专题02 核外电子排布式的规范书写与推断（重难点讲义）化学沪科版选择性必修2

专题02核外电子排布式的规范书写与推断 1．认识基态原子的核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。 2．能从原子的微观层面理解原子的组成、结构等,能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法。 3．会书写1～36 号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 一、基态原子核外电子的排布规则 1．构造原理(能量最低原理) (1)含义：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____________。 (2)示意图： (3)结论：电子所排的能级顺序：1s、____、____、____、____、____、____、____、____、____、____、6s、4f、5d、6p、7s……。 2．电子自旋与泡利原理 (1)电子自旋：微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性，电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称______________，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。 (2)泡利原理：在一个原子轨道里，最多只能容纳____个电子，它们的自旋________。又叫泡利不相容原理。 3．洪特规则 (1)内容：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。 (2)特例：在简并轨道(同一能级)上的电子排布处于_____充满、_____充满和_____空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 相对稳定的状态 如24Cr的电子排布式为________________________，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 二、常见核外电子排布的表示方法比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明________数、左上方标明________数的一种图示即为原子符号 实例 8 (16)O 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________________，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 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________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________________，价层电子排布式即最外层电子排布式 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 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 Al： 三、核外电子排布式的书写 1．“三步法”书写一般电子排布式： ①按照构造原理写出电子填入能级的顺序 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… ②分析基态原子的核外电子数，根据各能级容纳的电子数填充电子 基态Fe原子的核外电子数为26，电子填充顺序为 1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→_____→_____ ③去掉空能级，并按能层顺序书写，能量低的能级写在左边，而不是按照构造原理的顺序书写 Fe原子电子排布式为________________不能写成 1s22s22p63s23p64s23d6 2．简化电子排布式 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；方括号里的符号的意义是该元素上一个周期的________________的结构，称为“原子实” 实例 氮 钠 铁 砷 电子排布式 ________ ________ ________________ ________________ 简化的电子排布式 ________ ________ ________________ ________________ 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。原子失去电子时总是先失去最外层电子，然后失去次外层电子，之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说，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能层未填满的能级上 实例 O2－ 电子排布式 1s22s22p6 4．价层电子排布式的书写步骤 第一步 写出简化电子排布式 Na Mn 简化电子排布式 [Ne]3s1 [Ar]3d54s2 第二步 删去基态原子电子排布式中方括号部分，即得价层电子排布式，该写法适应于元素周期表中第IA、IIA和过渡元素 价层电子排布式 3s1 3s1 第三步 对于第IIIA～VIIA和零族元素，其价层电子排布式的书写方法是在第一步的基础上删去内层电子排布，只保留最外层电子排布 33As的电子排布式为________________，故价层电子排布式为________________ 四、特殊原子的核外电子排布式 1．Cr的核外电子排布 先按能量从低到高排列： 1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5为半充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：________________。 2．Cu的核外电子排布 先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10为全充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：________________________。 注意元素原子电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Ga的电子排布式：________________________；简化电子排布式：________________；价层电子排布式：________________。 题型01基态原子核外电子排布规则 【典例】(2025·上海浦东新高二期中)某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为 该电子排布违背了___________。 A．泡利不相容原理 B．能量最低原理 C．洪特规则 D．八隅体规则(八电子规则) 提分速记 核外电子排布常见错误 (1)在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理)； ②(违反泡利原理)； ③(违反洪特规则)； ④(违反洪特规则)。 (2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前， 如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 【变式】下列说法错误的是_______。 A．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量 B．6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 题型02核外电子的运动状态及排布式的书写 【典例】下列各原子或离子的电子排布式正确的是_______。 A．Cu：[Ar]3d94s2 B．Al3+：1s22s22p6 C．Br—的价电子：3d104s24p6 D．Mn：1s22s22p63s23p63d7 提分速记 核外电子排布不同表示方法间的关系 原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。如: 【变式】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1s22s22p63s23p1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1s22s22p63s23p63d104s2的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的1/3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 题型03离子核外电子的运动状态及排布式的书写 【典例】X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是_______。 A．X可能为稀有元素 B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2 C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2 D．X2＋的最外电子层上有6个电子 【变式】下列说法中不正确的是_______。 A．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6 B．24价层电子排布式为 C．基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4：5 D．某元素的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6 题型04未成对电子数确定 【典例】(2025·上海三模)元素周期表中，与34Se位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有___________。 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【变式】(2025··上海川沙中学高二期末)钒(23V)广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。基态钒原子的价电子排布式为 ，与钒同周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的是 (填元素符号)。 【巩固训练】 1．(2025·上海市华东师范大学附属周浦中高三期中考试)基态砷原子价电子轨道表示式不能写为，是因为该排布方式违背了以下哪个原理_______。 A．强弱原理 B．守恒原理 C．泡利不相容原理 D．洪特规则 2．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是(　　) A. B. C. D. 3．若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了_______。 A．能量守恒原理 B．洪特规则 C．能量最低原理 D．泡利不相容原理 4．(2025·上海市三林中学高三期中考试)22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，它在元素周期表中的位置是_______。 A．第4周期 ⅡA B．第4周期 ⅣA C．第4周期 ⅡB D．第4周期 ⅣB 5．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所属的区、周期和族为_______。 A．p区、第五周期、第ⅠB族 B．ds区、第五周期、第Ⅷ族 C．d区、第四周期、第ⅠB族 D．ds区、第五周期、第ⅠB族 6．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是_______。 A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5 7．主族元素的原子可失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子也可得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是_______。 A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6 B．F－：1s22s22p5 C．S：1s22s22p63s23p4 D．Ar：1s22s22p63s23p6 8．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成_______。 A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2 9．下列说法中正确的是( ) A．基态铬原子Cr的价电子排布式：3d44s2 B．氮原子的L层电子轨道表示式： C．K+的结构示意图： D．电子排布图违背了泡利规则 10．下列说法错误的是_______。 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 11．(2025·上海市第二中学高三期中考试)关于铁元素基态下的原子或离子，下列说法错误的是_______。 A．核外的单电子数目为5个 B．原子核外有7种能量不同的电子 C．原子价电子的原子轨道有6种伸展方向 D．原子核外有26种不同运动状态的电子 12．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是_______。 A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 B．1s22s12px12py12pz1违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布 C．不符合泡利原理，是不存在的排布 D．原子结构示意图为的原子，核外电子云有3种不同形状 13．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中： (1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。 (2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。 (3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种微粒的符号是________。 (4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种微粒的符号是________。 14．判断电子的运动状态 (1)基态F原子核外电子的运动状态有______种。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。 (3)基态Si原子价层电子的运动状态有________种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23p违背了________。 (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。 【强化训练】 1．某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则下列说法错误的是_______。 A. 该原子核外电子共占据5个轨道 B. 该原子核外电子共有16种运动状态 C. 该原子核外电子共占据三个能层 D. 该原子核外电子共占据五个能级 2．(2025·上海市文建中学高三月考)周期表中26号元素铁的方格中注明3d64s2，由此可以推断_______。 A．它位于周期表中第四周期Ⅷ族 B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C．Fe2+ 的核外价电子排布式为 3d44s2 D．单质铁具有较强的氧化性 3．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是_______。 A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2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1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的5 (1)的原子和价电子排布式为4s24p5的原子 D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子 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．F-的结构示意图为 5．下列各组原子中，一定属于同族元素的是_______。 A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子 B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子 C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子 D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子 6．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)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) 7．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关性质如表所示： A 基态A原子核外电子占据3个轨道 B 原子核外有6种运动状态不同的电子 C 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 D 基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子 E 基态E＋各能级电子全充满 (1)元素A、E的元素符号分别是：________。画出元素A基态原子的轨道表示式：_________。 (2)画出C元素原子的结构示意图：________。 (3)写出D元素基态原子的电子排布式：________，其核外电子空间运动状态有______种。 (4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，其原因是____________。 (5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物，该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键，每个C原子与3个B原子形成共价键，其化学式为________。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02核外电子排布式的规范书写与推断 1．认识基态原子的核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则等。 2．能从原子的微观层面理解原子的组成、结构等,能根据核外电子的排布规则熟知核外电子排布的表示方法。 3．会书写1～36 号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。 一、基态原子核外电子的排布规则 1．构造原理(能量最低原理) (1)含义：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。 (2)示意图： (3)结论：电子所排的能级顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……。 2．电子自旋与泡利原理 (1)电子自旋：微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性，电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。 (2)泡利原理：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。又叫泡利不相容原理。 3．洪特规则 (1)内容：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。 (2)特例：在简并轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。 相对稳定的状态 如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 二、常见核外电子排布的表示方法比较 原子(核素)符号 含义 在元素符号的左下方标明质子数、左上方标明质量数的一种图示即为原子符号 实例 8 (16)O 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 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 实例 Al：3s23p1 电子排 布图 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 Al： 三、核外电子排布式的书写 1．“三步法”书写一般电子排布式： ①按照构造原理写出电子填入能级的顺序 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…… ②分析基态原子的核外电子数，根据各能级容纳的电子数填充电子 基态Fe原子的核外电子数为26，电子填充顺序为 1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d6 ③去掉空能级，并按能层顺序书写，能量低的能级写在左边，而不是按照构造原理的顺序书写 Fe原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2不能写成 1s22s22p63s23p64s23d6 2．简化电子排布式 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；方括号里的符号的意义是该元素上一个周期的惰性气体电子排布式的结构，称为“原子实” 实例 氮 钠 铁 砷 电子排布式 1s22s22p3 1s22s22p63s1 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d104s24p3 简化的电子排布式 [He]2s22p3 [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。原子失去电子时总是先失去最外层电子，然后失去次外层电子，之后是倒数第三层电子……对于主族元素的原子来说，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能层未填满的能级上 实例 O2－ 电子排布式 1s22s22p6 4．价层电子排布式的书写步骤 第一步 写出简化电子排布式 Na Mn 简化电子排布式 [Ne]3s1 [Ar]3d54s2 第二步 删去基态原子电子排布式中方括号部分，即得价层电子排布式，该写法适应于元素周期表中第IA、IIA和过渡元素 价层电子排布式 3s1 3s1 第三步 对于第IIIA～VIIA和零族元素，其价层电子排布式的书写方法是在第一步的基础上删去内层电子排布，只保留最外层电子排布 33As的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故价层电子排布式为4s24p3 四、特殊原子的核外电子排布式 1．Cr的核外电子排布 先按能量从低到高排列： 1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5为半充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1。 2．Cu的核外电子排布 先按能量从低到高排列：1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10为全充满状态，比较稳定，故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道，得到1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一能层的排到一起，得到该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。 注意元素原子电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Ga的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p1；简化电子排布式：[Ar]3d104s24p1；价层电子排布式：4s24p1。 题型01基态原子核外电子排布规则 【典例】(2025·上海浦东新高二期中)某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为 该电子排布违背了___________。 A．泡利不相容原理 B．能量最低原理 C．洪特规则 D．八隅体规则(八电子规则) 【答案】A 【解析】A项，泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子，即在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反，该电子排布违背了泡利不相容原理，故A符合题意；B项，能量最低原理，基态多电子原子核外电子排布时总是先占据能量最低的轨道，当低能量轨道占满后。才排入高能量的轨道，以使整个原子能量最低，故B不符合题意；C项，洪特规则是指在能量相同的轨道上排布电子时，电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，故C不符合题意；D项，该电子轨道表示式和八隅体规则(八电子规则)无关，故D不符合题意；故选A。 提分速记 核外电子排布常见错误 (1)在书写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理)； ②(违反泡利原理)； ③(违反洪特规则)； ④(违反洪特规则)。 (2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前， 如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时，却先失4s轨道上的电子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 【变式】下列说法错误的是_______。 A．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量 B．6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则 C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理 D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理 【答案】 A 【解析】 根据构造原理，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A项错误。 题型02核外电子的运动状态及排布式的书写 【典例】下列各原子或离子的电子排布式正确的是_______。 A．Cu：[Ar]3d94s2 B．Al3+：1s22s22p6 C．Br—的价电子：3d104s24p6 D．Mn：1s22s22p63s23p63d7 【答案】B 【解析】A．Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，A错误；B．Al3+核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B正确；C．Br为主族元素，Br—价电子就是最外层电子，价电子排布式为4s24p6，C错误；D．Mn的原子序数为25，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，D错误；故选B。 提分速记 核外电子排布不同表示方法间的关系 原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。如: 【变式】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1s22s22p63s23p1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1s22s22p63s23p63d104s2的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的1/3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 【解析】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1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，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1s22s22p63s23p63d104s2，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1/3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7/17，两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。 题型03离子核外电子的运动状态及排布式的书写 【典例】X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是_______。 A．X可能为稀有元素 B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2 C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2 D．X2＋的最外电子层上有6个电子 【答案】B 【解析】X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。 【变式】下列说法中不正确的是_______。 A．K+的电子排布式为1s22s22p63s23p6 B．24价层电子排布式为 C．基态Fe3+、Fe2+中未成对电子数之比为4：5 D．某元素的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，则该元素-2价阴离子的核外电子排布式为[Ne]3s23p6 【答案】C  【解析】A.钾离子的核外有个电子，依据核外电子排布原理及规则，K+的电子排布式为，故A正确；B.Cr是24号元素，Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，其价层电子排布为3d54s1，则Cr3+价层电子排布式为3d3，故B正确；C.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5，3d轨道上的5个电子为未成对电子，Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d6，3d轨道上的6个电子有一对成对电子，未成对电子数为4，二者的未成对电子数为5：4，故C不正确；D.s轨道最多2个电子，因此元素的原子最外层电子排布式为3s23p4，即为16号元素硫，-2价阴离子即S2-的核外电子排布式为[Ne]3s23p6，D正确。 题型04未成对电子数确定 【典例】(2025·上海三模)元素周期表中，与34Se位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有___________。 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 【答案】D 【解析】Se(原子序数34)位于第四周期ⅥA族，电子排布为。4p轨道有4个电子，根据洪德规则，3个轨道中2个轨道各含1个未成对电子，1个轨道含2个电子(配对)，故未成对电子数为2。钛(原子序数22)：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。镍(Ni，原子序数28)：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。锗(原子序数32)：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子。硒(原子序数34)：电子排布 ， 轨道有2个未成对电子，共4种。故选D。 【变式】(2025··上海川沙中学高二期末)钒(23V)广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”“金属维生素”之称。基态钒原子的价电子排布式为 ，与钒同周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的是 (填元素符号)。 【答案】3d34s2 As 【解析】已知钒是23号元素，故基态钒原子的核外电子排布式为：[Ar]3d34s2，则其价电子排布式为3d34s2，与钒同周期即为第4周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数最多的即[Ar]3d104s24p3，是As。 【巩固训练】 1．(2025·上海市华东师范大学附属周浦中高三期中考试)基态砷原子价电子轨道表示式不能写为，是因为该排布方式违背了以下哪个原理_______。 A．强弱原理 B．守恒原理 C．泡利不相容原理 D．洪特规则 【答案】D 【解析】泡利不相容原理是指每个轨道最多可以容纳两个自旋相反的电子，洪特规则是指基态原子中，填入简并轨道的电子，总是先单独分占，且自旋平行，该砷原子的核外电子轨道表示式违背了洪特规则，故选D。 2．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是(　　) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】原子处于基态时能量最低。A项，Be原子的2s轨道未排满电子，2p轨道排布1个电子，应为激发态，错误；B项，N原子核外电子排布不符合洪特规则，错误；C项，B原子的2s轨道未排满电子，2p轨道排布2个电子，应为激发态，错误；D项，碳原子的1s和2s轨道全部排满电子后，2p轨道排布2个电子，核外电子排布符合能量最低原理，应是基态碳原子，正确。 3．若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1，它违背了_______。 A．能量守恒原理 B．洪特规则 C．能量最低原理 D．泡利不相容原理 【答案】B 【解析】P原子3p能级上有3个轨道，3p能级上有3个电子，3个电子应该排在3个不同的轨道上，且自旋方向相同，若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23 px23py1，它违背了洪特规则，故选B。 4．(2025·上海市三林中学高三期中考试)22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，它在元素周期表中的位置是_______。 A．第4周期 ⅡA B．第4周期 ⅣA C．第4周期 ⅡB D．第4周期 ⅣB 【答案】D 【解析】22Ti原子的价电子排布式为3d24s2，则填入电子的最高能层为第四层，可知该元素位于第4周期，价电子出现d能级，该元素为副族元素，又由价电子数之和为2+2=4，可知该元素位于第4周期ⅣB族，故选D。 5．基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素所属的区、周期和族为_______。 A．p区、第五周期、第ⅠB族 B．ds区、第五周期、第Ⅷ族 C．d区、第四周期、第ⅠB族 D．ds区、第五周期、第ⅠB族 【答案】D 【解析】依据Cu原子的核外电子排布[Ar]3d104s1进行迁移，则可推断出核外电子排布式为[Kr]4d105s1的元素属于第五周期第ⅠB族元素，位于ds区。 6．下列原子或离子的核外电子排布式，正确的是_______。 A．16S2－：1s22s22p63s23p4 B．21Sc：1s22s22p63s23p64s23d1 C．18Ar：1s22s22p63s23p6 D．9F：2s22p5 【答案】C 【解析】S2－的原子核外共有18个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，选项A是S原子的核外电子排布式，故A项错误；书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，能层高的能级要写在右边，因此21Sc原子的核外电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，故B项错误；D是F的最外层电子(价电子)的排布式，D项不符合题意。故选C。 7．主族元素的原子可失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子也可得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是_______。 A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6 B．F－：1s22s22p5 C．S：1s22s22p63s23p4 D．Ar：1s22s22p63s23p6 【答案】B 【解析】首先写出各原子的正确的电子排布式：Ca 1s22s22p63s23p64s2，F 1s22s22p5，S 1s22s22p63s23p4，Ar 1s22s22p63s23p6，A中生成Ca2＋失去了4s轨道上的2个电子，B中得1个电子进入2p轨道，电子排布为1s22s22p6。故选B。 8．表示一个原子在M能层上有10个电子，可以写成_______。 A．3p6 B．3d10 C．3s23p63d2 D．3s23p64s2 【答案】C 【解析】M层为第三能层，根据构造原理，电子依次排布在1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d能级，故第三能层有10个电子的电子排布式为3s23p63d2，故选C。 9．下列说法中正确的是( ) A．基态铬原子Cr的价电子排布式：3d44s2 B．氮原子的L层电子轨道表示式： C．K+的结构示意图： D．电子排布图违背了泡利规则 【答案】B 【解析】A项，基态铬原子Cr的核电荷数为24，根据能量最低原理，电子排布达到半充满或全充满的结构相对稳定，则Cr的价电子排布式：3d54s1，A项错误；B项，由洪特规则和泡利原理可知，态氮原子L层电子的轨道表示式为，B项正确；C项，K+的核电荷数为19，核外电子总数为18，其离子结构示意图为，C项错误；D项，据图可知3p轨道中没有优先占满空轨道，违反了洪特规则，D项错误；故选B。 10．下列说法错误的是_______。 A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p… B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式 C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5 D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2 【答案】A 【解析】A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误；B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确；C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确；故选A。 11．(2025·上海市第二中学高三期中考试)关于铁元素基态下的原子或离子，下列说法错误的是_______。 A．核外的单电子数目为5个 B．原子核外有7种能量不同的电子 C．原子价电子的原子轨道有6种伸展方向 D．原子核外有26种不同运动状态的电子 【答案】C 【解析】铁的原子序数为26，核外电子排布式为[Ar]3d64s2。A项，Fe3+的价电子排布为3d5，有五个单电子，A正确；B项，铁原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个不同能级，有七种不同能量的电子，B正确；C项，Fe的价电子排布为3d64s2，4s能级是球形，无所谓伸展方向，3d能级梅花瓣形，有5个轨道，有5种伸展方向，C错误；D项，铁有26个电子，原子核外有26种不同运动状态的电子，D正确；故选C。 12．下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是_______。 A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子 B．1s22s12px12py12pz1违背了洪特规则，是激发态原子的电子排布 C．不符合泡利原理，是不存在的排布 D．原子结构示意图为的原子，核外电子云有3种不同形状 【答案】C 【解析】A．电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子不是基态Cr原子，基态Cr原子的电子排布为[Ar]3d54s1，遵循半充满状态稳定这一规律，A不选；B．该电子排布式没有违背洪特规则，是激发态原子的电子排布式，洪特规则指出电子在排布时应优先分占不同的轨道且自旋方向相同，B不选；C．该电子排布图中2s能级的两个电子自旋方向相同，违反的泡利原理，是不存在的，泡利原理指出，同一轨道的两个电子自旋方向应相反，C选；D．该原子为F原子，其电子排布为1s22s22p5，其电子云有2种不同的形状，即球形和纺锤形，D不选；故选C。 13．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中： (1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是________。 (2)某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________。 (3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种微粒的符号是________。 (4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性很强，且这种元素的原子得到一个电子即达到稳定结构，这种微粒的符号是________。 【答案】(1)Ar (2)S2－ (3)K＋ (4)Cl－ 【解析】符合上述核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2－，发生如下反应S2－＋Br2=S↓＋2Br－；氧化性很弱，得到电子后还原性很强，应为K＋；得一个电子即达稳定结构，故该微粒应为Cl－。 14．判断电子的运动状态 (1)基态F原子核外电子的运动状态有______种。 (2)基态钛原子的价层电子排布式为________，其原子核外电子的空间运动状态有________种，共有________种运动状态不同的电子。 (3)基态Si原子价层电子的运动状态有________种，若其电子排布式表示为[Ne]3s23p违背了________。 (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有________种。 【答案】(1) 9 (2)3d24s2 12 22 (3)4 洪特规则 (4)15 【解析】符(1)基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种。 (2)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2；s轨道有一种空间运动状态，p轨道有三种空间运动状态，d轨道有五种空间运动状态，3d轨道只有两个电子，有两种空间运动状态，因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种；核外有22个电子，就有22种运动状态。 (4)基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，基态Cu原子核外有几个轨道，其核外电子就有几种空间运动状态，则基态Cu原子核外电子的空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15种。 【强化训练】 1．某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则下列说法错误的是_______。 A. 该原子核外电子共占据5个轨道 B. 该原子核外电子共有16种运动状态 C. 该原子核外电子共占据三个能层 D. 该原子核外电子共占据五个能级 【答案】A  【解析】A.该原子核外电子共占据5个能级，s能级有1个轨道，能级有三个轨道，共9个轨道，故A错误；B.原子核外的每一个电子的运动状态均不相同，该原子核外有16个电子，共有种运动状态，故 B正确；C.该原子核外电子共占据三个能层，第一能层，第二能层，第三能层，故C正确；D.该原子核外电子共占据五个能级，1s、2s、2p、3s、3p，故D正确。故选A。 2．(2025·上海市文建中学高三月考)周期表中26号元素铁的方格中注明3d64s2，由此可以推断_______。 A．它位于周期表中第四周期Ⅷ族 B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C．Fe2+ 的核外价电子排布式为 3d44s2 D．单质铁具有较强的氧化性 【答案】A 【解析】A项，26号元素铁位于周期表中第四周期Ⅷ族，故A正确；B项，Fe基态核外电子排布式可简写为[Ar] 3d64s2，故B错误；C项，Fe2+ 的核外价电子排布式为 3d6，故C错误；D项，单质铁具有较强的还原性，故D错误；故选A。 3．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是_______。 A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2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1s22s22p63s23p63d64s2的原子 C．最外层电子数是核外电子总数的5 (1)的原子和价电子排布式为4s24p5的原子 D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子 【答案】B 【解析】A项，3p能级有一个空轨道，说明3p能级有2个电子，3s能级肯定已填满，价电子排布式为3s23p2，因此A中两微粒相同，A项不符合题意；B项，M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即价电子排布为3d104s2，应该是锌元素，3d64s2是铁元素的价电子排布式，B项符合题意；C项，价电子排布式为4s24p5，则3d能级已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电子总数的5 (1)的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，C项不符合题意。D项，2p能级有一个未成对电子，可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，D项不符合题意。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．F-的结构示意图为 【答案】C 【解析】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，正确的最外层电子排布图为 ，A项错误；基态铜原子的价层电子轨道表示式为，B项错误；基态Se的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，C项正确；F-的最外层电子数是8，D项错误。 5．下列各组原子中，一定属于同族元素的是_______。 A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子与原子核外N层上仅有一个电子的Y原子 B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子与3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子 C．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子 D．p轨道上都只有三个电子的X原子与Y原子 【答案】D 【解析】A．原子核外M层上仅有一个电子的X原子，X为Na元素、原子核外N层上仅有一个电子的Y原子，Y可以为K、Cr、Rb等元素，Na位于第IA族、Cr位于ⅥB族，二者不属于同一族，故A错误；B．2p轨道上有两个未成对的电子的X原子，X为C或O原子，3p轨道上有两个未成对的电子的Y原子，Y可以为Si或S，C、Si位于ⅣA族、O、S位于第ⅥA族，所以二者不一定属于同一族，故B错误；C．原子核外电子排布式为1s2的X原子，X为He元素，原子核外最外层电子排布式2s2的Y原子，Y为Be元素，所以不属于同一族，故C错误；D．原子基态时2p轨道上有3个电子，为N元素；原子基态时3p轨道上有3个电子，为P元素；原子基态时4p轨道上有3个电子，为As元素；原子基态时5p轨道上有3个电子，为Sb元素；均为同主族元素，故D正确。故选D。 6．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)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 【解析】(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；(2)基态原子的电子在核外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；(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；(4)原子轨道中电子处于全满、全空或半满时较稳定，所以在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，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；(5)在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，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；(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能级可能有1个电子或2个电子，如果4s能级是1个电子为Cr元素，如果4s能级有2个电子为Mn元素；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。 7．前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，其相关性质如表所示： A 基态A原子核外电子占据3个轨道 B 原子核外有6种运动状态不同的电子 C 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 D 基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子 E 基态E＋各能级电子全充满 (1)元素A、E的元素符号分别是：________。画出元素A基态原子的轨道表示式：_________。 (2)画出C元素原子的结构示意图：________。 (3)写出D元素基态原子的电子排布式：________，其核外电子空间运动状态有______种。 (4)元素A、B、C的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，其原因是____________。 (5)实验室合成一种由B和C两种元素形成的化合物，该化合物具有三维骨架结构。其中每个B原子与4个C原子形成共价键，每个C原子与3个B原子形成共价键，其化学式为________。 【答案】(1)B、Cu (2) (3)1s22s22p63s1 6 (4)三种元素的非金属性依次增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强 (5)C3N4 【解析】符由题意，A原子核外电子占据三个轨道，A为B元素；B原子核外有6种运动状态不同的电子，B为C元素；C元素位于第二周期，又因为其核外p能级电子数比s能级电子数少1个，因此C为N元素； D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子同时仅有1个未成对电子，s能级含1个轨道，p能级含有3个轨道，则D所含有的未成对电子在3s能级，因此D为Na元素；E＋的各能级电子均充满，因此E为Cu元素。(5)该化合物具有三维骨架结构，其中每个C原子与4个N原子形成共价键，所以C的化合价为＋4价，每个N原子与3个C原子形成共价键，所以N的化合价为－3价，则该化合物的化学式为C3N4。 15 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $