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第1节 原子结构与性质
第3课时：构造原理，泡利原理，洪特规则
第一章
连线方向：表示_____________________。
每个小圈表示一个________。
每一行对应一个________。
构造原理与电子排布式
1.构造原理
——核外电子的填充规律
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
绝大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。
能层
能级
电子填入能级的顺序
构造原理与电子排布式
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
1s；2s 2p；3s 3p；
存在着能级交错
构造原理规律：
1s---2s---2p---3s---3p--4s--3d—4p--5s--4d---5p---6s
4s 3d 4p；5s 4d 5p;
6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d 7p
构造原理与电子排布式
E(4s)＜E(4p)＜E(4d)＜E(4f)
1.构造原理
相同能层：
同类能级：
E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)
从第三能层开始，不同能层的能级出现“能级交错”现象。
能级交错：
随核电荷数的递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。
电子填充是按3p→4s→3d的顺序
而不是按3p→3d→4s的顺序
电子排布式
2.核外电子排布表示方法
1) 电子排布式
用能级、各能级上的电子数来表示，并按照能层从左到右的顺序排列的式子
电子填满了一个能级，
开始填入下一个能级。
N 原子的电子排布式
电子数
能级符号
填充
能级序数
电子排布式
1) 电子排布式
从 H 到 C 的基态原子电子排布式如下:
1s1→1s2→1s22s1→1s22s2→1s22s22p1→1s22s22p2
氢　氦　　锂　　铍　　　 硼　　　 碳
【适用范围】
基态原子、简单离子
O2-：先写O原子的电子排布式为1s22s22p4
再_________，所以O2-的电子排布式为_________。
先写原子的电子排布式
→再考虑得失电子的情况。
1s22s22p6
得2个电子
1、写出 氮原子、氧原子、钠原子、氯原子、钠离子、氯离子、硫离子的电子排布式。
1s22s22p3
1s22s22p63s23p5
1s22s22p4
1s22s22p63s1
泡利原理
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫__________。
自旋
1、电子自旋和泡利原理
1）自旋
2）泡利原理
电子自旋在空间有________________两种取向，简称___________。
自旋相反
常用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示
顺时针和逆时针
在一个原子轨道里：最多只能容纳______个电子，它们的自旋________
2
相反
泡利原理
2、电子排布的轨道表示式
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
1s22s22p63s1
Na
↑
1s
H
↓
1s
H
或
方框/圆圈：表示___________
简并轨道（能量相同的轨道）：方框相连
方框的下方写：__________
箭头：______________
↑↓
1s
He
原子轨道
能级符号
自旋状态的电子
1s1
1s2
Li
1s
↑↓
↑
2s
Be
1s
↑↓
↑↓
2s
B
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
1、请写出Li、Be、B的轨道表示式。
泡利原理
同一个原子轨道:
只有一个电子
2
1
B
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
2、电子排布的轨道表示式
电子对
自旋方向相反的一对电子
单电子
B 原子中: 有 对电子对，有 个单电子。
泡利原理
2、电子排布的轨道表示式
有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。
3
5
B
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
轨道数
电子数
洪特规则
1、洪特规则
2p
C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
基态原子中，填入__________的电子总是____________，且__________。
简并轨道
先单独分占
自旋平行
自旋平行：_________________________________
箭头同向的单电子称为自旋平行
请写出以下元素原子的轨道表示式。
1s
↑
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
N
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑
↑
2s
2p
O
1s
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑
2s
2p
F
洪特规则
1、洪特规则
洪特规则特例*
能量相同的简并轨道在______、_____和_______条件时，体系能量较低，原子较稳定。
光谱实验发现
3d 4s
↑↓
Cr
↑
↑
↑
↑
3d 4s
↑
Cr
↑
↑
↑
↑
↑
只有一组全满的简并轨道
有两组半满的简并轨道
全满
半满
全空
半充满状态
√
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
√
【思考与讨论】
整个原子的能量由____________、____________和 ___________三个因素共同决定。
能量最低原理
在构建基态原子时，电子将尽可能地占据 的原子轨道，使整个原子的能量最低。
能量最低
核电荷数
电子数
电子状态
能量最低原理

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