人教版高中数学选修三1.1.2能量最低原理泡利原理洪特规则

高中化学学习材料唐玲出品第2课时能量最低原理、泡利原理、洪特规则[目标要求] 1.掌握基态原子、激发态原子、电子云、原子轨道的概念。

2.能运用核外电子排布的规律熟练掌握1～36号元素的原子的核外电子排布。

一、能量最低原理、基态与激发态、光谱1．能量最低原理原子的电子排布遵循____________能使整个原子的能量处于________状态，简称能量最低原理。

2．基态和激发态(1)基态：处于________能量的原子叫做基态原子。

(2)激发态：当基态原子的电子________能量后，电子会跃迁到________能级，变成激发态原子。

(3)基态、激发态与能量转化的关系基态原子(吸收能量)激发态原子(释放能量)3．光谱和光谱分析(1)光谱不同元素原子发生跃迁时会吸收或释放__________，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的____________或____________，总称原子光谱。

(2)光谱分析现代化学中，常利用原子光谱上的____________来鉴定元素，称为光谱分析。

二、电子云与原子轨道1．电子运动的特点现代量子力学指出，无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的________。

用P表示电子在某处出现的________，V表示该处的体积，则P/V称为__________，用ρ表示。

2．电子云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__________分布的形象化描述，小黑点越密，表示概率密度越大。

由于核外电子的__________分布看起来像是一片云雾，因而被形象地称作电子云。

3．原子轨道(1)定义________________称为原子轨道。

(2)原子轨道的形状s电子原子轨道是________形的，p电子原子轨道是________形的。

三、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____个电子，而且它们的自旋状态________，这个原理称为泡利原理。

【创新方案】2014-2015高中化学 1.1.2 能量最低原理 泡利原理 洪特规则课堂10分钟练习 新人教版选修31．(对应考点一)下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是( )A ．Na ：1s 22s 22p 53s 2 B ．S 2－：1s 22s 22p 63s 23p 6 C ．N:1s 22s 22p 3 D ．Si: 1s 22s 22p 63s 23p 2解析：基态钠原子的核外电子排布为1s 22s 22p 63s 1，因此1s 22s 22p 53s 2是激发态钠原子的核外电子排布。

答案：A2．(对应考点一)下列排布不符合泡利原理的是()解析：由于泡利原理指的是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状态必须相反，所以只有选项C 不满足此原理。

答案：C3．(对应考点二)已知三种微粒(原子或离子)的电子排布式如下：11X ：1s 22s 22p 619Y ：1s 22s 22p 63s 23p 620Z ：1s 22s 22p 63s 23p6 若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归入此类的是()解析：分析原子核内的质子数和电子排布式之间的关系可知，11X 、19Y 、20Z 都是金属阳离子，分析A ～D 微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A 、D 是原子，B 是阴离子，C 是金属阳离子。

答案：C4．(对应考点二)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( )A ．HeB ．C ．1s 2 D.解析：A 项只能表示出最外层电子数。

B 项只表示了核外的电子分层排布情况。

C 项只是具体到能级的电子数。

D 项完整体现了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向。

↑↓答案：D5．按要求填空。

(1)17Cl的电子排布式___________________________________________________。

(2)17Cl的价电子排布式_________________________________________________。

可编辑修改精选全文完整版泡利原理、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。

洪特规则和泡利原理能量最低原理The Hund’s rule and the Pauli exclusion principle are both fundamental principles in quantum mechanics that govern the arrangement of electrons in an atom. These principles play a crucial role in determining the energy levels and stability of atoms and molecules. Hund's rule states that when filling orbitals of the same energy, electrons will occupy separate orbitals with parallel spins before they start pairing up. This is based on the idea that electrons repel each other due to their negative charge, and thus prefer to stay in different orbitals. 洪特规则规定，在填充具有相同能量的轨道时，电子会在开始成对之前，占据具有平行自旋的不同轨道。

这是基于电子由于其负电荷互相排斥的想法，并因此倾向于留在不同的轨道中。

On the other hand, the Pauli exclusion principle states that no two electrons in an atom can have the same set of four quantum numbers. Put simply, this means that each electron in an atom must have its own unique set of quantum numbers, which include the principal quantum number, angular momentum quantum number, magnetic quantum number, and spin quantum number. In practical terms, this principle leads to the limitation of two electrons perorbital, with opposite spins. 另一方面，泡利排斥原理规定一个原子中的任意两个电子不能具有相同的四个量子数集。