电子云原子轨道泡利原理洪特规则教案

第四课时 电子云原子轨道泡利原理洪特规则

【教学目标】了解电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【重点难点】电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则 【教学过程】 一、引言：

01．20世纪初，丹麦科学家玻尔把原子类比为太阳系，提出了原子的行星模型，认为核外

电子像行星绕着太阳运行那样绕着原子核运动，玻尔还因此于1916年获得诺贝尔物理奖，然而在后来的十年里，玻尔的行星模型却被彻底否定了，你知道为什么吗？ 02．那是因为电子是一种质量极小的微观粒子，电子在核外的运动速度又接近光速，因此电

子的运动和光一样，具有波粒二相性。此时，不可能像描述宏观物体那样，确定一定状态的核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处。而只能用统计的方法，确定它在原子中某一区域内出现的概率。

03．就以最简单的原子氢原子为例，这种概率统计的结果如何？有何规律？ 二、指导阅读：

01．假想给电子拍照，然后把照片叠加在一起得到电子云图像（右图）。 02．把电子出现的概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图，该 轮廓图即为原子轨道。

03．s能级的原子轨道和p能级的原子轨道图分别如下，由此可见：s电子的原子轨道都是

球形的，p电子的原子轨道是纺锤形的，每个p能级的3个原子轨道相互垂直。

三、基态原子电子排布图：

01．描述核外电子的运动状态，你已经了解了哪几个方面？

02．写出原子序数为3-10的电子排布式，到此，你能解释下列电子排布图吗？

03．阅读：泡利原理、洪特规则、电子自旋。 四、小结：

01．描述电子运动状态应从哪几方面着手？

02．构造原理解决了哪些方面的问题？其余问题靠什么解决的？ 03．可见，学习原子结构的方法如何？ 五、课后作业：

01．图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道。下列说法正确的是 （ ）

A．图1中的每个小黑点表示1个电子

B．图2表示1s电子只能在球体内出现 C．图2表明1s轨道呈圆形，有无数对称轴

D．图1中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置

02．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，其理论依据是 03．电子排布在同一能级时，总是

（ ） （ ）

A．构造原理 B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理

A．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同 B．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 C．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同 D．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反 04．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有 05．下图中，能正确表示基态硅原子的是

（ ） （ ）

A．1种 B．2种 C．3种 D．8种

A B C D

06．人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在

同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是

（ ）

A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子” B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子” D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”

07．当碳原子的核外电子排布由

转变为

时，下列说法正确的是

（ ）

A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态

C．碳原子要从外界环境中吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量 08．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是

（ ）

A．原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多 D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大 09．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的电子排布图，

其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是

（ ）

A B C D 10．若某基态原子的外围电子排布为4d5s，则下列说法正确的是

1

2

（ ）

A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子 11．以下能级符号不正确的是

（ ） （ ）

A．3s B．3p C．3d D．3f 12．下列关于氢原子电子云图的说法正确的是

A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大 B．黑点密度大，单位体积内电子出现的机会多 C．通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 D．电子云图是对运动无规律性的描述成的化合物的化学式可能是 14．第三能层含有的轨道数为

1

2

1

2

4

13．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布为ns，3s3p和2s2p，由这三种元素组

2

2

6

2

（ ） （ ） （ ）

2

6

A．X3YZ3 B．X2YZ2 C．XYZ2 D．XYZ3 A．3 B．5 C．7 D．9 15．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是

A．1s2s2p B．1s2s2p16．下列能级轨道数为3的是

2

2

2

2

2

5

C．1s2s2p3s

2

1

D．1s2s2p

（ ） （ ）

A．s能级 B．p能级 C．d 能级 D．f能级 17．下列关于能层与能级的说法中正确的是

A．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为2n

B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数 C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的 D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相同。 18．4p能级只填充一半电子的原子，其原子序数是 19．下列原子各电子层中电子数不合理的是

A．21Sc：K(2) L(8) M(8) N(3) C．32Ge：K(2) L(8) M(18) N(4)

（ ） （ ）

A．15 B．33 C．35 D．51

B．24Cr：K(2) L(8) M(13) N(1) D．29Cu：

K(2) L(8) M(18) N(1)

20．化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核电荷数小于18；X原子最外能层的p能级中有一个轨道充

填了2个电子，Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数，且X和Y具有相同的电子层；Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题：

⑴X的电子排布式为 ，Y的轨道表示式为 ； ⑵ZX2的分子式是 ，YX2电子式是 ； ⑶Y与Z形成的化合物的分子式是 ，该化合物中化学键的种类是 。 21．下面是s能级p能级的原子轨道图，试回答问题：

⑴s电子的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。

⑵s电子原子轨道、p电子原子轨道的半径与 有关，其关系是 。

22．下图是N、O、F三种元素基态原子电子排布的轨道表示式（如有需要，可以利用本练习

中出现过的信息）。试回答下列问题：

⑴N、O、F形成氢化物的分子组成，与上述基态原子内的电子排布有什么关系？ ⑵画出C原子基态原子电子排布的轨道表示式。

⑶根据你发现的规律，对基态C原子形成CH4分子的微观过程提出合理的猜想。

附部分参考答案：

20．⑴1s2s2p

224

⑵SO2

⑶CS2 极性键

21．⑴球形 1 纺锤 3 ⑵与能层序数n有关。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。 22．⑴1个氢化物分子中的H原子数目等于其对应的基态原子中的未成对电子数

⑵

⑶基态C原子有1个2s电子激发到p轨道，形成4个未成对电子。

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