洪特规则
德国人洪特（F.Hund）根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即分子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个p 轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。1适用范围
该定则只适用于LS 耦合的情况。有少数例外是由于组态相互作用或偏离LS 耦合引起的。该定则可用量子力学理论和泡利不相容原理来解释。该定则对确定自由原子或离子的基态十分有用。
2洪特规则前提
洪特规则前提：对于基态原子来说
在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个不同的2p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p 轨道，自旋方向相反。作为洪特规则的补充，能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。
根据以上原则，电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。3详细信息
具体内容：对于特定电子排布，不同组态的LS耦合，洪特规则确定了能量排列顺序：（1）总自旋S越大，能量越低
（2）S相等情况下，总轨道角动量L越大，能量越低
（3）在S和L都相等情况下，对于未满半壳层或刚好半壳层，总角动量J越小能量越低，否则，J越大能量越低。
下面我们运用核外电子排布的三原则来讨论核外电子排布的几个实例。
氮(N)原子核外有7个电子，根据能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，又有2个电子排布到第二层的2s轨道中。按照洪特规则，余下的3个电子将以相同的自旋方式分别排布到3个方向不同但能量相同的2p轨道中。氮原子的电子排布式为1s2 2s2 2p3。这种用量子数n和l表示的电子排布方式，叫做电子构型或电子组态，右上角的数字是轨道中的电子数目。也可以用下式比较形象地表明这些电子的磁量子数和自旋量子数：
氖(Ne)原子核外有10个电子，根据电子排布三原则，第一电子层中有2个电子排布到1s 轨道上，第二层中有8个电子，其中2个排布到2s轨道上，6个排布到2p轨道上。因此氖的原子结构可以用电子构型表示为1s2 2s2
电子的磁量子数和自旋量子数
2p6。这种最外电子层为8电子的结构，通常是一种比较稳定的结构，称为稀有气体结构。
钠(Na)原子核外共有11个电子，按照电子排布顺序，最后一个电子应填充到第三电子层上，它的电子构型为1s2 2s2 2p6 3s1。为了避免电子结构式书写过繁，也可以把内层电子已达到稀有气体结构的部分写成“原子实”，以稀有气体的元素符号外加方括号来表示，例如钠原子的电子构型也可以表示为[Ne]3s1
钾(K)原子核外共有19个电子，由于3d和4s轨道能级交错，第19个电子填入4s轨道而不填入3d轨道，它的电子构型为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1或[Ar]4s1。同理20号元素钙(Ca)的第19，20个电子也填入4s轨道，钙原子的电子构型为[Ar]4s2。
铬(Cr)原子核外有24个电子，最高能级组中有6个电子。铬的电子构型为[Ar]3d5 4s1，而不是[Ar]3d4 4s2。这是因为3d5的半充满结构是一种能量较低的稳定结构。
作为洪特规则的发展，能量简并的等价轨道全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的尤其是简并度高的轨道更是如此。如
全充满：p6，d10，f14
半充满：p3，d5，f7
全空：p0，d0，f0
4洪特规则之一
洪特规则是在等价轨道（指相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。
5洪特规则之二
洪特规则又称等价轨道规则。在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同。如氮原子中的3个p电子分布于3个p轨道上并取向相同的自
旋方向。p轨道上有3个电子、d轨道上有5个电子、f轨道上有7个电子时，都是半充满的稳定结构。另外量子力学的研究表明；等价轨道全空(p0、d0、f0)和全满时(p6、d10、f14)的结构，也具有较低能量和较大的稳定性。像铁离子Fe3+(3d5)和亚铁离子Fe2+(3d6)对比看，从3d6→3d5才稳定，这和亚铁离子不稳定易被氧化的事实相符合。根据洪特规则铬的电子排布式应为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1。
6洪特规则特例
当同一能级各个轨道上的电子排布为全满、半满或全空时，可使体系能量最低。如24号元素铬（Cr）电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
29号元素铜（Cu）电子排布为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1
洪特规则的例外很多例如“原子轨道中，每一层半满或全满时能量最低”，也就是说s1、2，p3、6，d5、10，f7、14的时候能量最低也最稳定，是原子存在的一般形式，但是只要看元素周期表就会发现，排在下面几行的几类元素，尤其是镧系和锕系元素没有几个符合洪特规则，这也是现在的理论所无法解释的。
核外电子排布规律和表示方法 一、能层、能级与轨道 总规律：元素的原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布在不同的能级中。 1、核外电子的能量主要取决于电子层和电子亚层。电子层又叫能层，它决定电子的能量高低和离核远近；同一电子层还可以分成一个或几个电子亚层，电子亚层决定同一电子层的电子的能量差异和电子云的形状。s 亚层呈球形，p 亚层呈哑铃形，d 亚层成四瓣花瓣形，f 亚层形状更复杂。能级就由能层和电子亚层共同构造。 2、能层用n 表示，按能量由低到高的顺序依次表示为1、2、 3、 4、 5、 6、7，依次对应K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。 电子亚层 s 、p 、d 、f 表示。各电子层最多容纳的电子亚层是n 种。K 层只有s 一种亚层，L 层有s 、p 2种亚层，M 层有s 、p 、d 3种亚层，N 层有s 、p 、d 、f 4种亚层，O 层有 5种亚层，P 层有6种亚层，Q 层有7种亚层。 能层用电子层和电子亚层共同表示，在电子亚层符号的前面加上能层序号就是能级符号。 例如：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 、4p 、4d 、4f 、5s 、5p 、5d 、5f 、6s 、6p 、6d 、6f 、7s 、7p 、7d 、7f 、 3、同一电子亚层形状相同但伸展方向不同，可以构成不同轨道。s 有1个轨道，p 有3个轨道，d 有5个轨道，f 有7个轨道，可用方框来表示。 s 轨道 p 轨道 f 轨道 4、能量关系：①相同能层的原子轨道能量高低：ns < np < nd < nf ； ②形状相同的原子轨道能量高低：1s < 2s< 3s< 4s ； 同一电子亚层形状相同但伸展方向不同的原子轨道能量相同。2p x =2p y =2p z 51、能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。 也即：原子的核外电子排布总是尽先排布在能量最低的轨道中，然后按能量由低到高的顺序依次排入。 构造原理：即能级顺序：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f 、5d 、6p 、7s 、5f 、6d 、7p 。记忆方法：1，22，33，434，545，6456，7567。 2、泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。 3、洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。 当能量相同的原子轨道在全满（p 6、d 10、f 14）、半满（p 3、d 5、f 7）、全空（p 0、d 0、f 0）状态时，体系能量最低。这个可以看成洪特规则的特列。 这三个排布规律解释了各电子层最多容纳的电子数为2n 2个，解释了最外层电子数不超
. 1～36号元素电子排布式依次如下： 1、氢H 1s1 2、氦He 1s2 3、锂Li 1s2 2s1 4、铍Be 1s22s2 5、硼 B 1s2 2s2 2p1 6、碳 C 1s22s22p2 7、氮N 1s22s22p3 8、氧O 1s22s22p4 9、氟 F 1s22s22p5 10、氖Ne 1s22s22p6 11、钠Na 1s22s22p63s1 12、镁Mg 1s22s22p63s2 13、铝Al 1s22s22p63s23p1
14、硅Si 1s22s22p63s23p2 15、磷P 1s22s22p63s23p3 16、硫S 1s22s22p63s23p4 17、氯Cl 1s22s22p63s23p5 18、氩Ar 1s22s22p63s23p6 19 钾K 1s22s22p63s23p64s1 20、钙Ca 1s22s22p63s23p64s2 21、钪Sc 1s22s22p63s23p63d14s2 22、钛Ti 1s22s22p63s23p63d24s2 23、钒V 1s22s22p63s23p63d34s2 24、铬Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 25、锰Mn 1s22s22p63s23p63d54s2
26、铁Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 27、钴Co 1s22s22p63s23p63d74s2 28、镍Ni 1s22s22p63s23p63d84s2 29、铜Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 30、锌Zn 1s22s22p63s23p63d104s2 31、镓Ga 1s22s22p63s23p63d104s24p1 32、锗Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 33、砷As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 34、硒Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4 35、溴Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5 36、氪Kr 1s22s22p63s23p63d104s24p6 小结：相关规律 1、基态原子最外层为1个电子的是
化学金排机器码：H194-6181-8919注册码：9173-5111-9903 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4 Cl:1s22s22p63s23p5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1 Ca:1s22s22p63s23p64s2
Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6
化学金排机器码：H 注册码：9 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4 Cl:1s22s22p63s23p5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1
Ca:1s22s22p63s23p64s2 Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6
第二讲原子核外电子的排布规律练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K、L、M、N、O、P、Q层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K层，当K层排满后，再排布L层，依次类推。 1-20号元素原子的电子层排布 核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数核电 荷数 元素 名称 元素 符号 各电子层的电子数 K L M N K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 氢 氦 锂 铍 硼 碳 氮 氧 氟 氖 H He Li Be B C N O F Ne 1 2 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 钠 镁 铝 硅 磷 硫 氯 氩 钾 钙 Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 8 1 2 8 2 2 8 3 2 8 4 2 8 5 2 8 6 2 8 7 2 8 8 2 8 8 1 2 8 8 2 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n2；②最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。
洪特规则 德国人洪特（F.Hund）根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即分子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个p 轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p轨道，自旋方向相反。1适用范围 该定则只适用于LS 耦合的情况。有少数例外是由于组态相互作用或偏离LS 耦合引起的。该定则可用量子力学理论和泡利不相容原理来解释。该定则对确定自由原子或离子的基态十分有用。
2洪特规则前提 洪特规则前提：对于基态原子来说 在能量相等的轨道上，自旋平行的电子数目最多时，原子的能量最低。所以在能量相等的轨道上，电子尽可能自旋平行地多占不同的轨道。例如碳原子核外有6个电子，按能量最低原理和泡利不相容原理，首先有2个电子排布到第一层的1s轨道中，另外2个电子填入第二层的2s轨道中，剩余2个电子排布在2个不同的2p轨道上，具有相同的自旋方向，而不是两个电子集中在一个p 轨道，自旋方向相反。作为洪特规则的补充，能量相等的轨道全充满、半满或全空的状态比较稳定。 根据以上原则，电子在原子轨道中填充排布的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d…。3详细信息 具体内容：对于特定电子排布，不同组态的LS耦合，洪特规则确定了能量排列顺序：（1）总自旋S越大，能量越低 （2）S相等情况下，总轨道角动量L越大，能量越低
电子式及元素的电子排 布图 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
化学金排机器码：H 注册码：9 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s 22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p 63s2 Al:1s22s22p63s23p 1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p 3 S:1s22s22p63s23p 4 Cl:1s22s22p63s23p 5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1 Ca:1s22s22p63s23p64s2
Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s 2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s 2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6 +321 +11+22+422+5 2 3 +6
原子的核外电子排布 1.原子结构行星模型告诉我们，核外电子在原子核外的外周运动，那么原子的核外电子是怎样排布在原子核外的呢？下图是1～20号元素核外电子的排布图，仔细观察图像，回答下列问题：注：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出。 （1）第一层最多排_______个电子，第二层最多排________个电子，第三层最多排______个电子。规律：第n层最多容纳的电子数为______________（用含n的代数式表示）。 （2）最外层最多排_______个电子。 （3）第二层电子的能量比第一层电子的能量_________（填“大”或“小”，提示：从原子核对电子的作用思考）。 2.电子层的表示方法及能量变化： 3.核外电子的排布规律： （1）能量最低原则：核外电子总是先排布在能量______的电子层里，然后再按照由______向______的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。 （2）电子分层排布的原则： ①第n层最多容纳的电子数为______。 ②最外层不超过________个（K层为最外层时，不超过_____个）。 4.原子结构示意图：在圆内标出原子的核电荷数，外面用弧线表示电子层，每层排的电子数目在弧线上标出，如： 5.阴阳离子的形成： （1）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阴离子，如N3-、O2-、F-。 （2）当原子_________（填“得到”或“失去”）电子时便形成阳离子，如Na+、Mg2+、Al3+。
规律： a.当原子的最外层电子数大于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。 b.当原子的最外层电子数小于4时，原子易______（填“得”或“失”）电子形成_____离子（填“阴”或“阳”）。 6.“8e”稳定结构：___________________________________________。 由“8e”稳定结构可知，N元素常见的化合价是________，S元素常见的化合价是__________。规律：元素的最高正化合价=__________________，元素的最低负化合价=_________________。 7.原子的电子式：元素的化学性质主要由_________________决定，我们常用小黑点或×来表示 元素原子的最外层上的电子。分别写出下列粒子的电子式： Na_______、Na+__________、Cl_________、Cl－________、NH4+_________、OH－_________。 8.微粒半径大小的比较： （1）电子层数越多，微粒半径越______，如r(O)______ r(Na)。 （2）电子层数相同，核电荷数越大，微粒半径越_________，如r(Mg)______ r(Al)。 （3）电子层数相同，核电荷数也相同，电子数越多，微粒半径约___________，如r(Cl)______ r(Cl—)。规律：不同的原子结构对应不同的性质（如化合价、半径大小等），这就是“结构决定性质”。9.核外有十电子的微粒有：__________________________________________________________。 10.核外有十八电子的微粒有：________________________________________________________。 例1.（核外电子的排布规律） 1.1.下列叙述中，正确的是（A） A.在多电子的原子里，能量高的电子通常在离核较远的区域内运动 B.核外电子总是先排在能量低的电子层上，如M层只有排满18个电子后才能排N层 C.两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同 D.微粒的最外层只能是8个电子才稳定 1.2.A元素原子L层比B元素L层少2电子，B元素的核外电子总数比A元素的核外电子总数多5个，则A、B 可形成（D） A.AB B.A2B C.A2B3 D.B2A3 例2.（原子或离子结构示意图、电子式的书写） 2.写出下列原子或离子的结构示意图和电子式： （1）碳原子(C)_________、______________，（2）钾原子(K)_________、______________，（3）硫离子(S2－)_________、______________，（4）铝离子(Al3+)_________、______________，
1～36号元素电子排布式依次如下：1、氢H 1s1 2、氦He 1s2 3、锂Li 1s2 2s1 4、铍Be 1s22s2 5、硼 B 1s2 2s2 2p1 6、碳 C 1s22s22p2 7、氮N 1s22s22p3 8、氧O 1s22s22p4 9、氟 F 1s22s22p5 10、氖Ne 1s22s22p6 11、钠Na 1s22s22p63s1 12、镁Mg 1s22s22p63s2 13、铝Al 1s22s22p63s23p1
14、硅Si 1s22s22p63s23p2 15、磷P 1s22s22p63s23p3 16、硫S 1s22s22p63s23p4 17、氯Cl 1s22s22p63s23p5 18、氩Ar 1s22s22p63s23p6 19 钾K 1s22s22p63s23p64s1 20、钙Ca 1s22s22p63s23p64s2 21、钪Sc 1s22s22p63s23p63d14s2 22、钛Ti 1s22s22p63s23p63d24s2 23、钒V 1s22s22p63s23p63d34s2 24、铬Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 25、锰Mn 1s22s22p63s23p63d54s2 26、铁Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 27、钴Co 1s22s22p63s23p63d74s2
28、镍Ni 1s22s22p63s23p63d84s2 29、铜Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 30、锌Zn 1s22s22p63s23p63d104s2 31、镓Ga 1s22s22p63s23p63d104s24p1 32、锗Ge 1s22s22p63s23p63d104s24p2 33、砷As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 34、硒Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4 35、溴Br 1s22s22p63s23p63d104s24p5 36、氪Kr 1s22s22p63s23p63d104s24p6 小结：相关规律 1、基态原子最外层为1个电子的是 第ⅠA族、Cu、Cr 2、基态原子最外层为2个电子的是 第ⅡA族、He、21号至30号（Cu和Cr除外）3、基态原子只有1个未成对电子的是 第ⅠA族、第ⅢA族、第ⅦA族、Cr、Cu
电子式及元素的电子排 布图 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
化学金排机器码：H 注册码：9 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s 22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p 63s2 Al:1s22s22p63s23p 1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p 3 S:1s22s22p63s23p 4 Cl:1s22s22p63s23p 5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1 Ca:1s22s22p63s23p64s2
Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s 2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s 2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6 +321 +11+22+422+5 2 3 +6
精心整理 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K 练习题第二讲原子核外电子的排布规律一、核外电子的排布规律 能在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，离核稍远的量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，、、O、M、NK叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做、L 层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是、QP L层，依次类推。K层，当K层排满后，再排布尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布1-20号元素原子的电子层排布 各电子层的电子数各电子层的电子数素元元素素元电元素核核电荷数名称符号符号名称荷数K L M N L K M N 2 氢H 1 8 Na 1 钠11 1 2 Mg 8 2 氦He 12 镁 2 2 2 8 Al Li 3 锂13 铝3 1 2 2 8 4 Be 铍14 Si 硅 2 2 4 2 硼B 15 8 P 磷 3 2 5 5 2 碳C 16 S 8 4 2 硫6 6 2 17 5 2 8 氯Cl 7 氮N 7 2 氩Ar 8 8 18 氧O 8 6 2 2 钾K 9 19 氟7 F 2 8 8 1 2 2 20 8 钙8 Ca 8 10 氖Ne 2 二、核外电子排布的一般规律和表示方法 2；②最外层电子数目不超过8核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n个（K层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。 第二讲 原子核外电子的排布规律 练习题 一、核外电子的排布规律 在含有多个电子的原子里，电子的能量并不相同，能量低的电子通常在离核近的区域运动，能量高的电子通常在离核远的区域运动。我们常用电子层来表明。离核最近的叫第一层，离核稍远的叫第二层，依次类推，由近及远叫三、四、五、六、七层，也可依次把它们叫做K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。核外电子的分层运动，又叫核外电子的分层排布。如图。科学研究证明，电子一般总是尽先排布在能量最低的电子层里，即最先排布K 层，当K 层排满后，再排布L 层，依次类推。 核外电子排布的一般规律是：①各电子层最多容纳的电子数目是2n 2；②最外层电子数目不超过8个（K 层为最外层时不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个；③核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层里，然后再由里往外依次排布在能量逐步升高的电子层里。1-18号元素的原子结构示意图。 1．结构示意图（原子、离子） 2．电子式（原子、离子） [课堂练习]写出下列微粒的结构示意图和电子式： 结构示意图：Na+；Cl-；Ar ；K+；N ；O 电子式：S2-；K+；S；P ；He 。 练习 一、选择题 1.以下说法正确的是（） A.原子是最小的粒子 B.所有粒子都带中子 C.原子呈电中性，所以原子不含电荷 D.原子质量主要集中在原子核上 2.下列说法中不正确的是（） A.原子中电子在核外运动没有确定的轨道 B.电子云中小黑点的疏密表示电子在核外某处出现机会的多少 C.离原子核越近的电子越不容易失去 D.在原子中，除最外层电子层，每层上的电子数必符合2n2个 3.下列各关系式中，正确的是（） A.中性原子中：核外电子数=核内中子数 B.中性原子中：核内质子数=核外电子数 C.在R2-中：电子数=核内质子数-2 D.在R2+中：电子数=核内质子数+2 4．在构成原子的各种微粒中，决定原子种类的是（） A．质子数 B．中子数 C．质子数和中子数 D．核外电子数 化学金排机器码：H194-6181-8919 注册码：9173-5111-9903 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4 Cl:1s22s22p63s23p5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1 Ca:1s22s22p63s23p64s2 Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6 【学习目标】 1. 认识原子核外电子排布的轨道能量顺序图； 2. 学会用电子排布式、轨道表示式表示原子结构； 3. 运用能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素原子核外电子排布式和轨道表示式。 【学习重、难点】 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则 【学习方法】自学讨论法、探究总结法 【课时安排】2课时 【教学过程】 一、鲍林近似能级图 多电子原子中各原子轨道能量的高低顺序如下规律： 1．相同电子层上原子轨道能量的高低：ns b、角量子数l（角量子数l确定原子轨道的形状，并和主量子数n一起决定电子的能级） 角量子数l 0、 1、 2、 3 、4… 相应原子轨道 s、 p、 d、 f 、g… c、磁量子数（磁量子数m决定原子轨道在空间的取向） 磁量子数m = 0，±1，±2… 我国化学家徐光宪总结归纳出能级的相对高低与主量子数n和角量子数l的关系为： 规律：（n+0.7l）愈大则能级愈高 （n+0.7l）第一位数字相同的，能量相近，合并为同一能级组 能级组的划分是导致周期表中化学元素划分为周期的原因 [过渡]描述原子核外电子运动状态涉及电子层、原子轨道和电子自旋。 二、原子核外电子排布所遵循的原理 1．能量最低原理 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________（原子轨道能量高低顺序见上） 2．泡利不相容原理 _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________指出：同一原子中，不可能有两个电子处于完全相同的状态。 原子核外电子排布规律 ①能量最低原理:电子层划分为K 第3课时原子核外电子排布规则 [学习目标定位]知道原子核外电子排布的“两原理一规则”，会正确书写原子的电子排布 式和电子排布图。 一基态原子核外电子的排布原则 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1s22s22p2x2p2y2p1z，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。 相对稳定的状态全充满：p6、d10、f14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。[归纳总结] 原子核外电子排布“两原理一规则” (1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低。 (2)泡利原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。 △催化剂 催化剂 △浓硫酸 △ 浓硫酸 170℃ 浓硫酸 140℃ △催化剂催化剂 加热催化剂 高温高压 充电 放电 化学金排机器码：H 注册码：9 1～36号元素电子排布式依次如下： H:1s1 He:1s2 Li:1s22s1 Be:1s22s2 B:1s22s22p1 C:1s22s22p2 N:1s22s22p3 O:1s22s22p4 F:1s22s22p5 Ne:1s22s22p6 Na:1s22s22p63s1 Mg:1s22s22p63s2 Al:1s22s22p63s23p1 Si:1s22s22p63s23p2 P:1s22s22p63s23p3 S:1s22s22p63s23p4 Cl:1s22s22p63s23p5 Ar:1s22s22p63s23p6 K:1s22s22p63s23p64s1 Ca:1s22s22p63s23p64s2 Sc:1s22s22p63s23p63d14s2 Ti:1s22s22p63s23p63d24s2 V:1s22s22p63s23p63d34s2 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 Mn:1s22s22p63s23p63d54s2 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2 Co:1s22s22p63s23p63d74s2 Ni:1s22s22p63s23p63d84s2 Cu:1s22s22p63s23p63d104s1 Zn:1s22s22p63s23p63d104s2 Ga:1s22s22p63s23p63d104s24p1 Ge:1s22s22p63s23p63d104s24p2 As:1s22s22p63s23p63d104s24p3 Se:1s22s22p63s23p63d104s24p4 Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5 一、原子核外电子排布的原理 处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守保里不相容原理和洪特规则，一般而言，在这三条规则的指导下，可以推导出元素原子的核外电子排布情况，在中学阶段要求的前36号元素里，没有例外的情况发生。 1．最低能量原理 电子在原子核外排布时，要尽可能使电子的能量最低。怎样才能使电子的能量最低呢？比方说，我们站在地面上，不会觉得有什么危险；如果我们站在20层楼的顶上，再往下看时我们心理感到害怕。这是因为物体在越高处具有的势能越高，物体总有从高处往低处的一种趋势，就像自由落体一样，我们从来没有见过物体会自动从地面上升到空中，物体要从地面到空中，必须要有外加力的作用。电子本身就是一种物质，也具有同样的性质，即它在一般情况下总想处于一种较为安全（或稳定）的一种状态（基态），也就是能量最低时的状态。当有外加作用时，电子也是可以吸收能量到能量较高的状态（激发态），但是它总有时时刻刻想回到基态的趋势。一般来说，离核较近的电子具有较低的能量，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大；同一层中，各亚层的能量是按s、p、d、f的次序增高的。这两种作用的总结果可以得出电子在原子核外排布时遵守下列次序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p…… 2．保里不相容原理 我们已经知道，一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述，即它所处的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在，这就是保里不相容原理所告诉大家的。根据这个规则，如果两个电子处于同一轨道，那么，这两个电子的自旋方向必定相反。也就是说，每一个轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子。这一点好像我们坐电梯，每个人相当于一个电子，每一个电梯相当于一个轨道，假设电梯足够小，每一个电梯最多只能同时供两个人乘坐，而且乘坐时必须一个人头朝上，另一个人倒立着（为了充分利用空间）。根据保里不相容原理，我们得知：s亚层只有1个轨道，可以容纳两个自旋相反的电子；p亚层有3个轨道，总共可以容纳6个电子；f亚层有5个轨道，总共可以容纳10个电子。我们还得知：第一电子层（K层）中只有1s亚层，最多容纳两个电子；第二电子层（L层）中包括2s和2p两个亚层，总共可以容纳8个电子；第3电子层（M层）中包括3s、3p、3d三个亚层，总共可以容纳18个电子……第n层总共可以容纳2n2个电子。 3．洪特规则原子核外电子排布的规律练习题
第2讲 原子核外电子排布的规律练习题
电子式及1-36号元素的电子排布图
原子核外电子的排布
核外电子排布规律总结.
原子核外电子排布规则
电子式及元素的电子排布图
副族电子排布规律
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