第1章 第1节 课时2 构造原理与电子排布式 -【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 第一章 原子结构与性质 第一节　原子结构 　第2课时　构造原理与电子排布式　 电子云与原子轨道 任务一 构造原理与电子排布式 教材基础·预习 核电荷数 能层 能级 核心能力·探究 任务二 电子云与原子轨道 教材基础·预习 概率密度分布 90% 球形 哑铃状 空间运动状态 电子云轮廓图 球 球 2px、2py、2pz 哑铃 3px、3py、3pz 相互垂直 4px、4py、4pz × × √ 教材基础·探究 课下巩固训练(二)　 构造原理与电子排布式　电子云与原子轨道 学习目标 素养解读 1.结合构造原理形成核外电子排布式书写的思维模型，并根据思维模型熟练书写1～36号元素的电子排布式。 2．通过对原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法 通过对原子轨道和电子云模型的学习，全面了解核外电子运动状态的描述方法，培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养 【情境诱思】 能层越高，能级的能量就越高吗？电子按照怎样的顺序填入不同的能级？ 提示：不是，从构造原理图可以看出，从第三能层开始，不同能层的能级出现能级交错现象。电子按照构造原理排布，使整个原子的能量处于最低状态，原子相对较稳定。 1．构造原理 (1)含义：以光谱学事实为基础，从氢开始，随 递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。 (2)示意图 1s22s22p2 2．电子排布式 (1)表示方法——nsx 其中，n代表 ，s代表 ，x代表该能级填充的 。 例如：锂的电子排布式为1s22s1；C的电子排布式为 。 (2)能级交错 由构造原理可知，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的。电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。 能层 能级 电子数 【开拓思维】 试利用构造原理解释为什么原子核外最外层电子数目不超过8(K层为最外层时不超过2，Pd除外)，次外层电子数目不超过18。 提示：根据构造原理，能级的能量顺序为np<(n＋1)s<nd<(n＋1)p<(n＋2)s<nf。那么在填满np能级后接着填入的是(n＋1)s能级而不是nd能级，当nd能级上有电子时，(n＋1)s能级上已填有电子，n能层已经不是最外层了，所以原子核外最外层电子数不超过8个。同理，当电子填满nd能级后接着填入的是(n＋1)p能级而不是nf能级，当nf能级上有电子时，(n＋2)s能级上已填有电子，即n能层已经不是次外层而是倒数第三层了，所以次外层电子数不超过18个。 查阅元素周期表可知Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 问题1：根据Cr、Cu的电子排布式分析，电子排布式的书写顺序与核外电子填充顺序一定相同吗？ 提示：不一定相同，电子排布式的书写按电子层由里到外和s、p、d顺序，而核外电子填充顺序是按构造原理。过渡元素电子排布式的书写与电子填充顺序不一致。 问题2：所有元素的原子核外电子排布都符合构造原理吗？ 提示：构造原理是理想化的模型，并不能解释所有基态原子的核外电子排布。例如1～36号元素中， Cr、Cu两种元素基态原子的电子填充顺序与构造原理不符合。 【要点归纳】 1．构造原理 (1)构造原理是一个思维模型，是个假想过程。 (2)电子按照构造原理排布，会使整个原子的能量处于最低状态，原子相对较稳定。 (3)从第三能层开始，不同能层的能级出现能级交错现象。能级交错是指能层序数较大的某些能级的能量反而低于能层序数较小的能级的能量，如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(4f)>E(6s)等，原因之一是电子之间存在着斥力，从而减弱了原子核对外层电子的吸引力。 2．电子排布式的书写 (1)“三步法”书写一般电子排布式 (2)简化电子排布式的书写 将电子排布式中内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分用相应的稀有气体元素符号外加方括号表示的式子称为简化电子排布式。如钠、铁、砷的简化电子排布式分别为[Ne]3s1、[Ar]3d64s2、[Ar]3d104s24p3。 (3)离子核外电子排布式的书写 先写出原子的电子排布式，再根据得失电子情况进行调整。对于主族元素的原子来说，原子失去电子时，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外层未填满的能级上。如： 【提醒】 ①以稀有气体的元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。[Ne]、[Ar]等符号的意义分别是指该部分与Ne、Ar等的电子排布式相同。 ②根据构造原理，在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外层上的能级，如Ti、V等过渡元素电子最后填入的是3d能级而不是4s能级。 【典例分析】 【典例1】 按要求填空： (1)B原子的电子排布式为___________________________________。 (2)N原子的价层电子排布式为______________________________。 (3)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。 (4)Li3N晶体中氮以N3-存在，N3-的电子排布式为________。 (5)写出镓(Ga)原子的简化电子排布式：________________________。 【命题分析】 本题以电子排布式的书写为载体考查构造原理的掌握程度，培养学生证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 答案：(1)1s22s22p1(或[He]2s22p1)　(2)2s22p3 (3)34　3s23p63d10　(4)1s22s22p6 (5)[Ar]3d104s24p1 【技巧】 书写电子排布式的关键是熟悉构造原理，各能级能量由低到高可记为ns<(n－2)f<(n－1)d<np，最后要把同一能层的不同能级移到一起。 【对点练】 1.构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是(　　) A．E(3s)＞E(3p)＞E(3d) B．E(3s)＞E(3p)＞E(1s) C．E(4f)＞E(3d)＞E(4s) D．E(5s)＞E(4s)＞E(4f) 答案：C 2．下列说法或化学用语的使用正确的是(　　) A．符号为M的能层最多容纳的电子数为32个 B．Se的价层电子排布为：3d104s24p4 C．Ni的简化电子排布式：[Ar]3d94s1 D．构造原理呈现的能级交错源于光谱学实验 解析：选D。符号为M的能层序号为3，最多容纳的电子数为2×32＝18，A项错误； Se是34号元素，其价层电子排布为4s24p4，B项错误； Ni是28号元素，其简化电子排布式为[Ar]3d84s2，C项错误；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，D项正确。 【情境诱思】 宏观物体和微观电子的运动状态有什么不同？ 提示：宏观物体的运动状态是可以预测的，而微观电子的运动状态不可预测，只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。 1．电子云与电子云轮廓图 (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 的形象化描述。 (2)电子云轮廓图 ①概念：把电子在原子核外空间出现概率P＝ 的空间圈出来，所得图形即电子云轮廓图。 ②形状 s电子云轮廓图呈 ，同一原子能层越高，电子云半径越大，如图1所示； p电子云轮廓图呈 ，如图2所示。 2．原子轨道 (1)定义：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：常用 的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。 (3)不同能层的能级、原子轨道数、原子轨道名称及形状和取向 能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 原子轨道的形状与取向 形状 取向 K 1s 1 1s 形 － L 2s 1 2s 形 － 2p 3 形 M 3s 1 3s 球形 － 3p 3 哑铃形 相互垂直 3d 5 － － － N 4s 1 4s 球形 － 4p 3 哑铃形 相互垂直 4d 5 － － － 4f 7 － － － …… …… …… …… …… …… 【易错辨析】 1．电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定轨道上高速旋转( ) 2．2p、3p、4p能级的轨道数依次增多( ) 3．2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相等( ) 提示：电子的运动状态不可预测，只能确定它出现在原子核外空间各处的概率。 提示：2p、3p、4p能级的轨道数相同。 下面是电子在1s轨道、2py轨道的电子云图，思考并回答下列问题： 问题1：电子在原子核外出现的概率有什么规律？ 提示：离核越近，电子出现的概率越大，电子云越密集。如2s电子云比1s电子云疏散。 问题2：同一能层不同能级的原子轨道数目、形状是否相同？不同能层同种能级的原子轨道数目、形状是否相同？ 提示：同一能层，不同能级的原子轨道形状不同，数目不同；不同能层，同种能级的原子轨道形状、数目相同，半径不同，能量不同。 【要点归纳】 1．正确认识电子云 (1)电子云图表示电子在核外空间出现的概率密度的相对大小。电子云图中小黑点密度越大，表示电子出现的概率密度越大。 (2)电子云图中的小黑点并不代表电子，小黑点的数目也不代表电子真实出现的次数。 (3)由氢原子的1s电子在原子核外出现的概率密度分布图可知，在离原子核越近的空间电子出现的概率越大；电子云的外围形状具有不规则性。 (4)电子云或原子轨道的形状取决于其类型，而与电子数目无关。 2．原子轨道与能层序数的关系 (1)不同能层的相同能级的原子轨道形状相同，只是半径不同。能层序数n越大，原子轨道的半径越大。 (2)s能级只有1个原子轨道。p能级有3个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示。在同一能层中px、py、pz的能量相同。 (3)在同一能层，原子轨道数与能层序数(n)的关系：原子轨道数目＝n2。 【典例分析】 【典例2】 下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(　　) A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p轨道呈哑铃形，在空间有两个伸展方向 D．p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大 解析：选D。电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域内出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包裹，故A错误；原子轨道的形状是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，它表明电子在这一区域内出现的概率大，在此区域外出现的概率少，故B错误；p轨道在空间有x、y、z 3个伸展方向，故C错误；由于按2p、3p……的顺序，电子的能量依次增大，电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展，原子轨道的平均半径逐渐增大，故D正确。 【对点练】 3.(2024·吉林长春高二期中)下列有关原子结构与性质的叙述中，不正确的是(　　) A．原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态 B．电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱 C．2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等 D．3p和4p轨道的形状均为哑铃形 解析：选C。原子轨道和电子云可用来形象地描述电子的运动状态，A正确；电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱，B正确；2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等，C错误； 3p和4p轨道的形状均为哑铃形，D正确。 4．(2024·河北保定高二检测)s能级、p能级的原子轨道图如图，下列说法正确的是(　　) A．s能级和p能级的原子轨道形状相同 B．s能级的原子轨道半径与能层序数无关 C.铜原子的电子在29个原子轨道上高速运动 D．每个p能级有3个原子轨道 解析：选D。s轨道为球形，p轨道为哑铃形，形状不同，A错误；能层序数越大，s能级的原子轨道半径越大，B错误；铜的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，电子在15个原子轨道上运动，C错误； p能级有3个原子轨道，D正确。 课堂加练·课后检测 【课堂加练题组】 1．(2024·广东东莞高一检测)以下对核外电子运动状况的描述正确的是( ) A．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道依次增多 B．电子云图中的一个小黑点表示一个自由运动的电子 C．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同 解析：选D。同一原子中，2p、3p、4p能级的能量依次升高，但轨道数都为3，A错误；电子云图中的小黑点的疏密只表示电子出现的概率多少，不表示电子，B错误； 4s电子能量高于3s电子，4s电子在离核更远的地方出现的概率比3s电子大，不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动，C错误；在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，D正确。 2．下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是(　　) A．Mg2+　1s22s22p6 B．Br　1s22s22p63s23p63d104s24p5 C．O2-　1s22s22p6 D．Cu　1s22s22p63s23p63d94s2 解析：选D。Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，D错误。 3．下列说法中正确的是(　　) A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形 B．M能层有3s、3p、3d三个轨道 C．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的 D．基态铜原子有8个能级 解析：选C。电子在原子轨道中做无规则运动，所以电子不是按照某种形状运动的， A错误； M层为第三层，有3个能级，3s、3p、3d，共有9个轨道， B错误；电子运动无规律，只能利用概率方式来描述，原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的， C正确； Cu是29号元素，处于周期表中第四周期第ⅠB族，基态铜原子的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，所以有7个能级， D错误。 4．(2024·山东烟台高二联考)我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10 909 m。“奋斗者”号载人舱球壳的材料是一种由Ti、Al、Sn和Si等组成的合金，其中Si和Sn两种元素在元素周期表中位于同一纵列，下列有关说法错误的是(　　) A．基态Sn原子的价电子排布式为5s25p2 B．基态Si原子和基态Ti原子的价电子数不相等 C．基态Ti原子核外有7种能量不同的电子 D．基态Al原子核外有13种运动状态不同的电子 解析：选B。Si处于第ⅣA族，其价电子排布式为3s23p2，价电子数为4，基态Ti原子价电子排布式为3d24s2，价电子数为4，B错误。 5．如图是s能级和p能级的原子轨道图。 试回答下列问题： (1)s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。 (2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________，它的最低价氢化物的电子式是________。 (3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，Y的元素符号为________，原子的核外电子排布式为__________________________________________。 解析：(1)s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnn pn+1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素，最低价氢化物为NH3，电子式为。(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1，则n－1＝2，n＝3，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。 答案：(1)球　1　哑铃　3　(2)2p　垂直　氮　　(3)S　1s22s22p63s23p4 【基础达标练】 1．(2024·陕西西安高一期中)下列有关构造原理的说法错误的是(　　) A．原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d B．某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2 C．所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理 D．构造原理中的电子排布能级顺序源于光谱学事实 解析：选C。Cu：3d104s1，Cr：3d54s1，不遵循构造原理，C错误。 2．(2024·河南濮阳高二检测)氦氖激光主要用于医疗照射，有消炎、镇痛和扩张血管的作用。在放电管中的氦氖原子气体，当处于激发态的氦原子碰撞氖原子时，将能量传递给氖原子，使其电子向不同能级跃迁，从而产生不同波长的激光。下列核外电子排布式表示激发态氖原子的是(　　) A．1s22s22p6 B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p53p1 解析：选D。核外电子排布式1s22s22p53p1表示电子从2p能级跃迁至3p能级，表示激发态氖原子。 3．(2024·河南郑州高二联考)下列有关基态微粒的电子排布式正确的是(　　) A．Ti：[Ar]3d24s2 B．Ni2+：[Ar]3d64s2 C．Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 D．Br－：[Ar]4s24p6 解析：选A。Ti的原子序数是22，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，A正确；Ni的原子序数是28，Ni原子失去最外层2个电子形成Ni2+，基态Ni2+的电子排布式为[Ar]3d8，B错误； Cu的原子序数是29，基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，C错误； Br的原子序数是35，基态Br－的电子排布式为[Ar]3d104s24p6，D错误。 4．下列说法错误的是(　　) A．f能级有7个原子轨道 B．np能级都有3个相互垂直的原子轨道，且能量相等 C．ns、np、(n－1)d、(n－2)f中，基态原子的电子在排布时最后排布的是(n－2)f D．2s轨道比1s轨道大，从空间角度看，2s轨道包含了1s轨道 解析：选C。s、p、d、f能级具有的轨道数分别为1、3、5、7个，A正确； p能级具有3个轨道，且相互垂直，能量相等，B正确；能量ns<(n－2)f<(n－1)d<np，最后排布的是np，C错误；s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，D正确。 5．图1和图2分别是1s电子的概率密度分布图和原子轨道图。下列有关说法正确的是(　　) A．图1中的每个小点表示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轨道呈球形，有无数条对称轴 D．图1中的小点表示电子在核外所处的位置 答案：C 6．(2024·山西晋中高二检测)某原子的最外层电子排布式为3s23p2，下列对其核外电子运动的说法错误的是(　　) A．原子轨道有4种不同的伸展方向 B．有5种不同能量的电子 C. 有5种不同的运动范围 D．有14种不同运动状态的电子 解析：选C。某原子的最外层电子排布式为3s23p2，则该元素是14号Si元素。在Si原子上有s、p两种轨道，s轨道是球形对称的，p轨道有三个不同的伸展方向，因此Si原子的原子轨道有4种不同的伸展方向，A正确； Si元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，处于同一能级上的电子的能量相同，在Si原子上有5种不同的能级，有5种不同能量的电子，B正确； Si的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，原子核外有9种不同的原子轨道，则有9种不同的运动范围，C错误； Si原子核外有14个电子，由于在同一个原子中，不存在运动状态完全相同的电子，因此Si原子有14种不同运动状态的电子，D正确。 7．(2024·山东名校高二联考)在实际生产中，可利用反应CO2＋NaOH===NaHCO3来捕捉废气中的CO2，下列有关化学用语表示正确的是(　　) A．CO2的分子结构模型： B．OH－的电子式： C．Na＋的电子排布式：1s22s22p63s1 D．基态C原子px轨道的电子云轮廓图： 解析：选D。CO2分子的空间结构为直线形，A项错误；OH－的电子式为，B项错误；Na＋的电子排布式为1s22s22p6，C项错误；基态C原子px轨道的电子云轮廓图为哑铃形，D项正确。 8．完成下列各题。 (1)基态Zn原子核外电子排布式为________________。 (2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为________。 (3)基态Fe2+核外电子排布式为___________。 (4)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________。 (5)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)　(2)4s　4f5　 (3)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)　(4)N　(5)3d104s24p2 【能力提升练】 9．下列元素相关粒子的简化电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是(　　) A．[Ne]3s23p2　[Ne]3s2 B．[Ar]4s1　[Ne]3s23p4 C．[Ne]3s23p1　[Ar]4s2 D．[He]2s22p4　[Ne]3s23p5 解析：选B。A项，两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为金属元素；B项，两种元素分别为K、S，符合题意；C项，两种元素分别为Al、Ca，均为金属元素；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素。 10．X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子处于基态时的最外层电子排布式可能是(　　) A．X：3s23p1　Y：3s23p5 B．X：2s22p3　Y：2s22p4 C．X：3s23p2　Y：3s23p4 D．X：3s2　Y：2s22p3 解析：选B。X为Al，Y为Cl，形成的化合物为AlCl3，A项不可能；X为N，Y为O，可形成化合物N2O3，B项可能；X为Si，Y为S，不能形成X2Y3型化合物，C项不可能；X为Mg，Y为N，可形成化合物Mg3N2，不能形成X2Y3型化合物，D项不可能。 11．A、B、C、D是四种短周期元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有五个电子。回答下列问题： (1)A为________(写出元素符号，下同)。 (2)B为________，简化电子排布式是________________________________。 (3)C为________，核外电子排布式是______________________________。 (4)D为________，价层电子排布式是______________________________。 解析：A、B、C、D是四种短周期元素，由A的原子结构示意图可知，x＝2，A的原子序数为14，故A为Si元素；A、B、C同周期，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，故B为Na元素，C的最外层有五个电子，故C为P元素；C、D同主族，故D为N元素。 答案：(1)Si　 (2)Na　[Ne]3s1　(3)P　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)　(4)N　2s22p3 12．推导下列元素，回答有关问题： (1)具有1个4p电子的元素为________(写元素名称，下同)。 (2)N层只有1个电子的主族元素是_______，其氯化物的焰色试验呈________色。 (3)3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为________，原子序数为________。 (4)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价层电子排布式是________，X在参与化学反应时，1个原子失去的电子数为________。 解析：(4)原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则X为Fe、Y为Ni；Ni基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，Ni基态原子的价层电子排布式是3d84s2；Fe基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，Fe基态原子的价层电子排布式是3d64s2，参与化学反应时，失去2个或3个电子，表现为＋2价或＋3价。 答案：(1)镓　(2)钾　紫　(3)铜　29　(4)3d84s2　2个或3个 13．(2024·山东烟台高二检测)按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题： A原子中只有一个能层且只含1个电子；B原子的2p轨道上得到2个电子后不能再容纳外来电子；C原子价电子排布式为nsn-1npn+1 ；D的一种核素的质量数为59，中子数为31。 (1)A的原子轨道形状为________。 (2)画出B的原子结构示意图________。 (3)C的基态原子核外电子空间运动状态有________种。 (4)D2+ 的核外电子排布式是____________。 解析：A原子中只有一个能层且只含1个电子，则A为H元素；B原子的2p轨道上得到2个电子后不能再容纳外来电子，原子核外电子排布式为1s22s22p4，故B为O元素；C原子价电子排布式为nsn-1npn+1，由于s能级容纳2个电子，即n－1＝2，则n＝3，C原子价电子排布式为3s23p4，故C为S元素；D的一种核素的质量数为59，中子数为31，其质子数为59－31＝28，故D为Ni元素。 答案：(1)球形　(2)　(3)9 (4)1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8) $$