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1、第一章原子结构与性质第一章原子结构与性质第一节原子结构第一节原子结构第第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理1能能从从原原子子微微观观层层面面理理解解原原子子的的组组成成、结结构构等等。能能根根据据核核外外电电子子的三条规则熟知核外电子排布的表示方法。的三条规则熟知核外电子排布的表示方法。2能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子。1泡利原理泡利原理在在一一个个原原子子轨轨道道里里，最最多多只只能能容容纳纳_个个电电子子，它它们们的的自自旋旋_，常用上下箭头，常用上下箭头(和和)表示自旋相反的电子。表
2、示自旋相反的电子。2电子排布的轨道表示式电子排布的轨道表示式(电子排布图电子排布图)在在轨轨道道表表示示式式中中，用用方方框框(也也可可用用圆圆圈圈)表表示示原原子子轨轨道道。O的的轨轨道道表表示示式如下式如下：。原子核外电子的排布规则原子核外电子的排布规则2相反相反回答下列问题：回答下列问题：(1)简并轨道：简并轨道：_。(2)电子对：电子对：_。(3)单电子单电子(或未成对电子或未成对电子)：_ _。(4)自旋平行：自旋平行：_。(5)在氧原子中，有在氧原子中，有_个电子对，有个电子对，有_个单电子。个单电子。(6)在在氧氧原原子子中中，有有_种种空空间间运运动动状状态态，有有_种种运运动
3、动状状态态不不同同的电子的电子。能量相同的原子轨道能量相同的原子轨道 同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对电子同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对电子 一一个个原原子子轨轨道道中中若若只只有有一一个个电电子子，则则该电子称为单电子该电子称为单电子 箭头同向的单电子称为自旋平行箭头同向的单电子称为自旋平行32583洪特规则洪特规则(1)内内容容：基基态态原原子子中中，填填入入_的的电电子子总总是是先先单单独独分分占占，且自旋平行。且自旋平行。(2)特例特例在在简简并并轨轨道道上上的的电电子子排排布布处处于于全全充充满满、半半充充满满和和全全空空状状态态时时，具具有有_的能量和的能量和_的稳定性的
4、稳定性。如如24Cr的电子排布式为的电子排布式为_，为半充满状态，为半充满状态，易错写为易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。简并轨道简并轨道较低较低较大较大1s22s22p63s23p63d54s14能量最低原理能量最低原理(1)内内容容：在在构构建建基基态态原原子子时时，电电子子将将尽尽可可能能地地占占据据_的的原子轨道，使整个原子的能量最低。原子轨道，使整个原子的能量最低。(2)因因素素：整整个个原原子子的的能能量量由由_、_和和_三个因素共同决定三个因素共同决定。能量最低能量最低核电荷数核电荷数电子数电子数电子状态电子状态1下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子下列轨道表示式
5、中哪个是氧的基态原子()提提示示：根根据据洪洪特特规规则则，基基态态原原子子中中，填填入入简简并并轨轨道道的的电电子子总总是是先先单单独分占，且自旋平行独分占，且自旋平行。深深|度度|思思|考考A2为什么基态氦原子的电子排布式是为什么基态氦原子的电子排布式是1s2而不是而不是1s12s1?提提示示：氦氦原原子子核核外外有有2个个电电子子，根根据据能能量量最最低低原原理理和和泡泡利利原原理理，基基态态氦氦原原子子的的2个个电电子子以以自自旋旋相相反反的的形形式式填填充充在在能能量量最最低低的的1s轨轨道道中中，且且1s轨轨道道和和2s轨轨道道能能量量相相差差较较大大，所所以以基基态态氦氦原原子子
6、不不会会出出现现2个个电电子子单单独独分分占占1s、2s轨道的情况。轨道的情况。3为什么基态为什么基态K和和Ca的价层电子是的价层电子是4s1和和4s2，则不是，则不是3d1和和3d2?提提示示：根根据据构构造造原原理理，3d能能级级的的能能量量大大于于4s能能级级的的能能量量，所所以以依依据据能量最低原理，电子填入能量低的能级可使整个原子的能量最低能量最低原理，电子填入能量低的能级可使整个原子的能量最低。4指指出出下下列列核核外外电电子子排排布布的的轨轨道道表表示示式式的的书书写写分分别别违违背背了了什什么么原原则则？提提示示：违违背背了了洪洪特特规规则则，当当电电子子排排布布在在同同一一能
7、能级级的的不不同同轨轨道道时时，原原子子中中的的电电子子总总是是优优先先单单独独占占据据一一个个轨轨道道，且且自自旋旋平平行行；违违背背了了泡泡利利原原理理，一一个个原原子子轨轨道道最最多多只只能能容容纳纳2个个电电子子，而而且且这这2个个电电子子的的自自旋相反旋相反。注意：注意：书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写书写正正|误|判判|断断1下列有关氮原子的轨道表示式中违反洪特规则的是下列有关氮原子的轨道表示式中违反洪特规则的是()应|用用|体体|验B2下列说法错误的是下列说法错误的是()A氮原子的轨道表示式：氮原子的轨道表示式：BK核外电子排布式核外电
8、子排布式1s22s22p63s23p6CL层层的的p轨轨道道上上有有一一个个空空轨轨道道和和M层层的的p轨轨道道上上有有一一个个空空轨轨道道的的元元素在同一族素在同一族D2p、4p能级的轨道数能级的轨道数相等相等A3下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是下列对电子排布式或电子排布图书写的评价正确的是()C解解析析：电电子子应应先先单单独独占占据据轨轨道道，违违反反了了洪洪特特规规则则，不不符符合合题题意意，A错错误误；相相同同轨轨道道中中的的两两个个电电子子运运动动方方向向相相反反，违违反反了了泡泡利利不不相相容容原原理理，不不符符合合题题意意，B错错误误；Ca原原子子的的电电子子排排
9、布布式式：1s22s22p63s23p64s2，违违反反能能量量最最低低原原理理，符符合合题题意意，C正正确确；Fe3的的电电子子排排布布式式26Fe3：1s22s22p63s23p63d5，评价错误，评价错误，D错误。故选错误。故选C。能能量量最最低低原原理理表表述述的的是是“整整个个原原子子处处于于能能量量最最低低状状态态”，而而不不是是说说电电子子填填充充到到能能量量最最低低的的轨轨道道中中去去，泡泡利利原原理理和和洪洪特特规规则则都都使使“整整个个原原子子处处于于能能量量最最低低状状态态”，如如24Cr原原子子的的电电子子排排布布式式：1s22s22p63s23p63d54s1不是不是
10、3d44s2。(1)绝绝大大多多数数原原子子的的电电子子排排布布式式只只要要遵遵循循构构造造原原理理就就能能符符合合能能量量最最低低原理。原理。(2)Cr、Cu、Ag、Au等等少少数数原原子子的的电电子子排排布布式式虽虽不不遵遵循循构构造造原原理理，但符合能量最低原理。但符合能量最低原理。(3)具具有有相相同同能能量量，自自旋旋方方向向不不同同的的电电子子，其其运运动动状状态态不不相相同同，即即某某多电子原子中不可能存在多电子原子中不可能存在2个运动状态完全相同的电子个运动状态完全相同的电子。随堂演练随堂演练知识落实知识落实1下列各项叙述错误的是下列各项叙述错误的是()A如果硫原子轨道表示式如
11、果硫原子轨道表示式为为 ，则违反了泡利原则违反了泡利原理理B如如果果25号号Mn元元素素的的基基态态电电子子排排布布式式为为1s22s22p63s23p63d7，则则违违反了构造原理反了构造原理C氮氮原原子子的的轨轨道道表表示示式式为为 ，符符合合洪洪特特规规则则和和泡泡利利原原理理D泡泡利利原原理理、洪洪特特规规则则、构构造造原原理理都都是是对对核核外外电电子子排排布布满满足足能能量量最低的最低的要求要求A2下下列列氮氮原原子子的的电电子子排排布布图图中中，属属于于激激发发态态，且且能能量量最最高高的的是是()D解解析析：A为为基基态态原原子子的的电电子子排排布布图图，能能量量最最低低，与与
12、基基态态原原子子相相比比有有更更多多电电子子跃跃迁迁到到能能量量更更高高的的轨轨道道，则则该该激激发发态态原原子子的的能能量量最最高高，故故选选D。3下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()A电子在电子在3px与与3pz轨道上的运动状态不相同轨道上的运动状态不相同B1s22s12p2p2p违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布式式B4下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是下列硼原子轨道表示式表示的状态中，能量最高的是()A解解析析：原原子子核核外外电电子子排排布布中中，如如果果电电子子所所占占的的轨轨道道能能级级越越高高，该该原原子子能能量量越
13、越高高，根根据据图图知知，电电子子排排布布能能量量较较高高的的是是2s、2p能能级级，则则能能量量最最高高的的是是2p轨轨道道，有有3个个电电子子，C和和A相相比比，C符符合合洪洪特特规规则则能能量量更更低低，所所以能量最高的是以能量最高的是A。故选。故选A。5已已知知锰锰的的核核电电荷荷数数为为25，以以下下是是一一些些同同学学绘绘制制的的基基态态锰锰原原子子核核外外电电子子的的轨轨道道表表示示式式，其其中中最最能能准准确确表表示示基基态态锰锰原原子子核核外外电电子子运运动动状状态态的是的是()D解解析析：锰锰是是25号号元元素素，其其原原子子核核外外有有25个个电电子子，A违违反反洪洪特特
14、规规则则，故故A错错误误；B违违反反泡泡利利原原理理，故故B错错误误；C违违反反洪洪特特规规则则，故故C错错误误；D符符合泡利原理和洪特规则，故合泡利原理和洪特规则，故D正确正确。6KH2PO4晶晶体体具具有有优优异异的的非非线线性性光光学学性性能能。我我国国科科学学工工作作者者制制备备的的超超大大KH2PO4晶晶体体已已应应用用于于大大功功率率固固体体激激光光器器，填填补补了了国国家家战战略略空空白白。回答下列问题：回答下列问题：(1)在在KH2PO4的的四四种种组组成成元元素素各各自自所所能能形形成成的的简简单单离离子子中中，核核外外电电子排布相同的是子排布相同的是_(填离子符号填离子符号)。K、P3解解析析：(1)在在KH2PO4的的四四种种组组成成元元素素各各自自所所能能形形成成的的简简单单离离子子中中，其中核外电子排布相同的是其中核外电子排布相同的是K和和P3。
