泡利原理 洪特规则
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。
泡利不相容原理、洪特规则、构造原理
一、基态与激发态原子光谱1.基态与激发态处于最低能量的原子叫做基态原子(ground state atom)，基态是原子最基本的状态，是稳定的状态；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(excited atom)；激发态原子不稳定，电子又会跃迁到能量较低的能级，并释放能量；其转化关系如下：光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一，在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、激光、焰火……都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关；2.原子光谱atomic spectrum①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；②发射光谱(emission spectrum)是暗色背景的明亮谱线，吸收光谱(absorption spectrum)则是明亮背景的暗色谱线，两者谱线一一对应(因为两个能级之间电子跃迁，吸收的能量和释放的能量相同)；※铯cesium，1860年发现，其光谱图中有特征的蓝光，在拉丁语里，铯的含意是天蓝色；※铷rubidium，1861年发现，其光谱图中有特征的红光，在拉丁语里，铷的含意是深红色；※氦helium，1868年分析太阳光谱发现的，来源于希腊文，原意是“太阳”；③原子光谱的应用不同元素产生不同的原子光谱，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析(spectrum analysis)，历史上，利用光谱分析也曾发现了许多新元素；二、构造原理与电子排布式1.多电子原子核外电子的排布顺序在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上；2.构造原理aufbau principle随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素原子的核外电子是按照如图所示的能级顺序填充的，填满一个能量低的能级后，再填一个能量高的新能级，这种规律称为构造原理；3.能级交错现象energy level overlap phenomenon由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象；【产生原因：钻穿效应、屏蔽效应】【H原子由于核外只有一个电子，没有屏蔽效应，不存在能级交错，所以能级的能量高低只取决于主量子数；对于3d、4s、4p，显然3d小于4s等于4p】4.电子排布electronic configuration①根据构造原理可表示出一些元素原子的电子排布式，先按能量由低到高的顺序依次写出能级符号，再用数字在能级符号右上角表明各能级上排布的电子数，这就是原子的电子排布式；【在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，例如钪Sc的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2，而不能按照填充顺序先写4s2后写3d1】②电子排布式的简化写法为了避免电子排布式过于繁琐，可以把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应的稀有气体元素符号外加方括号表示，例如：K的电子排布式可表示为：[Ar]4s1，其中[Ar]叫1三、泡利原理、洪特规则、能量最低原理1.电子自旋与泡利原理spin of the electron & Pauli exclusion principle①电子自旋spin of the electron量子力学告诉我们，电子除了空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋；电子自旋可比喻成地球的自转；电子的自旋有顺时针和逆时针两种相反的状态，常用上下箭头“↑”“↓”表示；【电子自旋(spin of the electron)是电子的基本性质之一，属于量子物理学科，电子自旋先由实验上发现，然后才由狄拉克(Dirac)方程从理论上导出的】【自旋量子数(spin quantum number)是描述电子自旋运动的量子数，自旋磁量子数用m s表示，即↑代表正方向自旋电子，↓代表逆方向自旋电子】②泡利原理Pauli exclusion principle1925年，泡利正式提出，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子(通常称为电子对)，而且它们的自旋状态相反，称为泡利原理(也称泡利不相容原理)；Pauli，1900--1958 Dirac，1902--1984 Hund，1896--19972.电子排布图原子核外电子排布可利用电子排布图来表示，这是用方框(或圆圈)和箭头表明核外电子排布的另一种方法，也叫轨道表示式；每一个方框表示一个轨道，能量相同的轨道连在一起，与电子排布式相比，它具有轨道上自旋方向和成键时电子变化明晰的特点，但是稍微麻烦些，书写时先写元素符号，再根据能量最低原理、泡利原理、洪特规则等书写，例如：3.洪特规则Hund rule基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，称为洪特规则；洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子；【洪特规则特例】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特例；例如：铬(24Cr)：[Ar]3d54s1正确，[Ar]3d44s2错误；铜(29Cu)：[Ar]3d104s1正确，[Ar]3d94s2错误；4.能量最低原理lowest energy principle①基态是能量最低的状态，基态原子的电子排布式能量最低的原子轨道组合；②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lowest energy principle；③多电子原子的核外电子要先占据能量低的能层，在能量低的能层中又优先占据能量低的能级，然后再依次进入能量较高的能层，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；5.补充：26Fe：1s2 2s2sp6 3s23p63d6 4s2①电子的运动状态=电子数；(26)②电子的空间运动状态=电子所占的轨道数；(15)③电子的运动范围=能层数；(4)④电子的能量=能级数；(7)。
泡利原理、洪特规则、能量最低原理+课件高二化学人教版(2019)选择性必修2+
( D ) A.
B.
C.1s2
D.
2、按要求填空。 (1)17Cl的电子排布式：___1_s_2_2_s_22_p_6_3_s_23_p_5___________。 (2)17Cl的价电子排布式：____3_s_2_3_p_5 ________________。
(3)17Cl－的电子式：___________。
3、写岀第二、三周期元素原子的电子排布图
Li ↑↓ ↑ 1s 2s
Be ↑↓ 1s
B ↑↓
↑↓ 2s ↑↓ ↑
1s 2s
2p
C ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
2p
N ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑
1s 2s
2p
O ↑↓ ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↑
1s 2s
2p
F ↑↓ ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
1s 2s
2p
Ne ↑↓ ↑↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓
二、电子排布的轨道表示式-电子排布的另一种方式
轨道表示式(又称电子排布图)是表述电子排布的一种图式。
H↑ 1、表示方法： 1s
O ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
2p
（1）方框/圆圈：表示__原__子___轨__道__ 简并轨道（能量相同的轨道）：方框相连
箭头：_自__旋__状__态___的__电__子
1s 2s
2p
√③ C ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1s 2s
2p
② C ↑↓ ↑↓ ↑↑
1s 2s
2p
ห้องสมุดไป่ตู้
④ C ↑↓ ↑↓ ↑ ↓
1s 2s
2p
三、洪特规则
怎么填？
1、内容：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自
泡利不相容原理洪特规则能量最低原理教学反思
泡利不相容原理洪特规则能量最低原理教学反思泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理是原子结构和量子力学中的基本原理，对于理解原子和分子的性质非常重要。
以下是对这三个原理的教学反思：1. 泡利不相容原理：这个原理表明，在任何一个量子力学系统中，不可能有两个或更多的粒子处于完全相同的量子态。
理解这个原理的关键是让学生明白量子态是什么以及为什么粒子不能处于相同的量子态。
可以通过对比经典物理中的状态和量子力学中的状态来帮助学生理解这个概念。
此外，可以引导学生思考这个原理与日常生活中现象的联系，例如为什么气球会粘在墙上或者为什么电视机屏幕是光滑的。
2. 洪特规则：这个规则表明，在任何一个量子力学系统中，当粒子处于同一能级时，它们的自旋方向必然是相反的。
理解这个规则的关键是让学生明白自旋是什么以及为什么粒子必须具有相反的自旋方向。
可以通过对比经典物理中的角动量和量子力学中的自旋来帮助学生理解这个概念。
此外，可以引导学生思考这个规则与日常生活中现象的联系，例如为什么磁铁可以吸附铁钉或者为什么电动机可以转动。
3. 能量最低原理：这个原理表明，在任何一个自洽的量子力学系统中，系统的能量必须处于最低可能的状态。
理解这个原理的关键是让学生明白能量是什么以及为什么系统的能量必须处于最低状态。
可以通过对比经典物理中的势能和量子力学中的能量来帮助学生理解这个概念。
此外，可以引导学生思考这个原理与日常生活中现象的联系，例如为什么水会往低处流或者为什么物体会从高处掉落到低处。
通过以上反思，可以更好地帮助学生理解泡利不相容原理、洪特规则和能量最低原理这些重要的物理概念，并能够将它们应用到实际生活中。
同时，教师也可以根据学生的反馈和表现，不断改进教学方法和手段，提高教学效果和学生的学习效果。
基态原子的电子排布的三个基本原则
基态原子的电子排布的三个基本原则
1．能量最低原理
原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里，然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里。
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→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”这一顺序)。
2．泡利原理
(1)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，这一原理被称为泡利原理。
(2)因为每个原子轨道最多只能容纳 2个电子且自旋方向相反，所以从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不可能有两个完全相同的电子的。
如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p2p2p，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同。
3．洪特规则
(1)在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同，这就是洪特规则。
(2)通俗地说，洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋
平行地分占不同的轨道。
如碳原子的电子排布图是，而不是。
(3)洪特规则的特例
在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。
泡利原理与洪特规则
泡利原理与洪特规则泡利原理（Pauli exclusion principle）和洪特规则（Hund's rule）是两个量子力学中的重要原理，它们描述了原子中电子分布的规律。
泡利原理是由奥地利物理学家波尔玛·泡利（Wolfgang Pauli）于1925年提出的。
该原理阐述了两个或多个电子不能在完全相同的量子状态下存在。
更具体地说，泡利原理可以总结为以下两个要点：1.单个电子的量子态由四个量子数（n,l,m,s）确定，但不同电子的任意两个量子数不能完全相同。
其中，n表示主量子数，l表示角量子数，m表示磁量子数，s表示自旋量子数。
2.根据泡利原理，每个量子态最多能容纳两个电子，它们的自旋方向相反。
即电子自旋可以为+1/2或-1/2洪特规则是由德国物理学家弗里德里希·奥古斯特·洪特（Friedrich Hund）于1927年提出的。
该规则解释了电子在原子中的分布方式，主要包括以下要点：1.在填充电子态时，应首先填充能量最低的电子态。
这是因为高能量态的电子更加不稳定，倾向于填满能量较低的态。
2.如果有多个具有相同能量的电子状态（也称为简并态）可供填充，那么应该确保电子尽可能地分布在不同的态上，且自旋方向相同。
这是为了最小化原子的总能量，从而确保更稳定的电子配置。
3.只有当一个状态已经填满时，才能开始填充下一个具有相同能量的电子状态。
事实上，洪特规则和泡利原理共同确定了电子在原子中的轨道填充顺序和自旋排布。
例如，按照洪特规则，当填充能量最低级别的s轨道时，电子会尽可能地均匀地占据不同的状态，并使它们的自旋方向相同。
这一规则可以解释为什么自旋相同的电子会在同一个原子轨道上存在，而不是全部分布在一个轨道上。
总之，泡利原理和洪特规则是描述电子在原子中分布的重要原理。
它们不仅有助于我们理解原子的电子结构，还为解释和预测原子间化学反应的机理提供了基础。
泡利原理和洪特规则
泡利原理和洪特规则
泡利原理和洪特规则是两个物理学中的重要原理，它们分别用于描述原子和分子间的行为。
泡利原理，即泡利不相容原理，是描述原子中电子的排布原则。
根据泡利原理，一个原子中的电子是不能全部处于相同的量子态的。
简单来说，一个原子中的每个电子都要占据不同的电子轨道和自旋态。
洪特规则，又称为洪特近似规则，是描述多电子原子的电子排布规则。
洪特规则是在考虑到库伦排斥力和自旋相互作用的情况下，确定多电子原子各个电子轨道占据的顺序。
根据洪特规则，多电子原子中的电子会首先填充能量最低的轨道，然后按一定顺序填充其他轨道，直到填满所有的电子。
泡利原理和洪特规则在确定电子排布时起到了重要的作用。
它们的目的都是确保电子的排布稳定和最低能量状态。
需要注意的是，泡利原理和洪特规则并不是标题相同的文字。
标题通常是指文章或段落的主题或概括，而泡利原理和洪特规则是物理学中的科学概念和理论，采用不同的术语和表述。
在文章中使用适当的段落来描述这两个原理，并避免使用有标题相同的文字来重复表述。
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
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）↑ ↓
课件1：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
(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
【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。
（5）轨道表示式中能级符号右上方不能标记电子数。
以Si原子为例，说明轨道表示式中各部分的含义：3 洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，这一规则是洪特根据原子光谱得出的经验规则，称为洪特规则。
1.1.3 泡利原理 洪特规则 最低能量原则
运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。
量子力学指出：一定空间运动状态的电子并
不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空
间各处都可以出现，只是出现的概率不同。
可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝
P V
(P表示电子
在某处出现的概率，V表示该处的体积)。
左图是氢原子1s电子的概 率密度分布图。（这些小点并 不是电子本身）
p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。
三个轨道相互垂直
3.各能级所含有原子轨道数目（牢记） 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7
知识点二：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 布的一种图示，例如氧的基态原子的轨道表示 式如下：
想一想
（2）为什么基态氮原子的轨道表示式是 ↑↓ ↑↓
1s 2s
而不是 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
？
1s 2s
规则——泡利原理 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，常用上下箭头(↑和↓)表示 自旋相反的电子。
所以我们得出基态氦原子的轨道表示式 应该是：
He
↑↓ 1s
练一练
请写出Li、Be、B的轨道表示式。
Li
↑↓ ↑ 1s 2s
Be
↑↓ ↑↓ 1s 2s
B
↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
练一练 请写出基态碳原子的轨道表示式。
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
不满足泡利规则
①C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↓ 2p
②C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↑ 2p
③C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↑ 2p
【高中化学】泡利原理、洪特规则、能量最低原理课件 高二化学人教版(2019)选择性必修2
2.洪特规则
(1)内容：基态原子中，填入简并轨道(能量相同的原子轨道)的电子总是先单 独分占，且自旋__平__行__，称为洪特规则。 (2)特例：在简并轨道上的电子排布处于__全__充__满__、__半__充__满__和全空状态时，
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
3. 在 能 量 相 同 的 d 轨 道 中 电 子 排 布 成
A.能量最低的原理 C.原子轨道能级图
，最直接的依据是( D )
B.泡利不相容原理 D.洪特规则
，而不排布成
二、轨道表示式的书写
某同学在学习了电子排布的轨道表示式后，画出了下列四种基态氧原子最 外层轨道表示式：
1.判断上述四种基态氧原子轨道表示式的正误，并说明理由。 提示：①错误；理由是违背了洪特规则。②错误；理由是违背了洪特规则。 ③正确；理由是符合泡利原理、洪特规则和能量最低原理。④错误；理由是 违背了能量最低原理。
填写下列空白。 (1)元素Mn和O中，基态原子核外未成对电子数较多的是___M__n___； (2)基态Ge原子有____2____个未成对电子； (3)基态Ni原子的3d能级上的未成对电子数为_____2___；
(4)Cu的价层轨道表示式为____________________________________________， 基态Cu原子有____1____个未成对电子。
示式 实例 Al
电子式
含义
化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的 最外层电子，相应的式子叫作电子式
实例
1.下列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( D )
A.∶He
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)简化的电子排布式电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示，以简化电子排布式。
以稀有气体的元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。
如钙的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，其简化的电子排布式可以表示为。
(4)外围电子排布式在原子的核外电子排布式中，省去“原子实”后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布。
人教版高中化学选择性必修第2册 《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》教学设计
《泡利原理、洪特规则、能量最低原理》教学设计一、课标解读“泡利原理、洪特规则、能量最低原理”是《普通高中化学课程标准（版修订）》中模块2物质结构与性质的主题1原子结构与元素的性质中的内容。
1．内容要求认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。
2．学业要求能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1～36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，并说明含义。
二、教材分析本节内容的功能价值是提高学生的宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知素养，以原子光谱学事实与依据，理解原子核外电子排布的规律和规则的提出背景，并以此为模型，学会利用轨道表示式表示基态原子核外电子的排布。
本课时是人教版选择性必修2第一章第一节《原子结构》第4课时内容，是在学习了能层和能级及电子排布式、价电子排布式、电子云等等概念的基础上，更加深入、直观地走进物质的微观世界—原子轨道，并进一步探索核外电子运动的特点和规律。
因此，本课时内容是核外电子排布规律的延续，虽内容仍然有些抽象，学生学起来有困难，但教科书在内容编排上注重了由易到难层层深入，形式上图文并茂帮助其理解，这样能够激发和保持学生的学习兴趣。
同时。
课标要求是“认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等”，起点高，落点低。
三、学情分析学生具备接受能力较强、好奇心强、探究的意识强等特点，在该阶段学生对原子结构以及核外电子排布等已有一定的理解，为这节课的学习也奠定了一定的基础。
但对核外电子的运动规律以及原子轨道非常陌生，因此本课时教学的重点是如何让学生利用已有的探究必备相关知识，如原子的组成，物质的远动是有规律的等，将泡利原理和洪特规则熟练地运用于原子轨道的理解中。
四、素养目标【教学目标】1.通过对“电子自旋”概念的认识，理解基态原子中核外电子排布规律的泡利不相容原理；2.能利用轨道表示式书写1～36号元素基态原子的核外电子排布的轨道表示式，并通过书写逐步认识洪特规则及其特例；3.能结合能量最低原理理解基态原子核外电子排布的构造原理、洪特规则及其特例等其它具有特殊价电子排布的现象。
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A ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
1S 2S
2P
B
↑↓
↑
↑↓ ↑↓ ↑
1S 2S
2P
C ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↓ ↑
1S 2S
2P
D ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
1S 2S
2P
这节课我们重点学习了什么？ —核外电子的运动及其描述
能量最低原理
核 外
排 遵循 布
泡利原理
电
洪特规则
子
运 描述 电子云
动
原子轨道
练习一
下列说法中正确的是（ A ）
上图中,表示1S、2S、3S电子云的分别是哪幅？
①能层序数n越大，轨道半径越大。
②nS有一个轨道
（2）nP能级的原子轨道
纺
锤
形
Px
Py
Pz
①nP有三个原子轨道，相互垂直 ②同一能层，轨道能量 Px=Py=Pz ③半径随n值增大
量子力学告诉我们： 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 ……
跃迁时
( B、C )
A. 产生的光谱为吸收光谱
B. 产生的光谱为发射光谱
C. 产生的光谱线的条数可能是2 条
D. 电子的势能将升高.
原子核外电子是如何运动的呢？
玻尔的行星模型
教材第10页
宏观物体、电子运动的比较
氢
原
宏观物 微观粒子
体
（电子）
微 观
子 电
质 量
很大
很小
粒 子
子 运
速
很大
动
度 较小 （接近光速）
C．1s22s22p63s23p63d24s1 D．1s22s22p63s23p63d104s2 4p1
碳原子的基态价电子排布为：2s22p2 其中一激发态电子排布为2s12p3
应用反馈
1、同一原子的基态和激发态相比较 （ B、C ） A、基态时的能量比激发态时高 B、基态时比较稳定 C、基态时的能量比激发态时低 D、激发态时比较稳定
问题解决
洪特（Hund）规则
电子分布到能量相同的等价轨道时， 总是尽先单独占据一个轨道，并且自旋 相同的方向。 例: N
2p
2s 1s
问题解决
作为洪特规则的特例，等价轨道： 全充满 p6、 d10、 f14 半充满 p3、 d5、 f7 全 空 p0、 d0、 f0 的结构状态比较稳定
例：19K 1s2子在原子核外出现的概率密度分布， 电子云是核外电子运动状态的形象化描 述。
问题探究
3、电子云图：
思考:
电子云图中小黑点及其 小黑点疏密的含义？
小黑点表示电子在此 处出现过一次，小黑 点的疏密程度表示电 子在原子核外出现的 概率的大小
你理解了吗？
1．以下对核外电子运动状况的描述正确的是
（D ）
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、电子云就是高速运动的电子所分散的云。 C、电子云图中的小黑点的多少表示电子个数 的多少 D、电子云图中的小黑点的疏密表示电子在核 外空间出现机会的多少
问题探究
4、原子轨道（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。） （1） S能级
只有1个轨道 1s 、2s 、3s 、4s……电子的能量依次增 高、电子在离核更远的区域出现的概率逐 渐增大，所以原子轨道的半径增大
ns能级的原子轨道
球形
11s
2s1
3s1
由内到外，能量逐渐升高
能级数 能层
7 Q七 6 P六 5 O五 4 N四 3 M三 2 L二 1 K一
构造原理
四、能量最低原理、基态、激发态、光谱
生活中的光现象
1、能量最低
阅读教材7-8页
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
吸收能量
基态原子
激发态原子
（低能）
能量释放
（高能）
层 类型
数目
电子数
3 3S，3P， 1+3+5
18
3d
理解各能层、各能级包含的原子轨道数目
科 学 探 究（第二周期元素原子的轨道表示式） （3）轨道表示式:将每一个原子轨道用一个方 框表示，在方框内表明基态原子核外电子分布 的式子称为轨道表示式。
总 结 1、每个轨道最多容纳2个电子，即电子对。
用方向相反的箭头“↑↓”表示。 2、当电子排布在同一能级时，总是优先单 独占据不同的轨道而且自旋方向相同。
2、生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁
有关的是
（B ）
A、钢铁长期使用后生锈
B、节日里燃放的焰火
C、金属导线可以导电
D、卫生丸久置后消失
应用反馈
3、比较多电子原子中电子能量大小的依据是 （ C） A．元素原子的核电荷数 B．原子核外电子的多少 C．电子离原子核的远近 D．原子核外电子的大小
4、当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级
2、能量最低原理 在不违背Pauli原理的条件下，电子优先
占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能 量处于最低。
3、洪特规则
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。 （出现全充满、半充满、全空时能量最低。）
下列各轨道表示式能准确表示基态氧
原子的核外电子排布的是（ D ）
位 移 可测 位移、能量
能 量 可测
不可同时测 定
宏 观
轨 可描述
迹
（画图或 函数描述）
物 体
我知道了
不能确定一定状态的核外电子 在某一时刻处于核外空间某处， 只能确定它在核外各处出现的 概率。
发现问题
原子核外电子是如何运动的呢?
五、电子云与原子轨道
1、现代量子力学的描述：不可能像描 述宏观物体那样，确定一定状态的核外 电子在某个时刻处于原子核外空间何处， 而只能确定它在原子核外各处出现的概 率。 2、电子云：
光（辐射） 电子释放能量的重要形式之一
原子光谱
应用：
光谱分析
---发现新元素 ---鉴定元素
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，可以用光谱摄取各种元素 的电子的吸收光谱或发射光谱的总称。
锂、氦、汞的发射与吸收光谱
以下电子排布式能表示基态原子的是（D）
激 A．1s22s22p63s13p3 发 B．1s22s23s1 态
你理解原子轨道了吗？
甲同学说：S电子绕核运动，其轨道
为一圆圈，而P电子走∞形。
这种说法对吗？ 不对。
因为电子运动并无固定轨迹。
理解原子轨道的含义——电子云轮廓图 (电子云的概率分布)
你理解原子轨道了吗？
乙同学说：M能层上有3s、3p、3d 三条轨道。这种说法对吗？ 不对。
电子 原子轨道 原子轨道 可容纳的
子，因此其（ D ）
A． 第三层上有4个电子 B．最高正价为+4 C．最高正价为+2 D．第二层没有未成对电子
应用反馈
练习 1、写出碳、磷、铜的电子排布式及轨道式。 2、见讲义
发现问题
能 级符 号 轨道数 最多容纳电子数
spd f 13 5 7 2 6 10 14
解决问题
核外电子在同一能级上排布时所遵循的规律 1、泡 利 原 理
1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋 方向相反。用箭头“↑↓”表示。
2、洪 特 规 则 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。（出现全充满、半充满、全空时 能量最低。）
A、处于最低能量的原子叫基态原子 B、3P2表示3P能级有两个轨道 C、同一原子中，1S、2S、3S电子的 能量逐渐降低 D、同一原子中，2P、3P、4P能级的 轨道数依次增多
练习二
下列电子层中，原子轨道的数目为4 的是 （ B ）
A、K 层
B、L层
C、M层
D、N层
练习三
3、某元素的3P能级上有两个未成对电
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构 (第二课时)
原子结构
一、能层与能级 二、构 造 原 理 三、原子基态、激发态、光谱 四、电子云、原子轨道、泡利原理 及洪特规则
上节课我们学习了什么？
核外电子的排布
核外电子分层排布
电子按能量高低在核外分层排布(K<L<M<N)。
1234567 K LMNOP Q
24Cr [Ar]3d54s1
问题解决
能量最低原理
整个原子处于能量最低 状态
即电子在原子轨道中的填充顺序，并不是 原子轨道能级高低的顺序，填充次序遵循 的原则是使原子的总能量保持最低。
原子处在基态时，电子排布遵循3原则：
1、泡利不相容原理 1个轨道最多容纳2个电子，而且自旋方向
相反。用箭头“↑↓”表示。