1.1.2 电子云与原子轨道　核外电子排布规律-【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练（人教版2019选择性必修2）

第一章 原子结构与性质 第一节　原子结构 第2课时　电子云与原子轨道　核外电子排布规律 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.知道电子云、原子轨道的含义。 2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。 3.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、电子云与原子轨道 1．概率密度 量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的 不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝(P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积)。 2．电子云 (1)电子云：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。 (2)含义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大。 3．原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个 称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 电②p电子的原子轨道呈 形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (3)各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 二、核外电子排布规律 1．电子自旋与泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳 个电子，而且它们的自旋 ，这个原理称为泡利原理。常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。 2．电子排布的轨道表示式(电子排布图) 用方框(也可用圆圈)表示原子轨道，能量 的原子轨道(简并轨道)的方框相连，箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称 ，“↑”或“↓”称 (或称未成对电子)，箭头同向的单电子称 。通常应在方框下方或上方标记 ，这种用来表述电子排布的图式叫做轨道表示式，又叫 。如基态8O原子的轨道表示式如下： (1)在氧原子中，有 个电子对，有 个单电子(未成对电子)。 (2)在氧原子中，有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子 【特别提醒】空间运动状态=原子占据的轨道数，运动状态不同的电子=核外电子总数 3．洪特规则 基态原子中，填入 的电子总是先 ，且 。如N：。 【特别提醒】洪特规则特例 当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的价电子排布是 (3d、4s能级均为半充满)，而不是3d64s2；铜(29Cu)的价电子排布是 (3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。 4．能量最低原理 (1)在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量 的原子轨道，使整个原子的能量 。 (2)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。 三、原子核外电子排布的表示方法 原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则(还有洪特规则特例)等。书写电子排布式或电子排布图时应注意以上规则。 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 Al 　 S2－ 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K： 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K： 价电子排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式；过渡元素原子次外层电子常常参与成键，其价层电子包括d能级电子 实例 Al： 铬(Cr)： 铜(Cu)： 轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 [典例分析] 　知识点一　电子云与原子轨道 [典例1]下列有关电子云和原子轨道的说法中，正确的是 A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s轨道呈圆形，有无数条对称轴 C．p能级原子轨道呈哑铃状，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多 D．p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大 [变式1]下列有关电子云或原子轨道的说法正确的是 A．1s原子轨道呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．电子云中的小点越密，说明该原子核外电子数目越多 C．ns能级的原子轨道图可表示为 D．np能级的3个原子轨道相互垂直 [变式2]下列叙述中，正确的是 A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、5、7 B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的 D．各电子层含有的原子轨道数为n2 [变式3]下列有关原子轨道的说法正确的是 A．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 C．基态原子电子能量的高低顺序为： D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素 知识点二　核外电子排布规律和表示方法 [典例2]下列说法正确的是 ①电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 ②1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 ③不符合泡利原理 ④基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤F的最高能级的电子云轮廓图： ⑥O2-的电子排布图： ⑦Br原子的价(层)电子排布式：4s24p5 A．②⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．④⑦ [变式1]下列说法正确的是 A．错误，违反了泡利不相容原理 B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理 C．的电子排布式违反了洪特规则 D．电子排布式违反了泡利不相容原理 [变式2]在d轨道中电子排布成 ，而不排成  ，其直接的根据是 A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 C．原子轨道能量顺序 D．洪特规则 [变式3]下列原子、离子的电子排布式或原子轨道表示式正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是__________，违反泡利原理的是________。 ①F－：1s22s23p6 ②P： ③Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ④Mg2＋：1s22s22p6 ⑤C： [基础达标训练] 1．关于电子云的叙述不正确的是 A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率密度大小的图形 B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形 C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大 D．轨道不同，电子云的形状一般不一样 2．对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是 A．能量相同 B．自旋方向相同 C．在同一原子轨道 D．原子轨道的形状相同 3．在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括 ①电子层  ②轨道类型  ③轨道的空间伸展方向  ④电子的自旋状态 A．①②③④ B．①②③ C．①② D．① 4．下列有关核外电子排布的表述正确的是 A．基态碳原子最外层电子排布图为 B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为 C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4 D．的结构示意图为 5．下列说法正确的是 A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA 族 B．d区元素的原子一定都有d轨道电子 C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素 6．以下是一些基态原子能级上的电子排布图及电子排布式：①  ②  ③碳原子：④钾原子：。对上述表示方法的评价中，正确的是 A．①违背泡利原理 B．②正确 C．③违背能量最低原理 D．④违背洪特规则 7．下列叙述正确的是 A．各能层的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．钾的M层有8个电子，所以钾的M层有4个轨道 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 8．下列元素相关基态粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是 A．   B．   C．   D．   9．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 C．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 D．电子的能量是由能层、能级、电子云的空间伸展方向共同决定的 10．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是 ①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 ②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ③基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ④Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性 A．①②④ B．②④ C．③④ D．①②③ [能力提升训练] 11．某元素基态原子的价电子排布为ns1，当它跟卤素结合时可形成的化学键是 A．一定是共价键 B．一定是离子键 C．可能是共价键，也可能是离子键 D．一定是极性共价键 12．电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是 A．电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 B．电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道 C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反 D．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则” 13．下列说法正确的是 A．p-pσ键电子云轮廓图 B．基态铜原子的价层电子排布图： C．的离子结构示意图为： D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理 14．关于电子在核外运动状态的描述，下列说法错误的是 A．电子在原子核外的运动是无规律的 B．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 C．原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的 D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关 15．下列各项原子中，一定不属于同种元素原子的是 A．3p能级有一个未成对电子的基态原子的核外电子排布式为的原子 B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为3s23p5的原子 D．2p能级有一个空轨道的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p2的原子 16．肯定属于同族元素且性质相似的是 A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B．结构示意图：A为B为 C．基态A原于2p轨道上有1个未成对电子，基态B原子3p轨道上也有1个未成对电子 D．基态A原子2p轨道上有一对成对电子，基态B原子3p轨道上也有一对成对电子 17．下列各项叙述错误的是 A．如果硫原子的轨道表示式为，则违反了泡利不相容原理 B．如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理 C．氮原子的轨道表示式为，符合洪特规则和泡利不相容原理 D．泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则 18．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式：   错误；违反泡利不相容原理 C K原子的轨道表示式： 错误；违反能量最低原理 D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 A．A B．B C．C D．D 19．下列说法正确的是 A．M2+的电子排布式为，则元素M在周期表中位于第四周期第VIIB族 B．最外层电子数为ns2的原子，其价电子数也为2 C．元素周期表各周期总是从ns能级开始，以np能级结束 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多 20．下列有关核外电子排布的表示不正确的是 A．29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C．N原子的电子排布图为 D．S原子的电子排布图为 21．下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 22．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是 A．Ca2+：1s22s22p63s23p6 B．F-：1s22s23p6 C．P：最外层电子排布图为 D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 23．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 24．在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。 (1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍 。 (2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3 。 (3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个 。 (4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2 。 (5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子 。 (6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是 ，3d轨道半充满的是 ，4s轨道半充满的是 。(填元素符号) 25．回答下列问题。 (1)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有 种，基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。 a．     b． c．     d． (3)基态价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (4)基态原子的简化核外电子排布式为 。元素与中，基态原子核外未成对电子数较多的是 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 原子结构与性质 第一节　原子结构 第2课时　电子云与原子轨道　核外电子排布规律 模块导航：[学习目标]→[思维导图]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→ [能力提升训练] [学习目标]　 1.知道电子云、原子轨道的含义。 2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。 3.知道1～36号元素基态原子核外电子的排布。 [思维导图] [核心知识梳理]　 一、电子云与原子轨道 1．概率密度 量子力学指出，一定空间运动状态的电子在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝(P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积)。 2．电子云 (1)电子云：处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。 (2)含义：用单位体积内小黑点的疏密程度表示电子在原子核外出现概率大小，小黑点越密，表示概率密度越大。 3．原子轨道 (1)概念：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 (2)形状 ①s电子的原子轨道呈球形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 电②p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子轨道的半径越大。 (3)各能级所含有原子轨道数目 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7 二、核外电子排布规律 1．电子自旋与泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋相反，这个原理称为泡利原理。常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。 2．电子排布的轨道表示式(电子排布图) 用方框(也可用圆圈)表示原子轨道，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连，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。通常应在方框下方或上方标记能级符号，这种用来表述电子排布的图式叫做轨道表示式，又叫电子排布图。如基态8O原子的轨道表示式如下： (1)在氧原子中，有3个电子对，有2个单电子(未成对电子)。 (2)在氧原子中，有5种空间运动状态，有8种运动状态不同的电子 【特别提醒】空间运动状态=原子占据的轨道数，运动状态不同的电子=核外电子总数 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。如N：。 【特别提醒】洪特规则特例 当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。 4．能量最低原理 (1)在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。 (2)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。 三、原子核外电子排布的表示方法 原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理、洪特规则(还有洪特规则特例)等。书写电子排布式或电子排布图时应注意以上规则。 电子式 含义 化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式 实例 原子(离子)结构示意图 含义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子 实例 Al　 S2－ 电子排布式 含义 用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式 实例 K：1s22s22p63s23p64s1 简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示 实例 K：[Ar]4s1 价电子排布式 含义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式；过渡元素原子次外层电子常常参与成键，其价层电子包括d能级电子 实例 Al：3s23p1 铬(Cr)：3d54s1 铜(Cu)：3d104s1 轨道表示式 含义 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子 实例 [典例分析] 　知识点一　电子云与原子轨道 [典例1]下列有关电子云和原子轨道的说法中，正确的是 A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s轨道呈圆形，有无数条对称轴 C．p能级原子轨道呈哑铃状，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多 D．p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大 【答案】D 【详解】A．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概率密度分布的形象化描述，A错误； B．S能级原子轨道呈球形，而不是圆形，B错误； C．p能级原子轨道呈哑铃状，任何能级的p能级有3个原子轨道，与能层大小无关，C错误； D．能层序数越大，电子离原子核越远，所以能层序数越大，p、s轨道上的电子距离原子核越远，原子轨道的半径越大，D正确； 故选D。 [变式1]下列有关电子云或原子轨道的说法正确的是 A．1s原子轨道呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动 B．电子云中的小点越密，说明该原子核外电子数目越多 C．ns能级的原子轨道图可表示为 D．np能级的3个原子轨道相互垂直 【答案】D 【详解】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概率密度分布的形象化描述，电子云中的小点越密，表明电子在原子核外出现的概率密度越大，且电子在原子核外做无规则运动，A、B错误；s轨道在三维空间分布的图形呈球形，C错误。 [变式2]下列叙述中，正确的是 A．s、p、d能级所具有的原子轨道数分别为1、5、7 B．各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．同是s能级，在不同的电子层中所含原子轨道数是不相同的 D．各电子层含有的原子轨道数为n2 【答案】D 【详解】A．不同类型的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，A错误； B．各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束，如第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，B错误； C．s能级的原子轨道数为1，则不同的能层所含的s能级的原子轨道数是相同的，C错误； D．用n表示电子层数，各电子层含有的原子轨道数为n2，D正确； 故选D。 [变式3]下列有关原子轨道的说法正确的是 A．在K能层中，有自旋相反的两条轨道 B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子 C．基态原子电子能量的高低顺序为： D．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子对应为同一元素 【答案】B 【详解】A．K层只有1个s能级，有1条轨道，故A错误； B．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，所以可容纳32种运动状态的电子，故B正确； C．2px、2py、2pz轨道是3个不同的原子轨道，空间伸展方向不同，3个轨道上的电子的运动状态不同，但同一能级上的原子轨道具有相同的能量，所以基态原子电子能量的高低顺序为，故C错误； D．3p能级上只有一个空轨道的原子是Si，3p能级上有两个未成对电子的原子是Si或S，故D错误； 答案选B。 知识点二　核外电子排布规律和表示方法 [典例2]下列说法正确的是 ①电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 ②1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则，是激发态原子的电子排布 ③不符合泡利原理 ④基态铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2 ⑤F的最高能级的电子云轮廓图： ⑥O2-的电子排布图： ⑦Br原子的价(层)电子排布式：4s24p5 A．②⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．④⑦ 【答案】C 【详解】①该元素原子序数为24，当3d轨道半充满稳定，所以电子排布式应该为[Ar]3d54s1，故错误； ②1s22s12px22py22pz1是激发态原子的电子排布，不符合能量最低原理，故错误； ③2s电子应该自旋相反，违背泡利原理，故正确； ④根据构造原理，基态铜原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d104s1，故错误； ⑤F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，最高能级为2p轨道，为纺锤形，故错误； ⑥中2p轨道上的电子的自旋方向相同，违背泡利原理，故错误； ⑦Br是35号元素，Br原子的价层电子排布式：4s24p5，故正确； 故选C。 [变式1]下列说法正确的是 A．错误，违反了泡利不相容原理 B．各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是构造原理 C．的电子排布式违反了洪特规则 D．电子排布式违反了泡利不相容原理 【答案】C 【详解】 A．根据洪特规则：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，因此违反了洪特规则，故A错误； B．泡利原理是一个原子轨道中，最多只能容纳2个电子，它们自旋相反，因此各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍，支持这一结论的理论是泡利原理，故B错误； C．根据洪特规则，6C的电子排布式，题给电子排布式违反了洪特规则，故C正确； D．电子排布式(22Ti)违反了能量最低原理，故D错误； 答案为C。 [变式2]在d轨道中电子排布成 ，而不排成  ，其直接的根据是 A．能量最低原理 B．泡利不相容原理 C．原子轨道能量顺序 D．洪特规则 【答案】D 【详解】A．能量最低原理，电子先排在能量低的轨道，d轨道上的能量都一样，故A不符合题意； B．泡利不相容原理，同一个轨道中两个电子自旋方向相反，故B不符合题意； C．原子轨道能量顺序，先填能量低的轨道，再填能量高的轨道，d轨道能量相同，故C不符合题意； D．洪特规则，优先单独占据一个轨道，因此在d轨道中电子排布成    ，而不排成  ，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 [变式3]下列原子、离子的电子排布式或原子轨道表示式正确的是________(填序号，下同)，违反能量最低原理的是________，违反洪特规则的是__________，违反泡利原理的是________。 ①F－：1s22s23p6 ②P： ③Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ④Mg2＋：1s22s22p6 ⑤C： 【答案】③④ 　①　 ② 　⑤ 【详解】根据核外电子排布规律，①中电子排完2s轨道后应排2p轨道，正确的应为1s22s22p6；②中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋平行，最外层电子正确的排布应为；⑤中违反泡利原理，正确的原子轨道表示式为。 [基础达标训练] 1．关于电子云的叙述不正确的是 A．电子云是用小点的疏密程度来表示电子在空间出现概率密度大小的图形 B．电子云实际是电子运动形成的类似云一样的图形 C．小点密集的地方电子在那里出现的概率大 D．轨道不同，电子云的形状一般不一样 【答案】B 【详解】A.用统计的方法描述一定空间运动状态的电子在核外空间出现的概率密度大小的图形称为电子云；常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现的概率的大小，A正确； B.电子云是用来描述核外电子在空间出现概率大小的图形，并不是电子实际的运动轨道，B错误； C.小点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大，C正确； D.电子云的形状与能级有关，如：s能级是球状,p能级是纺锤形，D正确； 故选B。 2．对基态碳原子核外两个未成对电子的描述，不正确的是 A．能量相同 B．自旋方向相同 C．在同一原子轨道 D．原子轨道的形状相同 【答案】C 【详解】A．两个电子所处的轨道都为p轨道，所以具有的能量相同。故A正确。 B．两个电子占据两个p轨道自旋方向相同，故B正确。 C．两个未成对电子占据着两个p轨道，故C不正确。 D．碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，两个未成对电子处于p轨道电子云形状相同都为哑铃型，故D正确。 故选C。 3．在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括 ①电子层  ②轨道类型  ③轨道的空间伸展方向  ④电子的自旋状态 A．①②③④ B．①②③ C．①② D．① 【答案】B 【详解】在对电子运动状态的描述中，确定一个“轨道”的方面包括①电子层、②轨道类型、③轨道的空间伸展方向三个方面，④每个轨道中电子自旋状态最多两个，不能确定轨道的相关信息，故选B。 4．下列有关核外电子排布的表述正确的是 A．基态碳原子最外层电子排布图为 B．基态铜原子的价层电子的轨道表示式为 C．基态Se原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4 D．的结构示意图为 【答案】C 【详解】 A．基态碳原子的2s能级比2p能级能量低，先填满2s能级再填2p能级，则最外层电子排布图为，故A错误； B．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，则基态铜原子的价层电子轨道表示式为，故B错误； C．Se是34号元素，则基态Se的简化电子排布式为，故C正确； D．的最外层电子数是8，故D错误。 综上所述，答案为C。 5．下列说法正确的是 A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素一定位于ⅡA 族 B．d区元素的原子一定都有d轨道电子 C．最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素一定是金属元素 D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素一定是金属元素 【答案】B 【详解】A．最外层电子排布式为ns2的基态原子所对应元素不一定位于ⅡA族，可能位于副族或0族，如副族的Zn或0族的He，A错误； B．. d区元素的基态原子都含有d轨道电子，所以d区元素的基态原子一定都有d轨道电子，B正确； C． 最外层电子排布式为ns1的基态原子所对应元素不一定金属元素，如氢元素，C错误； D．基态原子价电子排布式为nsnnpn的元素，n能级上最多排列2个电子，则n=2，所以该原子价电子排布式为2s22p2，为C元素，非金属元素，D错误； 故选B。 6．以下是一些基态原子能级上的电子排布图及电子排布式：①  ②  ③碳原子：④钾原子：。对上述表示方法的评价中，正确的是 A．①违背泡利原理 B．②正确 C．③违背能量最低原理 D．④违背洪特规则 【答案】C 【详解】A．①违背洪特规则，A项错误； B．②违背泡利原理，B项错误； C．电子应先排轨道，轨道排满后，再排轨道，③违背能量最低原理，C项正确； D．④违背了能量最低原理，D项错误； 故选C。 7．下列叙述正确的是 A．各能层的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7 B．各能层的能级都是从s能级开始到f能级结束 C．钾的M层有8个电子，所以钾的M层有4个轨道 D．各能层含有的原子轨道数为2n2 【答案】A 【详解】A．各能层的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7，故A正确； B．各能层的能级都是从s能级开始，但不一定到f能级结束，第一能层只有s能级，第二能层只有s、p两个能级，第三能层有s、p、d三个能级，都不存在f能级，故B错误； C．M能层共有9个轨道，其中3s上有2个电子，3p上有6个电子，3d轨道是空轨道，没有电子，故C错误； D．各能层含有的原子轨道数为n2，各能层最多容纳的电子数为2n2，D错误； 答案选A。 8．下列元素相关基态粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【详解】A．和分别为钠原子和镁原子的电子排布式，钠元素和镁元素都是金属元素，故A不符合题意； B．、分别为钾原子和硫原子的电子排布式，钾元素为金属元素、硫元素为非金属元素，故B符合题意； C．、分别为钠原子和钾原子的电子排布式，钠元素和钾元素都是金属元素，故C不符合题意； D．、分别为氧原子和氯原子的电子排布式，氧元素和氯元素都是非金属元素，故D不符合题意； 故选B。 9．在基态多电子原子中，下列有关叙述不正确的是 A．第二能层的符号为L，有2s、2p共2个能级 B．d能级上有5个原子轨道，最多可容纳10个电子 C．p能级电子云有3种不同的空间伸展方向 D．电子的能量是由能层、能级、电子云的空间伸展方向共同决定的 【答案】D 【详解】A．第二能层有2s、2p共2个能级，A项正确； B．d能级有5个原子轨道，每个原子轨道最多容纳2个电子，则5个原子轨道最多可容纳10个电子，B项正确； C． p能级电子云有px、py、pz3 种不同的空间伸展方向，C项正确； D．电子的能量由能层和能级决定，与电子云的空间伸展方向无关，D项错误。 故选D。 10．通常情况下，原子核外p、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半充满”“全充满”的时候更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实能作为这个规则的证据的是 ①某种激发态碳原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2 ②基态Cu原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2 ③基态He原子的电子排布式为1s2，基态H原子的电子排布式为1s1 ④Fe2+容易失电子转变为Fe3+，表现出较强的还原性 A．①②④ B．②④ C．③④ D．①②③ 【答案】B 【详解】①1s22s22p2为基态，能量最低，激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3，与洪特规则的特例无关，故错误； ②基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2，[Ar]3d104s1中d轨道处于全满，为稳定结构，故正确； ③He的s轨道为全满状态，而H的s轨道为半满状态，故错误； ④亚铁离子的3d轨道排布为3d6，失去一个电子后，变为3d5后为半满状态，较稳定，所以26Fe2+容易失去电子转变为稳定的26Fe3+，故正确； 故选B。 [能力提升训练] 11．某元素基态原子的价电子排布为ns1，当它跟卤素结合时可形成的化学键是 A．一定是共价键 B．一定是离子键 C．可能是共价键，也可能是离子键 D．一定是极性共价键 【答案】C 【详解】基态原子的价电子排布为ns1的元素属于ⅠA 族，即为H、Li、Na、K、Rb、Cs等，卤素为F、Cl、Br、I等，故两主族元素两两结合时形成的化学键可能是共价键(如H—F)，也可能是离子键(如NaF)。 故选C。 12．电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是 A．电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反 B．电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道 C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反 D．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则” 【答案】C 【详解】A． 电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同，为洪特规则内容，故A错误； B． 电子排布在不同能级时，若能级高的轨道处于半满或全满时，电子先占据能级高的轨道使其处于半满或全满的稳定状态，故B错误； C． 电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反，为泡利原理内容，故C正确； D． 电子的排布要综合考虑“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”，并不一定每条都符合，故D错误； 故选C。 13．下列说法正确的是 A．p-pσ键电子云轮廓图 B．基态铜原子的价层电子排布图： C．的离子结构示意图为： D．某原子核外电子排布式为，它违背了泡利原理 【答案】D 【详解】A． 是p-pπ键电子云模型，以“肩并肩”方式形成，呈镜像对称，p-pσ键，原子轨道头碰头方式重叠，电子云图形为，故A错误； B．Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布式为：3d104s1，电子排布图为：，故B错误； C．Fe3+离子核内质子数为26，核外各层上电子数分别为2、8、13，结构示意图为，故C错误； D．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，而ns2np7的np能级排布了7个电子，故违背了泡利原理，故D正确； 故选：D。 14．关于电子在核外运动状态的描述，下列说法错误的是 A．电子在原子核外的运动是无规律的 B．在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量 C．原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的 D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关 【答案】B 【详解】A．电子在原子核外的运动没有规律，可用小黑点表示出现的几率大小，A正确； B．在基态多电子原子中，p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如4s电子比2p电子能量高，B错误； C．在多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，C正确； D．原子轨道空间伸展方向与能量大小无关，D正确； 故选B。 15．下列各项原子中，一定不属于同种元素原子的是 A．3p能级有一个未成对电子的基态原子的核外电子排布式为的原子 B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为3s23p5的原子 D．2p能级有一个空轨道的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p2的原子 【答案】C 【详解】A．3p能级有一个未成对电子的基态原子，该原子3p能级有1个电子或5个电子，核外电子排布式可能为或，A不符合题意。 B．M层全充满而N层为4s2的原子的核外电子排布式为，只有一种Zn元素一种原子，B不符合题意； C．最外层电子数是核外电子总数的的原子是P元素的原子；价电子排布式为3s23p5的原子核外有17个电子，原子最外层有7个电子，因此该最外层电子数是核外电子总数的，两者一定不属于同种元素原子，C符合题意； D．2p能级有一个空轨道的基态原子，该原子2p能级有2个电子，价电子排布式为2s22p2，该元素是6号C元素，只有一种元素，D不符合题意； 故合理选项是C。 16．肯定属于同族元素且性质相似的是 A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2 B．结构示意图：A为B为 C．基态A原于2p轨道上有1个未成对电子，基态B原子3p轨道上也有1个未成对电子 D．基态A原子2p轨道上有一对成对电子，基态B原子3p轨道上也有一对成对电子 【答案】D 【详解】A．1s22s2为Be，为ⅡA族元素，1s2为He为0族元素，故A不选； B．A为Ne，B为钠离子，Ne与Na+不是同族元素，故B不选； C．基态时，A原子2p轨道上有1个未成对电子，最外层电子排布为2s22p1或2s22p5，为B元素或F元素，B原子3p轨道上也有1个未成对电子，最外层电子排布为3s23p1或3s23p5，为Al元素或Cl元素，二者不一定处于同一主族，故C不选； D．基态时，A原子2p轨道上有1对成对电子，最外层电子排布为2s22p4，是O元素，B原子3p轨道上也有1对成对电子，最外层电子排布为3s23p4，是S元素，二者处于同一主族，性质相似，故D选； 故选：D。 17．下列各项叙述错误的是 A．如果硫原子的轨道表示式为，则违反了泡利不相容原理 B．如果25号Mn元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理 C．氮原子的轨道表示式为，符合洪特规则和泡利不相容原理 D．泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则 【答案】A 【详解】 A．如果硫原子的轨道表示式为，则违反了洪特规则，A错误； B．25号元素的基态原子电子排布式为，如果Mn元素的基态原子电子排布式为，则违反了能量最低原理，B正确； C．氮原子的轨道表示式为，符合洪特规则和泡利不相容原理，C正确； D．泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理是基态原子的核外电子排布的原则，D正确； 故选A。 18．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是 选项 电子排布式或轨道表示式 评价 A N原子的轨道表示式：   错误；违反洪特规则 B O原子的轨道表示式：   错误；违反泡利不相容原理 C K原子的轨道表示式： 错误；违反能量最低原理 D 的电子排布式： 错误；违反能量最低原理 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．相同轨道中的两个电子运动方向相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误； B．电子应先充满同能级的轨道，违反了洪特规则，不符合题意，B错误； C．K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1，违反能量最低原理，符合题意，C正确； D．Br-的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误； 答案为C。 19．下列说法正确的是 A．M2+的电子排布式为，则元素M在周期表中位于第四周期第VIIB族 B．最外层电子数为ns2的原子，其价电子数也为2 C．元素周期表各周期总是从ns能级开始，以np能级结束 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数也在增多 【答案】A 【详解】A．某元素+2价离子电子排布式为，则该元素是25Mn，第四周期第VIIB族，A正确； B．最外层电子数为ns2的原子，过渡元素的价电子还包括(n-1)d上的电子，B错误； C．第一周期元素以ns能级开始，以ns能级结束，C错误； D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层数的增加，p能级原子轨道数不变，D错误； 故选A。 20．下列有关核外电子排布的表示不正确的是 A．29Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1 B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C．N原子的电子排布图为 D．S原子的电子排布图为 【答案】D 【详解】A．Cu是29号元素，根据构造原理，可知基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A正确； B．K是19号元素，根据构造原理，可知基态K原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则其简化电子排布式为[Ar]4s1，B正确： C．N是7号元素，根据构造原理可知基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，则其电子排布图为，C正确； D．原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态。硫原子3p能级中有4个电子，其中的3个电子优先单独占据1个轨道，且自旋状态相同，然后第4个电子占据3p能级的第一个轨道，且自旋状态相反，则S原子的电子排布图应该为，D错误； 故合理选项是D。 21．下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中，能量最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．该项中的价层电子的电子排布图是基态Si原子的，A不符合题意； B．该项中的价层电子的电子排布图也是基态的，但是3p轨道的两个电子自旋状态不同，不符合洪特规则，B不符合题意； C．该项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道，D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道，故二者相比，C项表示的状态能量较低，C不符合题意； D．由C选项解析可知，D符合题意。 故本题选D。 22．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是 A．Ca2+：1s22s22p63s23p6 B．F-：1s22s23p6 C．P：最外层电子排布图为 D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 【答案】A 【详解】A．Ca为20号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A正确； B．F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B不正确； C．P的价电子排布为3s23p3，根据洪特规则，最外层电子排布图为，C不正确； D．Cr为24号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则)，D不正确； 故选A。 23．下列微粒中，未成对电子数最多的是 A．O：1s22s22p4 B．P：1s22s22p63s23p3 C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2 【答案】D 【详解】A．O原子未成对电子数为2； B．P原子未成对电子数为3； C．Fe原子未成对电子数为4； D．Mn原子未成对电子数为5 综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。 24．在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。 (1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍 。 (2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3 。 (3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个 。 (4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2 。 (5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子 。 (6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是 ，3d轨道半充满的是 ，4s轨道半充满的是 。(填元素符号) 【答案】(1)② (2)④ (3)① (4)③ (5)③ (6) As Cr、Mn K、Cr、Cu 【详解】（1）泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选②。 （2）基态原子的核外电子在排布时首先要遵循能量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3，其主要决定因素是能量最低原理，故选④。 （3）最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原理，故选①。 （4）原子轨道中电子处于全充满、全空或半充满时较稳定，所以在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2，其主要决定因素是洪特规则，故选③。 （5）在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要决定因素是洪特规则，故选③。 （6）第四周期元素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是As；3d轨道半充满时4s轨道可能有1个电子或2个电子，如果4s轨道是1个电子为Cr，如果4s轨道有2个电子为Mn；4s轨道半充满时，3d轨道可能没有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是Cu。 25．回答下列问题。 (1)基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有 种，基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是 。 (2)下列原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。 a．     b． c．     d． (3)基态价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (4)基态原子的简化核外电子排布式为 。元素与中，基态原子核外未成对电子数较多的是 。 【答案】(1) 2 M (2) d c (3) 哑铃 (4) 【详解】（1）基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素其核外电子排布式为：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，为Na、Mg元素，有2种；基态Si原子中，核外电子占据三层，其中最高能层的符号为M； （2）根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断，能量最低的为d，能量最高的为c； （3） 基态Fe原子核外有26个电子，失去3个电子形成Fe3+，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d5，按照洪特规则，价层电子3d上5个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形； （4）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子简化核外电子排布式为：，基态Mn原子核外电子排布式中，3d能级上有5个未成对电子，基态O原子核外电子中，未成对电子数是2，所以未成对电子个数较多的是Mn。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$