C． D．1s22s22p63s23p6
3、构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。 若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是（ ）AB A．E(4s)＞E(3s)＞E(2s)＞E(1s) B．E(3d)＞E(4s)＞E(3p)＞E(3s) C．E(5s)＞E(4f)＞E(4s)＞E(3d) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f)＞E(3d) 4、某元素原子的价电子构型为3s23p4, 则此元素在周期表的位置是 第3周期，第VIA族 ____________
人教版高中化学选修三课件：第一章 第一节 第2课时 基态原子的核外电子排布 原子轨道
2．洪特规则的特例：对于同一能级，当电子排布为全充满(如 p6 和 d10)、半充满(p3 和 d5)和全空(p0 和 d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。 如 Cr：1s22s22p63s23p63d44s2(错误) 应为 1s22s22p63s23p63d54s1 Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(错误) 应为 1s22s22p63s23p63d104s1
[微思考] 金属的焰色反应是怎么回事？
[提示] 某些金属原子的电子在高温火焰中，接受了能量，使原子外层的电子从基态 跃迁到激发态；处于激发态的电子是不稳定的，在极短的时间内(约 10－8 s)便跃迁到基 态或较低的能级上，在跃迁过程中将产生发射光谱。
二、电子云与原子轨道 1．电子云 (1)电子运动的特点：电子质量小，运动速度快，无规则，故无法确定某个时刻处于原 子核外空间何处。只能确定它在原子核外空间各处出现的概率。 (2)电子云。 ①定义：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。 ②意义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小。
3．在 1s、2px、2py、2pz 轨道中，具有球对称性的是( )
A．1s
B．2px
C．2py
D．2pz
解析：1s 轨道和 2p 轨道的图像分别为：
由图像可看出，呈球对称性的为 1s 原子轨道。 答案：A
4．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( ) 答案：D
5．基态硅原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是( ) 答案：C
2．图 1 和图 2 分别是 1s 电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的 是( )
A．图 1 中的每个小黑点表示 1 个电子 B．图 2 表示 1s 电子只能在球体内出现 C．图 2 表明 1s 轨道呈圆形，有无数对称轴 D．图 1 中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置 答案：D
选修三化学第一章第二节第一课时 基态原子的核外电子排布
第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布【学习目标】1.了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。
2.掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写1～36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式。
3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。
【新知导学】一、基态原子的核外电子排布原则1．原子核外电子排布的轨道能量顺序设想从氢原子开始，随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个______，原子核外便增加一个______，这个电子大多是按下图所示的轨道能量顺序进行填充：观察分析上图，讨论回答下列问题：(1)在多电子原子中，电子进入能级的先后应遵循的原则是什么？(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序？(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的？2．泡利不相容原理泡利不相容原理的内容：一个原子轨道最多只能容纳______个电子，而且这______个电子的自旋方向必须________(用“↓”“↑”表示)。
例如，基态氦原子的轨道表示式为。
根据泡利不相容原理，可以获得以下几个重要结论：(1)每一种运动状态的电子只能有____个。
(2)由于每一个原子轨道包括两种运动状态，所以每一个原子轨道最多只能容纳______自旋方向______的电子。
(3)因为s，p，d，f能级的原子轨道数分别为____，____，____，____个，所以s，p，d，f 各原子轨道分别最多能容纳____，____，____，____个电子。
(4)每个电子层中原子轨道的总数为______个，因此，每个电子层最多能容纳______个电子。
3．洪特规则(1)对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占______并且自旋方向______。
这就是洪特规则。
如碳原子的轨道表示式不是，而是__________________。
(2)能量相同的原子轨道在________(如p6和d10)、________(如p3和d5)和______(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。
1.1.3电子云和原子轨道 电子排布规律(课件)高中化学人教版选择性必修二
教学过程
二、原子轨道
电子在原子核外的一种空间运动状态称为一个原子轨道。常用电子云 轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。
原子轨道数=电子云轮廓图数
能级
最多可容纳电子数 原子轨道数
单轨道容纳电子数
s
p
d
f
2
6
10
14
1
3
5
7
2
2
2
2
教学过程
各能级所含有原子轨道数目
能级符号
ns
np
nd
nf
轨道数目
教学过程
（2）电子排布的轨道表示式（电子排布图）
轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一种图式。用方框（也可用圆 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。
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。
教学过程
泡利原理
在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋相反。 这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）
思考: 一个原子中能否存在运动状态完全相同的2个电子？
泡利
电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定，不存在 运动状态完全相同的2个电子。
教学过程
（4）能量最低原理
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，这就是能量最低原理。
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、相邻能级能量相差很大时，电子填入能量较低的能级可使原子能量最低。如所 有主族元素的基态原子。
2021年高中化学 1.1.2基态原子的核外电子排布 原子轨道练习 新人教版选修3
1.230Th和232Th是钍的两种同位素,232Th可以转化成233U。
下列有关Th的说法正确的是( )A.Th的质量数是232B.Th的相对原子质量是231C.232Th转化成233U是化学变化D.230Th和232Th的化学性质相同解析:元素无质量数,A选项错误;元素的相对原子质量与同位素的相对原子质量及各同位素的丰度有关,B选项错误;C选项的相互转化原子核发生变化,由化学变化的最小微粒是原子可知错误;原子的质子数和核外电子排布均相同,所以化学性质相同,D选项正确。
答案:D2.下列说法中正确的是( )A.1 s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多C.n s能级的原子轨道图可表示为D.3d3表示3d能级有3个轨道解析:电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,小黑点的疏密表示电子出现概率的大小,A、B项错误;3d3表示第三能层d能级有3个电子,d能级有5个轨道,D项错误。
答案:C3.下列说法正确的是( )A.因为p轨道是“8”字形的,所以p电子是“8”字形B.能层数为3时,有3s、3p、3d、3f四个轨道C.氢原子中只有一个电子,故氢原子只有一个轨道D.原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的解析:A项,p轨道是哑铃形,是说的电子出现概率高的“区域”的形状。
B项,能层数为3时,共有9个轨道。
C项,氢原子中有一个电子,但轨道是人们规定的,可以是空轨道。
答案:D4.下列有关化学用语中不能体现氮原子核外电子能量有差异的是( )A.B.C.○+7D.1s22s22p3解析:电子式不能体现出核外电子的能量差异。
答案:A5.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因是( )A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生了化学反应解析:在电流作用下,基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级,变为激发态原子,这一过程要吸收能量,不会发出红色光;而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将释放能量,从而产生红色光,故A项正确。
高中化学 第一章 原子结构与性质 1.1.2 基态原子的核外电子排
促敦市安顿阳光实验学校基态原子的核外电子排布电子云与原子轨道一、A组向巩固向巩固一、能量最低原理基态与激发态光谱1.有关光谱的说法中不正确的是( )A.原子中的电子在跃迁时能量的表现形式之一是光,这也是原子光谱产生的原因B.原子光谱只有发射光谱C.通过原子光谱可以发现的元素D.通过光谱分析可以鉴某些元素,并以光的形式体现,用光谱仪摄取得到光谱。
电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态向基态的跃迁会放出能量,形成发射光谱,B错误。
2.电子由3d能级跃迁至4p能级时,可通过光谱仪直接摄取到( )A.电子的运动轨迹图像B.原子的吸收光谱C.电子体积大小的图像D.原子的发射光谱4p能级的能量要高于3d能级的能量,电子由3d能级跃迁至4p能级时需要吸收能量,故得到的是原子的吸收光谱。
向巩固二、电子原子轨道3.下列各能级中轨道数最多的是( )A.7sB.6pC.5dD.4f轨道是球形对称的,p轨道有3种伸展方向,而d轨道有5种伸展方向,f轨道有7种伸展方向。
因此7s、6p、5d、4f的原子轨道数分别为1、3、5、7。
4.下面是s能级、p能级的原子轨道图,试回答问题:(1)s电子的原子轨道呈形,每个s能级有个原子轨道;p电子的原子轨道分别相对于x、y、z轴,每个p能级有个原子轨道。
(2)s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与什么因素有关?是什么关系?轨道在空间分布的图形为球形,p轨道空间分布的图形分别相对于x、y、z轴对称,原子轨道的半径与电子层数有关,并随电子层数增大而增大。
球 1 对称3(2)原子轨道的半径与电子层数有关,并随电子层数增大而增大。
向巩固三、核外电子排布规律5.已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子的电子排布图,其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )A.B.C.D.解析:Mn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,其中3d轨道上排布了5个电子,为半充满状态,各电子分占不同的轨道,且自旋状态相同。
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从19世纪中叶起，氢原子光谱一直是光谱学研究的重要课题之 一。在试图说明氢原子光谱的过程中，所得到的各项成就对量子力学 法则的建立起了很大促进作用。这些法则不仅能够应用于氢原子，也 能应用于其他原子、分子和凝聚态物质。
【预习思考1】 (1)在国庆节、元旦、春节，我们经常燃放焰火来庆祝。请思 考：这与原子结构有什么关系呢？ (2)为什么原子的核外电子排布需遵循能量最低原理呢？
答案： (1)这与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 (2)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。
【预习思考2】 (1)在电子云轮廓图中小黑点表示的意义是什么？ (2)能层与能级(原子轨道的类型)及原子轨道数目有何关系？
答案： (1)一个小黑点表示电子在该处出现一次，小黑点密的地方表示 电子在该处空间单位体积内出现的概率大，小黑点疏的地方，表示电 子在该处空间单位体积内出现的概率小。 (2)第n能层上有n个能级、n2个原子轨道。例如，第3能层就有3个 能级(3s、3p、3d)，包含9个原子轨道，不同能级中的电子云可能有不 同的伸展方向，即可能有不同的原子轨道。
自测诊断
1．判断下列说法的正误： (1)能层序数大，能级的能量不一定大。( √ ) (2)处于激发态的原子都遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规 则。( × ) (3)电子云图中的小黑点密度的大小表示电子的多少。( × ) (4)任意能层上的s轨道电子云都是球形的。( √ )
2．下列能层中，原子轨道数目为9的是( ) A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
解析：能层K、L、M、N含有轨道数分别为1、4、9、16。 答案：C
3．基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的 是( )
解析：基态原子的核外电子排布，若已知核外电子数目应先按 照能量最低原理从s排起，而p轨道电子分别占据一个原子轨道时能 量最低，故C为正确选项。
答案：C
4．以下对核外电子运动状态的描述正确的是( ) A．电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋 转 B．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨 道上运动 C．能层序数越大，s电子云的半径越大 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定相同
答案：C
5．下列有关化学用语表示正确的是( )
解析：B项中N原子的电子排布图违背了洪特规则；C项中S2－的
结构示意图应为 最低原理。
答案：A
；D项中C原子的价电子排布图违背了能量
2 新课堂·互动探究 知识点一 能量最低原理、基态与激发态、光谱 教材解读 1．能量最低原理 现代物质结构理论证实，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。 在基态原子里，电子优先排布在能量低的能级里，然后依次排布 在能量逐渐升高的能级里，能量最低原理是核外电子排布的最基本的 规律。 (1)绝大多数原子的电子排布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虽然不遵循构造原 理，但是符合能量最低原理。
3．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，而且自旋状态 __相__反__，用“___↓__↑___”表示。 (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____。
光是电子释放能量的一种重要形式。在日常生活中，我们所看到 的许多可见光，如灯光、激光、焰火等现象都是电子由高能级向低能 级跃迁时释放能量产生的，如下图：
夜景中的霓虹灯
夜空中的激光
绚丽壮观的焰火
1 新知识·预习探索 目标定位 1．知道原子的基态和激发态的含义。 2．知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应 用。 3．了解多电子原子核外电子的运动情况，知道电子云、原子轨 道的含义。 4．掌握基态原子核外电子排布规律。 本课时内容完全解决了核外电子排布的所有难点，它既是本章的 重点，也是选修3的重点，核外电子排布是高考选修3部分的必考点。
2．电子云与原子轨道 (1)电子云及形状 ①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。
球形道 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。
解析：原子核外电子是无规则的高速运动，没有固定的轨道，A 错；多电子原子中的核外电子，根据能量由低到高分布在不同的能层 和能级中，不同的原子，能量最高的电子所处的轨道不同，B错；各 能层s轨道的半径大小为1s＜2s＜3s……。C正确；在同一能级上运动 的电子，可能处于不同的原子轨道，同一原子轨道中的电子，自旋状 态不同，D错。
新知预习
1．能量最低原理、基态与激发态、光谱
(1)能量最低原理 原子核外电子的排布遵循_构__造__原___理__，按轨道能量由低到高依次 排列，使整个原子处于__最__低____的能量状态。
(2)基态原子与激发态原子 最低能量 吸收 释放
较高
(3)光谱与光谱分析 不同元素的原子发生了跃迁时会__吸__收____或___释__放___不同的光， 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，称为_光__谱__分__析___。
2．基态原子和激发态原子 (1)基态：最低能量状态。 激发态：较高能量状态(相对基态而言)。 (2)基态原子：处于最低能量的原子。 激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高 能级，变成激发态原子。例如：碳原子的基态电子排布式为 1s22s22p2，激发态电子排布为ls22s12p3(1个2s能级上的电子跃迁到了2p 能级上)。