基态原子的核外电子排布

1~36号元素基态原子的核外电子排布广东郑春平基态原子是处于能量最低状态下的原子,基态原子的核外电子排布,决定了元素周期表的划分和原子半径的变化规律。

要认识基态原子的核外电子排布，必需要掌握排布原则和电子在原子轨道上的排布顺序。

.一、基态原子的核外电子排布三大原则1、能量最低原则：核外电子的排布要使整个原子的能量最低，以形成稳定结构。

2、泡利不相容原理：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方向必须相反。

3、洪特规则：对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能的分占不同的轨道并且自旋方向相同。

洪特规则实际上是为了更好的遵循能量最低原则，根据光谱实验结果，洪特进一步指出，能量相同的原子轨道在全充满（p6和d10）、半充满（p3和d5）和全空（p0和d0）状态时，体系能量最低，原子最稳定。

二、电子在原子轨道上的排布顺序多电子原子中，电子填充电子轨道时，一般先填满能量低的轨道，再填能量高的轨道原子轨道能量的高低存在以下规律：1、相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf2、.形状相同的原子轨道能量的高低：1s<2s<3s<4s……3、电子层和形状相同的原子轨道的能量相等，如2p x、2p y、2p z轨道的能量相等因此随核电荷数递增，基态原子的电子按如下顺序填入核外电子运动轨道：1S，2S，2P，3S，3P，4S，3d，4P……。

其中，S、P、d分别有1、3、5个轨道，每个轨道只能容纳两个自旋方向相反的电子，当原子最外层的轨道能量相同时，最后几个电子的排布要符合洪特规则。

当出现d轨道时，电子按ns、(n-1)d、np顺序排布，这样的排布方式使体系的能量最低，这一规律叫“能级交错”。

电子排布顺序如图：三、原子核外电子排布的表示方法电子排布式：用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数；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结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示。

第3课时 原子核外电子排布规则一、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 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)。

2．泡利原理(1)原理内容：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 ，用方向相反的箭头“↑↓”表示。

(2)电子排布图 ①将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子。

②以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为3．洪特规则(1)内容：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。

(2)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 的能量和 的稳定性。

相对稳定的状态⎩⎪⎨⎪⎧全充满：p 6、d 10、f 14全空：p 0、d 0、f 0半充满：p 3、d 5、f 7如24Cr 的电子排布式为 ，为半充满状态，易错写为1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2。

判断正误(1)基态多电子原子中，可以存在两个运动状态完全相同的电子( )(2)若将15P 原子的电子排布式写成1s 22s 22p 63s 23p 2x 3p 1y ，它违背了泡利原理( )(3)2p 3x 只违背了洪特规则( ) (4)某原子的最外层电子排布式为3s 23p 2，其有14种不同运动状态的电子( )深度思考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，试判断，哪些违反了泡利原理，哪些违反了洪特规则。

(1)(2)(3)(4)(5)(6)违反泡利原理的有______，违反洪特规则的有______________。

2．用规范的化学用语表示下列基态原子核外电子电子排布情况。

(1)画出硼的电子排布图___________________，核外电子共有____种运动状态。

《基态原子的核外电子排布原则》讲义在化学的世界里，理解基态原子的核外电子排布原则是探索物质性质和化学反应的基础。

这一知识领域不仅对于深入理解化学原理至关重要，也在众多实际应用中发挥着关键作用。

首先，我们来谈谈能量最低原理。

这个原理就像是在为电子们找“最舒服”的位置。

简单来说，电子总是优先占据能量较低的轨道，就好比我们在生活中总是倾向选择更轻松、更省力的方式做事。

为什么会这样呢？这是因为能量越低的状态越稳定。

想象一下，一个小球在山坡上，它总是会滚到山谷，因为山谷的位置能量更低，更稳定。

对于原子中的电子也是如此，它们会尽可能地占据能量低的轨道，以达到整个原子系统的稳定状态。

泡利不相容原理也是一个关键原则。

每个原子轨道最多只能容纳两个电子，而且这两个电子的自旋方向必须相反。

可以把原子轨道想象成一个小房间，这个房间最多只能住两个人，而且这两个人还得“背靠背”睡，这样才能保证房间的秩序和稳定。

如果违反了这个原理，就会导致电子排布的混乱，进而影响原子的性质和化学反应。

洪特规则则进一步细化了电子在等价轨道上的排布方式。

当电子排布在等价轨道上时，它们会尽量分占不同的轨道，并且保持自旋相同。

这就好比一群小朋友在玩抢座位的游戏，大家都想自己有个单独的座位，而不是挤在一起。

这样的排布方式能够使原子的能量更低，更加稳定。

我们通过具体的例子来更好地理解这些原则。

以碳原子为例，其原子序数为 6，核外有 6 个电子。

按照能量最低原理，电子会先填充 1s轨道，然后是 2s 轨道。

1s 轨道能容纳 2 个电子，2s 轨道也能容纳 2 个电子，此时还剩下 2 个电子。

根据洪特规则，这 2 个电子会分别填充到两个 2p 轨道中，并且自旋相同。

再来看铬原子，原子序数为 24。

按照正常的填充顺序，应该是先填充 4s 轨道，然后再填充 3d 轨道。

但实际上，铬原子的电子排布是 3d轨道半充满，即 1 个 4s 电子跃迁到了 3d 轨道，形成了 3d⁵4s¹的排布方式。

《基态原子的核外电子排布原则》学历案一、学习目标1、理解基态原子的核外电子排布遵循的能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。

2、能够运用核外电子排布原则书写常见元素原子的电子排布式和轨道表示式。

3、通过对核外电子排布原则的学习，培养微观想象能力和逻辑推理能力。

二、学习重难点1、重点（1）能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则的内容及应用。

（2）常见元素原子的电子排布式和轨道表示式的书写。

2、难点（1）洪特规则的理解和应用。

（2）电子排布式和轨道表示式的相互转换。

三、知识回顾1、原子结构原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子构成。

质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷。

原子中质子数等于电子数，因此原子呈电中性。

2、电子层电子在原子核外分层排布，离核越近的电子层能量越低，离核越远的电子层能量越高。

电子层分别用 K、L、M、N、O、P、Q 等表示。

3、电子亚层同一电子层中又分为不同的电子亚层，分别用 s、p、d、f 等表示。

s 亚层有 1 个轨道，p 亚层有 3 个轨道，d 亚层有 5 个轨道，f 亚层有 7 个轨道。

每个轨道最多容纳 2 个电子。

四、新课导入在化学世界中，原子是构成物质的基本微粒之一。

了解原子的核外电子排布对于理解元素的性质、化学键的形成以及化学反应的发生等都具有重要意义。

那么，基态原子的核外电子是如何排布的呢？它们遵循哪些原则呢？五、知识讲解（一）能量最低原理在多电子原子中，电子总是优先占据能量较低的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。

例如，对于氢原子，只有一个电子，它处于能量最低的 1s 轨道。

而对于多电子原子，如碳原子，其核外有 6 个电子。

按照能量最低原理，电子首先填充到能量较低的 1s 轨道，然后填充到 2s 轨道，接着再填充到 2p 轨道。

（二）泡利不相容原理一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋方向必须相反。

这意味着在同一个轨道中，电子的自旋状态不能相同。