专题01 核外电子排布规律及表示方法（重难点讲义） 化学鲁科版选择性必修2

专题01 核外电子排布规律及表示方法 1. 理解核外电子排布的三大规律（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）。 2. 掌握电子排布式、轨道表示式的书写规范。 3.能正确书写 1-36 号元素及常见离子的电子排布式、轨道表示式。 4.能依据规律解释核外电子排布的典型现象。 一、基态原子核外电子排布原则 1．能量最低原则 (1)能量最低原理 基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。 (2) 基态原子按能量顺序1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……即按ns、(n－2)f、(n－1)d、np顺序排布。 能量高低：ns<np<nd<nf，1s<2s<3s，2p<3p<4p。 2．泡利不相容原理 （1）一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须相反，或者说一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。如2s2的电子排布为，不能为。 （2）泡利原理在化学中的应用 ①规范书写电子排布式与电子排布图：书写电子排布式、电子排布图（轨道表示式）时，必须遵循泡利原理，避免出现 “同一轨道内电子自旋相同” 或 “轨道电子数超过 2 个” 的错误。 ②解释元素周期表的结构 元素周期表的 “周期数”“族序数” 本质上由电子排布决定，而泡利原理是电子分层、分亚层填充的前提，直接解释了周期表的规律： a. 周期数 = 电子层数：由于泡利原理限制了各电子层的最大电子数，当某一电子层填满后，新电子只能填充到更外层，形成新的周期。 例如：第 1 周期（H、He）对应 K 层填充，第 2 周期（Li 到 Ne）对应 L 层填充，第 3 周期（Na 到 Ar）对应 M 层填充。 b.族序数与最外层电子数的关系：同一族元素最外层电子数相同（化学性质相似），而最外层电子数的最大值，由泡利原理限制（最外层为 n 层，ns 和np 亚层共 4 个轨道，最多 8 个电子）。 ③判断电子排布的合理性。 3．洪特规则 （1）原子核外电子在能量相同的各个原子轨道上排布时，将尽可能分占不同原子轨道，且自旋方向相同，这样整个原子的能量最低。如2p3轨道上的电子排布为，不能为或。 （2）特例：简并轨道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高的稳定性。 稳定构型 定义（以 d 亚层为例） 能量特点 示例（原子序数） 全充满 亚层轨道全填满电子，即电子数 = 2× 轨道数 能量最低，最稳定 Cu（29）：3d104s1（3d 全充满） 半充满 亚层轨道各填 1 个电子，即电子数 = 轨道数 能量较低，较稳定 Cr（24）：3d54s1（3d 半充满） 全空 亚层轨道无电子，即电子数 = 0 能量较低，较稳定 K（19）：3d04s1（3d 全空） （3）应用： ①规范书写电子排布图（轨道表示式）：电子排布图需直观体现 “轨道、电子数、自旋方向”，洪特规则是书写的核心依据，直接决定轨道内电子的填充顺序。 ②解释元素的化学性质（以主族元素为例）：元素的化学性质主要由最外层电子数决定，而洪特规则影响最外层电子的 “成对 / 未成对” 状态，进而决定性质。 ③判断电子排布的合理性：判断某元素的电子排布式、电子排布图是否合理时，需同时结合泡利原理和洪特规则，洪特规则主要检查 “简并轨道内电子是否优先分占且自旋相同”。 ④解释原子光谱的特征：原子光谱是电子在不同能级间跃迁产生的，洪特规则导致的 “未成对电子” 状态，会影响跃迁时的能量变化，进而产生特征光谱，可用于元素的定性分析。 4．基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 可简单写为nlx，其中n为主量子数，x为电子数，角量子数l用其所对应的符号表示。如Li原子的电子排布式为1s22s1，Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1。 (2)轨道表示式 用小圆圈(或方框、短线)表示一个给定量子数n、l、m的原子轨道，并用“↑”或“↓”区别自旋状态不同的电子。如基态O原子的轨道表示式为 或 二、19～36号元素的基态原子的核外电子排布 1．洪特规则特例 (1)内容：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 (2)举例：写出下列基态原子的电子排布式。 Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1。 Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 2．价电子和价电子排布式 (1)价电子：一般化学反应涉及原子外层轨道上的电子。 (2)价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为3d64s2。 (3)主族元素原子的价电子数一般等于该元素的最高正化合价。 3．复杂原子的核外电子排布式 对于复杂原子的核外电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一电子层的排在一起。例如：26Fe，先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一电子层的电子排在一起，即该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 4．特殊原子的核外电子排布式 例如：24Cr，先将电子按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5是半充满状态稳定，因此需要将4s轨道上的一个电子调整到3d轨道上，得1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一电子层的排在一起，得该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。再如：29Cu，先将电子按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10是全充满状态稳定，因此需要将4s轨道上的一个电子调整到3d轨道上，得1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一电子层的排在一起，得该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 5．前四周期元素核外电子排布的特殊性 (1)最外层只有1个未成对电子的元素 ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)； ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)； ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)； Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。 (2)最外层有2个未成对电子的元素 ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)； ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。 (3)最外层有3个未成对电子的元素 ⅤA族(ns2np3：N、P、As) (4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素 Cr(3d54s1，共有6个未成对电子) 三、核外电子排布的表示方法的比较 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 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： 题型01 书写基态原子（离子）核外电子排布的表示方法 【典例】 按要求填空。 (1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： 。 ③基态、的电子排布式分别为 、 。 (2)某元素基态原子的最外层电子排布式是，则其元素符号为 。 (3)基态中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层有 个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式： 。 【答案】(1) 或 或 或 或 (2)Br (3) M 3 (4) 【详解】（1）①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半，则A的核外电子排布为2、8、4，A为Si，基态Si原子的核外电子排布式为：或； ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍，B的核外电子排布为2、3，B为硼，基态B原子的核外电子排布式为：或； ③Ni为28号元素，基态核外电子排布式为：或；S为16号元素，基态S2-核外电子排布式为：或； （2）若基态原子的最外层电子排布式是，则其电子排布式为：，该元素为35号元素Br； （3）基态的电子排布式为：；电子占据的最高的能层符号为M；M能层有3s、3p、3d三个能级； （4）As为33号元素，基态砷原子的电子排布式：； 【变式】（24-25高二上·山东淄博·阶段练习）Ga与B、Al位于同一主族。回答下列问题： (2)写出基态Ga原子的价电子排布图： 。 (3)写出硼原子能量最低的激发态的轨道表示式 。 【答案】(2) (3) 【详解】（2） 基态Ga原子的价电子排布图为：； （3） 硼原子能量最低的激发态是一个2s电子激发到2p轨道，且两个2p轨道的电子自旋方向相同，轨道表示式为：； 题型02 基态原子（离子）核外电子排布书写的判断 【典例】（24-25高二上·山东菏泽·期末）基态铁原子的价层电子轨道表示式正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 Fe为26号元素，其基态原子价层电子为3d64s2，则基态铁原子的价层电子轨道表示式为，故选A。 【变式】（24-25高二下·山东·阶段练习）下列基态原子核外电子排布违反了洪特规则的是 A． B．C． D． 【答案】A 【详解】 A．中，两个2p轨道中的成单电子，自旋方向相反，违反了洪特规则，A符合题意； B．中，3d亚层的5个轨道全部排满2个电子，且2个电子的自旋方向相反，符合洪特规则，B不符合题意； C．，2p亚层有3个轨道，只有两个轨道填充电子，且自旋方向相同，符合洪特规则，C不符合题意； D．中，2s轨道未排满2个电子，电子就排布到2p轨道，违反能量最低原理，但没有违反洪特规则，D不符合题意； 故选A。 题型03 核外电子排布的能量高低比较 【典例】（24-25高二上·山东淄博·阶段练习）Ga与B、Al位于同一主族。回答下列问题： (1)下列轨道表示式所表示的不同状态的硼原子中，能量最高的是_______。 A． B． C． D． 【答案】(1)B 【详解】（1）A属于基态，能量最低；其他都是激发态，BC两个选项中三个电子都在能量较高的p轨道，能量比D选项中的要高；C中三个电子分占不同轨道且自旋相同，能量较低，故能量最高的激发态是B； 【变式】（24-25高二下·山东·阶段练习）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： (1)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是 ，能量最低的是 (填序号)。 a．        b． c．         d． 【答案】(1) b d 【详解】（1）基态原子的电子得到能量后，电子会发生跃迁，电子从低轨道跃迁到高能级的轨道会吸收能量，b中跃迁电子最多，能量最高；基态原子电子排布遵循能量最低原理，d能量最低； 题型04 核外电子排布规律的综合应用 【典例】（25-26高二上·山东·课后作业）下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题： 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc ；Ti ；V ；Cr ；Mn 。 (2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是 。 (3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是 ；出现这一现象的原因是 。 【答案】(1) 1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2) 1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2) 1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2) 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2) (2)尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例 (3) 五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和 能级交错使得d电子也参与了化学反应 【详解】（1）根据构造原理： Sc原子核外电子数为21，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)； Ti原子核外电子数为22，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)； V原子核外电子数为23，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2)； Cr原子核外电子数为24，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)； Mn原子核外电子数为25，其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)。 （2）人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当遇到这样的问题时，态度应该是：尊重客观事实，注重理论适用范围，掌握特例(或其他合理答案)； （3）对比这五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价： 钪元素的最高正价是+3价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为1；钛元素的最高正价是+4价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为2；钒元素的最高正价是+5价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为3；铬元素的最高正价是+6价，基态原子的最高能级s电子数为1，次高能层d电子数为5；锰元素的最高正价是+7价，基态原子的最高能级s电子数为2，次高能层d电子数为5； 可以发现五种元素的最高正化合价数值等于各元素基态原子的最外层s电子和次外层d电子数目之和；出现这一现象的原因是能级交错使d电子也参与了化学反应。 【变式】（24-25高二上·山东·阶段练习）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①∼⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素⑧基态原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)在空气中元素⑤和元素④组成的原子个数比为的化合物的热稳定性小于原子个数比为的化合物，从电子排布的角度分析，其主要原因是 。 (3)元素⑥基态正二价离子的电子排布式为 。 【答案】(1) (2)中基态的价层电子排布式为，而中基态的价层电子排布式为，为半充满稳定结构，故的热稳定性小于 (3) 【分析】由元素在周期表中的相对位置可知，①为元素、②为元素、③为N元素、④为元素、⑤为元素、⑥为元素、⑦为元素、⑧为元素。 【详解】（1） 砷元素的原子序数为33，基态原子的电子排布式为，则价层电子轨道表示式为，故答案为：第四周期VA族；； （2）铁元素与氧元素形成的原子个数比1：1的化合物为氧化亚铁，原子个数比为2：3的化合物为氧化铁，铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价层电子排布式为3d6，易失去电子，基态铁离子的价层电子排布式为半充满稳定结构3d5，不易失去电子，所以在空气中氧化亚铁的热稳定性弱于氧化铁，故答案为：中基态的价层电子排布式为，而中基态的价层电子排布式为，为半充满稳定结构，故的热稳定性小于； （3）铜元素的原子序数为29，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态正二价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，故答案为：1s22s22p63s23p63d9。 【巩固训练】 1．（24-25高二下·山东临沂·期中）下列化学用语对硫原子的价层电子的运动状态的描述最详尽的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．是S的电子式，只表示最外层有6个电子，故A错误； B．只能看出在S原子的电子在3个电子层上运动，故B错误； C．能看出S原子的价电子在4个不同的原子轨道上运动，故C错误； D．能看出S原子的价电子在2个不同的能级、4个不同的原子轨道上运动，且能表示出自旋方向，故D正确； 故选D。 2．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列化学用语表示正确的是 A．基态O原子的轨道表示式为 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．27号元素Co的基态原子的电子排布式为 D．中子数为8的碳原子的电子排布式为 【答案】C 【详解】 A．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子电子的轨道表示式为，故A错误； B．电子层是距离原子核由近到远排列的，则多电子原子中电子离核的平均距离4s＞3s，离原子核越远，层数越大，能量越高，4s电子在4s区域出现的几率多，但不总是在比3s电子离核更远的区域运动，故B错误； C．Co为27号元素，位于周期表中第4周期Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为，即，故C正确； D．核外电子排布与中子数无关，基态碳原子核外有6个电子，根据构造原理书写其基态核外电子排布式为，故D错误； 故选C。 3．（24-25高二上·山东泰安·期末）下列电子排布图中，所表示氮原子的能量状态最低的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 根据核外电子排布的能量最低原理、泡利原理及洪特规则，N原子的7个电子先排满1s能级，再排满2s能级，余下的3个电子排在2p能级，2p能级的3个电子尽量分占不同的轨道且自旋平行，原子的能量最低，则氮原子能量最低排布为：，故选D。 3. 下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为n＋1 B．各能层含有的电子数为2n2 C．基态硫原子的核外电子有9种空间运动状态 D．同一原子中，2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多 【答案】C 【详解】A．各能层中能级数等于其所处的能层数，例如当n=1时，它有1s能级，故A错误； B．各能层最多含有的电子数为2n2，但最外层不能超过8个电子，次外层不能超过18个电子，倒数第三层不能超过32个电子，故B错误； C．基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，空间运动状态即原子轨道数，有9种，故C正确； D．p能级的轨道数为3，则同一原子中，2p、3p、4p能级中的轨道数相同，故D错误； 故选C。 4. 下列有关核外电子排布的式子不正确的是 A．基态的电子排布式： B．基态最外层电子的排布式： C．基态的轨道表示式： D．基态的轨道表示式： 【答案】D 【详解】A．基态的电子排布式：，这样排布可以满足洪特规则特例，且能量最低，故A正确； B．基态K原子核外有19个电子，电子排布式为，最外层电子的排布式：，故B正确； C．基态的轨道表示式：，故C正确； D．基态的轨道表示式：，故D错误； 故选D。 5. 下列基态原子的价电子排布式错误的是 A．Mg   3s2 B．N  2s22p3 C．Si 3s23p2 D．Ni   4s2 【答案】D 【详解】A．镁元素的原子序数为12，基态原子的价电子排布式为3s2，故A正确； B．氮元素的原子序数为7，基态原子的价电子排布式为2s22p3，故B正确； C．硅元素的原子序数为14，基态原子的价电子排布式为3s23p2，故C正确； D．镍元素的原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，故D错误； 故选D。 6. 下列说法正确的是 A．(n-1)d轨道的电子能量比ns的高 B．氢原子只有一个电子，其特征光谱只有一条谱线 C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数不一定都相差1 D．通常以价电子所占据的轨道能级作为元素周期表分区的符号 【答案】C 【详解】A．(n-1)d轨道的电子能量不一定比ns的高，比如4s上的电子能量有时就会比3d轨道上的电子能量高，故A错误； B．氢原子核外只有一个电子，但是它的激发态有多种，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出多条不同波长的光，故B错误； C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数差值需要考虑二、三周期，四、五周期，六、七周期，同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数相差1、11、25，故C正确； D．元素周期表中区的名称为最后填入电子的轨道能级符号，故D错误； 故选：C。 7. 下列化学用语的表达式正确的是 A．Na+的结构示意图： B．基态硫原子最外层电子的轨道表达式： C．基态O2-的电子排布式：1s22s22p6 D．中子数为8的碳原子符号： 【答案】C 【详解】 A．Na+的结构示意图为，故A错误； B．基态硫原子最外层电子的轨道表示式为，故B错误； C．基态O2-由基态氧原子得到两个电子而来，电子排布式为1s22s22p6，故C正确； D．中子数为8的碳原子的质量数为14，其符号为，故D错误； 故选C。 9．（24-25高二下·山东聊城·开学考试）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种 (填字母)。 A．吸收光谱　　　B．发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是 ，能量最低的是 (填序号)。 a．1s22s22p43s13p3p3p　　　b．1s22s22p33s23p3p3p c．1s22s22p63s13p　　　　　　d．1s22s22p63s2 (3)Ti价电子排布图为 。与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素价电子排布式 。 (5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3＋，从结构角度来看，Fe2＋易被氧化成Fe3＋的原因是 。 【答案】(1)B (2) b d (3) 3d54s1或3d104s1 (5)Fe3＋的3d5半满状态更稳定 【详解】（1）钠在火焰上灼烧时，原子中电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快又跃迁到能量较低的轨道，这时就将多余的能量以黄光的形式放出，故属于发射光谱，故答案为：B。 （2）基态原子的电子得到能量后，电子会发生跃迁，电子从低轨道跃迁到高能级的轨道会吸收能量，本题中跃迁电子最多的是，即能量最高的是b；基态原子电子排布遵循能量最低原理，具有的能量最低，能量最低的是d，故答案为：b；d。 （3） 钛原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d24s2；最高能级为4s能级，电子云轮廓形状为球形；其价层电子排布为3d24s2，即价层电子排布图：；钛元素的最外层电子数为2，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同，即最外层电子数为1，符合条件的元素为Cr和Cu，Cr原子的价电子排布式为3d54s1、Cu原子的价电子排布式为3d104s1，故答案为：22；球形；；3d54s1或者3d104s1。 （5）价电子排布式为3d6，失去1个电子形成更稳定的3d5半充满状态的，导致易被氧化成，故答案为：的半满状态更稳定。 10．（24-25高二上·山东菏泽·阶段练习）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素③在周期表中的位置是 ，其基态原子价电子轨道表示式为 。 (2)⑤元素基态正二价离子的电子排布式为 。 【答案】(1) 第二周期第ⅤA族 (2) (或) 【分析】由元素在周期表中的相对位置可知，①为H元素、②为C元素、③为N元素、④为O元素、⑤为Fe元素、⑥为Cu元素、⑦为Ga元素、⑧为As元素。 【详解】（1） N元素的原子序数为7，位于元素周期表第二周期第ⅤA族，基态原子的电子排布式为1s22s22p3，则价层电子轨道表示式为，核外有3种能量不同的电子、7种运动状态不同的电子； （2）⑤铁元素的原子序数为26，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态正二价离子的电子排布式为(或)。 【强化训练】 1． 下列化学用语表示错误的是 A．Si原子电子排布式可能为： B．反式聚2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式： C．NaH的形成过程： D．基态铜原子价电子的轨道表示式： 【答案】D 【详解】A．Si是第14号元素，原子电子排布式可能为：，A正确； B．反式聚2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式：，顺式聚2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式为：，B正确； C．NaH是离子化合物，钠原子与氢原子通过得失电子形成的，所以形成过程为：，C正确； D．基态铜原子价电子排布式为，轨道表示式为: ，D错误； 故选D。 2．（24-25高二上·山东菏泽·期末）由下列元素基态原子的最外层电子排布式，能推断其一定为主族元素的是 A．ns1 B．ns2 C．ns2np3 D．ns2np6 【答案】C 【详解】A．基态原子的最外层电子排布式为ns1的元素可能是第IA族元素，也可能是过渡元素区的元素，如29号元素Cu的电子排布式为，最外层电子满足ns1，属于副族，A不符合题意； B．氦的电子排布式为1s2，属于零族，不是主族元素，B不符合题意； C．基态原子的最外层电子排布式为ns2np3的元素最外层有5个电子，一定为第VA族元素，C符合题意； D．基态原子的最外层电子排布式为ns2np6的元素最外层有8个电子，一定为0族元素，不属主族，D不符合题意； 故选C。 3．（24-25高二上·河北邢台·阶段练习）下列化学用语或图示表述正确的是 A．激发态H原子的轨道表示式： B．空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 C．基态As原子的简化电子排布式为 D．的电子式为 【答案】D 【详解】A．没有1p轨道，A错误； B．氯原子半径大于碳原子半径，该模型不可以表示四氯化碳分子，B错误； C．As是第33号元素，基态As原子的简化电子排布式为，C错误； D．中C和N形成三条共价键，电子式为，D正确； 故选D。 4．（2025·山东·高考真题）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 【答案】D 【详解】A．中子数=174-70=104，与质子数70的差为104-70=34，而非104，A错误； B．同位素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B错误； C．根据构造原理可知，Yb的电子排布为[Xe]4f146s2，在3d和4d轨道上有电子，共20个d电子，C错误； D．根据Yb的价电子排布式可知，其有6s轨道，说明其有6个电子层，其位于第6周期，D正确； 故选D。 5．（2025·河南郑州·模拟预测）下列化学用语表述错误的是 A．和的最外层电子排布图均为： B．、和互为同位素 C．和的电子式分别为：和 D．的分子结构模型为： 【答案】C 【详解】 A．和的核外电子数都是18，最外层电子排布图均为，A正确； B．、和是质子数相同、中子数不同的碳原子，是碳元素的不同核素，互为同位素，B正确； C．磷原子和每个氢原子共用一对电子，中心原子P原子价层电子对数为4，孤电子对数为1，电子式为，C错误； D．分子中存在1个碳碳双键，位于1号碳原子与2号碳原子之间，存在3个碳碳单键，无支链，且氢原子半径小于碳原子半径，其分子结构模型表示为，D正确； 故答案选C。 6．（2025·重庆·三模）下列化学用语正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．基态的价层电子排布式： C．乙烯的结构简式： D．的电子式： 【答案】B 【详解】A．原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，氧原子质子数为8，中子数为10时，质量数=8+10=18，正确符号应为，故A错误； B．是Cl原子得到1个电子形成的，基态Cl原子价层电子排布为，得到1个电子后3p轨道全充满，价层电子排布式为，故B正确； C．乙烯结构简式需体现碳碳双键，正确应为，故C错误； D．电子式中，需写出最外层8个电子，所以的电子式为，故D错误； 故答案为：B。 7．（24-25高二上·山东枣庄·期末）碳元素可以形成许多重要的化合物。回答下列问题： (1)某同学将C原子的基态电子排布式写成1s22s22px2，违背了 原理。 (3)有机铁肥三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)的化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3. ①Fe3＋的基态价电子排布式为 ，Fe3＋所具有的能级数为 。 【答案】(1) 洪特(规则） (3) 3d5 6 【详解】（1）该基态电子排布式违背了洪特规则原理。洪特规则指出，电子在填充简并轨道时，会尽可能以相同的自旋方向分别占据不同的轨道，而不是成对地占据同一轨道。 （3）①Fe为26号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+的基态价电子排布式为 3d5，Fe3+所具有的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d，能级数为6。 8．(1) 含碳、氮的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题： Sb和N同族，原子序数为51，基态Sb原子的价电子排布式为 。 【答案】(1) 【详解】（1）Sb和N同族，原子序数为51，Sb是第五周期元素，基态Sb原子的价电子排布式为； (2) 硼可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： ①基态B原子的价电子轨道表示式为 ，其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 【答案】(1) 哑铃 【详解】（1） B为5号元素，其价电子轨道表示式为；其中电子占据最高能级为2p，电子云轮廓图为哑铃形； (3) 2020年，比亚迪宣布推出基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”，刀片电池能量密度大，安全性高。电池的正极活性材料是。请回答下列问题 基态的最外层电子排布式为 。 【答案】 3s23p63d6 【详解】铁是26号元素，基态的最外层电子排布式为3s23p63d6； (4) 铬是一种重要的元素，在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用，的配位能力很强，可以形成多种配离子。 ①基态Cr原子价层电子的轨道表达式为 ，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素有 种。 ②是最重要的铬（Ⅲ）盐之一，基态S原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为 。 【答案】(1) 2 (2) 7:1 【详解】（1） 基态Cr原子价层电子的轨道表达式为；Cr最外层电子数为1，同周期元素的基态原子最外层电子数为1的元素还有2种，分别是K和Cu； （2）基态S原子电子排布式为，核外电子中成对电子数为14、未成对电子数之比为2，所以其成对电子数和未成对电子数之比为7:1； (5)（24-25高二上·贵州贵阳·期末）铜氨液在工业上有多种用途，可用于吸收炼铁高炉气中的，也可除去合成氨工业原料气中的。回答下列问题： 基态Fe原子价层电子排布式为 ，3d能级未成对电子数为 。 【答案】 4 【详解】 铁为第26号元素，因此基态Fe原子价层电子排布式为：；3d能级未成对电子数为4。 8. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①Cr原子的价电子排布图为 ；第四周期ds区元素中，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为 。 (4)我国科研人员研制出了M-LiH(M为Fe、Mn等金属)等催化剂，使得合成氨工业的温度，压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Mn原子未成对的电子数为 。 【答案】(1)3 (2)或 (3) Cu (4) 5 【详解】（2）基态氮原子电子排布为1s22s22p3，则其价电子自旋磁量子数的代数和为或； （3）①Cr为24号元素，Cr原子的价电子排布图为；第四周期ds区元素中，铜的价电子为3d104s1，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为Cu。 （4）①Mn为25号元素，基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，故基态Mn原子未成对的电子数为5； 10．（24-25高二下·湖北武汉·期末）请回答下列问题： (1)Si原子的核外电子，有 种空间运动状态。 (2)与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价电子的轨道表示式为 。 (3)Mg元素的下列微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______（填标号）。 A． B． C． D． 【答案】(1)8 (2) d (3)A 【详解】（1）基态Si原子电子排布式1s22s22p63s23p2，原子核外电子有8种空间运动状态； （2） Ti是22号元素，Ti元素在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族，属于d区元素；与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的是24号Cr元素，其基态原子的外围电子排布式是3d54s1，则其轨道表示式为； （3）Mg元素的下列微粒中，3p电子的能量比3s高，则失去3p电子所需的能量比3s低，3s2失去1个电子相当于Mg的第一电离能，3s1失去1个电子相当于Mg的第二电离能，则电离最外层一个电子所需能量最大的是A； 11．（24-25高二上·天津和平·期末）A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白： (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子和2个成对电子，其元素符号为 。 (2)B元素的原子最外层电子排布式为，其元素符号为 。 (3)C元素基态的正三价离子的轨道为半充满，其元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 (4)D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子。D的元素符号为 ，其基态原子的价层电子的轨道表示式为 。 (5)主族E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为 。 【答案】(1)C (2)F (3) (4) (5)H和、K和Cl 【详解】（1）A元素基态原子的最外层有2个未成对电子和2个成对电子，价电子排布式为，其元素符号为C； （2）B元素的原子最外层电子排布式为，n=2，最外层电子排布式为，故元素符号为：F； （3）C元素基态的正三价离子的轨道为半充满，故原子的核外价层电子排布式为，其元素符号为：Fe；基态原子的电子排布式为：； （4） D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子，故核外价层电子排布式为：，元素符号为Cu，其基态原子的价层电子的轨道表示式为：； （5）主族E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，该化合物可能为LiH或KCl，故E、F的元素符号分别为：H和、K和Cl。 12．（24-25高二上·北京朝阳·期末）金属储氢材料的研究是未来氢能利用的关键。镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点，被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。 (1)基态原子电子占据的最高能级的符号是 ，该能级电子的电子云轮廓图形状为 (填序号)。 a．球形        b．哑铃形 (2)吸、放氢原理：  。为提高的平衡转化率，吸氢时选择 (填序号)的条件。 a．高温、高压        b．低温、高压        c．高温、低压        d．低温、低压 (3)将和在氛围下混合熔炼制成合金，可降低放氢反应的温度。 ①基态原子的电子排布式为 。 ②使用的原因是 。 【答案】(1) a (2)b (3) 防止加热条件下与反应 【详解】（1）基态Mg原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能级是3s；s能级电子云轮廓图形状为球形。 （2），该反应是气体分子数减小的放热反应。根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强，平衡正向移动，可提高的平衡转化率，所以应选择低温、高压条件。 （3）原子的核外有28个电子，根据电子排布规律，其电子排布式为；防止加热条件下Mg、Ni与反应。 13．（24-25高二上·河北衡水·期末）原子结构与元素周期表存在着内在联系。回答下列问题： (1)写出轨道上有2个未成对电子的所有元素符号： 。 (2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则的轨道表示式为 。 (3)被誉为“21世纪的金属”的钛()元素原子的价层电子排布式为 。 (4)写出原子序数最小的第IB族元素的基态原子的核外电子排布式： 。 (5)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素在第四周期未成对电子数目最多，该元素的名称为 。 (6)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为组成的化合物。 ①元素在周期表的位置是 。 ②基态原子价层电子中已成对电子个数与未成对电子个数比为 。 ③、等少数金属元素可以用焰色试验来检验，但、等金属元素没有焰色试验，解释其原因： 。 【答案】(1)， (2) (3) (4)或 (5)铬 (6) 第四周期第VA族 2：1 、等金属的发射光谱不在可见光范围内 【详解】（1）3p轨道有3个轨道，每个最多容纳2个电子。未成对电子数为2时，有两种电子排布： ：两个电子各占一个轨道（未成对），对应元素Si（14号）； ：四个电子中两个轨道各有一个未成对电子，另一个轨道有配对电子，对应元素S（16号）； （2）第二电子层（n=2）包含2s和2p轨道。若只有一个空轨道，说明2p轨道中有两个轨道被占据。根据洪德规则，的电子排布为两个轨道各一个电子，第三个轨道空，对应碳（C）原子，轨道表示式为； （3）钛（Ti，22号）的电子排布为，其中3d和4s轨道为价层电子，参与化学反应； （4）第IB族原子序数最小的元素是铜（Cu，29号）。基态电子排布为，满足洪德规则特例； （5）第四周期中，铬（Cr）的未成对电子数最多（6个：），且不锈钢中添加铬以提高耐腐蚀性； （6）①砷（As，33号）位于第四周期第VA族； ②氧（O）的价层电子为。已配对，中有两个未成对电子和两对成对电子，故比为4:2=2:1； ③焰色试验依赖电子跃迁释放的可见光。K、Na的谱线在可见光区，而Al、Fe的谱线在紫外/红外区，即不在、等金属的发射光谱不在可见光范围内。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 核外电子排布规律及表示方法 1. 理解核外电子排布的三大规律（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）。 2. 掌握电子排布式、轨道表示式的书写规范。 3.能正确书写 1-36 号元素及常见离子的电子排布式、轨道表示式。 4.能依据规律解释核外电子排布的典型现象。 一、基态原子核外电子排布原则 1．能量最低原则 (1)能量最低原理 基态原子的核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量 。 (2) 基态原子按能量顺序1s、2s、2p、 、5p、6s……即按ns、(n－2)f、(n－1)d、np顺序排布。 能量高低：ns<np<nd<nf，1s<2s<3s，2p<3p<4p。 2．泡利不相容原理 （1）一个原子轨道中最多只能容纳 个电子，并且这两个电子的自旋方向必须 ，或者说一个原子中不会存在 个量子数完全相同的电子。如2s2的电子排布为，不能为。 （2）泡利原理在化学中的应用 ①规范书写电子排布式与电子排布图：书写电子排布式、电子排布图（轨道表示式）时，必须遵循泡利原理，避免出现 “同一轨道内电子自旋相同” 或 “轨道电子数超过 2 个” 的错误。 ②解释元素周期表的结构 元素周期表的 “周期数”“族序数” 本质上由电子排布决定，而泡利原理是电子分层、分亚层填充的前提，直接解释了周期表的规律： a. 周期数 = 电子层数：由于泡利原理限制了各电子层的最大电子数，当某一电子层填满后，新电子只能填充到更外层，形成新的周期。 例如：第 1 周期（H、He）对应 K 层填充，第 2 周期（Li 到 Ne）对应 L 层填充，第 3 周期（Na 到 Ar）对应 M 层填充。 b.族序数与最外层电子数的关系：同一族元素最外层电子数相同（化学性质相似），而最外层电子数的最大值，由泡利原理限制（最外层为 n 层，ns 和np 亚层共 4 个轨道，最多 8 个电子）。 ③判断电子排布的合理性。 3．洪特规则 （1）原子核外电子在能量相同的各个原子轨道上排布时，将尽可能分占 ，且自旋方向 ，这样整个原子的能量最低。如2p3轨道上的电子排布为，不能为或。 （2）特例：简并轨道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高的稳定性。 稳定构型 定义（以 d 亚层为例） 能量特点 示例（原子序数） 全充满 亚层轨道全填满电子，即电子数 = 2× 轨道数 能量最低，最稳定 Cu（29）：3d104s1（3d 全充满） 半充满 亚层轨道各填 1 个电子，即电子数 = 轨道数 能量较低，较稳定 Cr（24）：3d54s1（3d 半充满） 全空 亚层轨道无电子，即电子数 = 0 能量较低，较稳定 K（19）：3d04s1（3d 全空） （3）应用： ①规范书写电子排布图（轨道表示式）：电子排布图需直观体现 “轨道、电子数、自旋方向”，洪特规则是书写的核心依据，直接决定轨道内电子的填充顺序。 ②解释元素的化学性质（以主族元素为例）：元素的化学性质主要由最外层电子数决定，而洪特规则影响最外层电子的 “成对 / 未成对” 状态，进而决定性质。 ③判断电子排布的合理性：判断某元素的电子排布式、电子排布图是否合理时，需同时结合泡利原理和洪特规则，洪特规则主要检查 “简并轨道内电子是否优先分占且自旋相同”。 ④解释原子光谱的特征：原子光谱是电子在不同能级间跃迁产生的，洪特规则导致的 “未成对电子” 状态，会影响跃迁时的能量变化，进而产生特征光谱，可用于元素的定性分析。 4．基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 可简单写为nlx，其中n为主量子数，x为电子数，角量子数l用其所对应的符号表示。如Li原子的电子排布式为 ，Al原子的电子排布式为 。 (2)轨道表示式 用小圆圈(或方框、短线)表示一个给定量子数n、l、m的原子轨道，并用“↑”或“↓”区别自旋状态不同的电子。如基态O原子的轨道表示式为 或 二、19～36号元素的基态原子的核外电子排布 1．洪特规则特例 (1)内容：能量相同的原子轨道在 (如p6和d10)、 (如p3和d5)和 (如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。 (2)举例：写出下列基态原子的电子排布式。 Cr： 。 Cu： 。 2．价电子和价电子排布式 (1)价电子：一般化学反应涉及原子 上的电子。 (2)价电子排布式：只表示出原子的价电子排布的式子，如基态铁原子价电子排布式为 。 (3)主族元素原子的价电子数一般等于该元素的 。 3．复杂原子的核外电子排布式 对于复杂原子的核外电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一电子层的排在一起。例如：26Fe，先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一电子层的电子排在一起，即该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 4．特殊原子的核外电子排布式 例如：24Cr，先将电子按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d4，因3d5是半充满状态稳定，因此需要将4s轨道上的一个电子调整到3d轨道上，得1s22s22p63s23p64s13d5，再将同一电子层的排在一起，得该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。再如：29Cu，先将电子按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d9，因3d10是全充满状态稳定，因此需要将4s轨道上的一个电子调整到3d轨道上，得1s22s22p63s23p64s13d10，再将同一电子层的排在一起，得该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 5．前四周期元素核外电子排布的特殊性 (1)最外层只有1个未成对电子的元素 ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)； ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)； ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)； Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。 (2)最外层有2个未成对电子的元素 ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)； ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。 (3)最外层有3个未成对电子的元素 ⅤA族(ns2np3：N、P、As) (4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素 Cr(3d54s1，共有6个未成对电子) 三、核外电子排布的表示方法的比较 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 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： 题型01 书写基态原子（离子）核外电子排布的表示方法 【典例】按要求填空。 (1)根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。 ①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。 ②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍： 。 ③基态、的电子排布式分别为 、 。 (2)某元素基态原子的最外层电子排布式是，则其元素符号为 。 (3)基态中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层有 个能级。 (4)写出基态砷原子的电子排布式： 。 【变式】（24-25高二上·山东淄博·阶段练习）Ga与B、Al位于同一主族。回答下列问题： (2)写出基态Ga原子的价电子排布图： 。 (3)写出硼原子能量最低的激发态的轨道表示式 。 题型02 基态原子（离子）核外电子排布书写的判断 【典例】（24-25高二上·山东菏泽·期末）基态铁原子的价层电子轨道表示式正确的是 A． B． C． D． 【变式】（24-25高二下·山东·阶段练习）下列基态原子核外电子排布违反了洪特规则的是 A． B．C． D． 题型03 核外电子排布的能量高低比较 【典例】（24-25高二上·山东淄博·阶段练习）Ga与B、Al位于同一主族。回答下列问题： (1)下列轨道表示式所表示的不同状态的硼原子中，能量最高的是_______。 A． B． C． D． 【变式】（24-25高二下·山东·阶段练习）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： (1)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是 ，能量最低的是 (填序号)。 a．        b． c．         d． 题型04 核外电子排布规律的综合应用 【典例】（25-26高二上·山东·课后作业）下表列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价，回答下列问题： 元素名称 钪 钛 钒 铬 锰 元素符号 Sc Ti V Cr Mn 核电荷数 21 22 23 24 25 最高正化合价 +3 +4 +5 +6 +7 (1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式： Sc ；Ti ；V ；Cr ；Mn 。 (2)已知基态铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，并不符合构造原理。人们常常会碰到客观事实与理论不相吻合的问题，当你遇到这样的问题时，你的态度是 。 (3)对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是 ；出现这一现象的原因是 。 【变式】（24-25高二上·山东·阶段练习）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①∼⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素⑧基态原子的价层电子轨道表示式为 。 (2)在空气中元素⑤和元素④组成的原子个数比为的化合物的热稳定性小于原子个数比为的化合物，从电子排布的角度分析，其主要原因是 。 (3)元素⑥基态正二价离子的电子排布式为 。 【巩固训练】 1．（24-25高二下·山东临沂·期中）下列化学用语对硫原子的价层电子的运动状态的描述最详尽的是 A． B． C． D． 2．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列化学用语表示正确的是 A．基态O原子的轨道表示式为 B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C．27号元素Co的基态原子的电子排布式为 D．中子数为8的碳原子的电子排布式为 3．（24-25高二上·山东泰安·期末）下列电子排布图中，所表示氮原子的能量状态最低的是 A． B． C． D． 4． 下列说法正确的是 A．各能层含有的能级数为n＋1 B．各能层含有的电子数为2n2 C．基态硫原子的核外电子有9种空间运动状态 D．同一原子中，2p、3p、4p能级中的轨道数依次增多 5． 下列有关核外电子排布的式子不正确的是 A．基态的电子排布式： B．基态最外层电子的排布式： C．基态的轨道表示式： D．基态的轨道表示式： 6． 下列基态原子的价电子排布式错误的是 A．Mg   3s2 B．N  2s22p3 C．Si 3s23p2 D．Ni   4s2 7． 下列说法正确的是 A．(n-1)d轨道的电子能量比ns的高 B．氢原子只有一个电子，其特征光谱只有一条谱线 C．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数不一定都相差1 D．通常以价电子所占据的轨道能级作为元素周期表分区的符号 8． 下列化学用语的表达式正确的是 A．Na+的结构示意图： B．基态硫原子最外层电子的轨道表达式： C．基态O2-的电子排布式：1s22s22p6 D．中子数为8的碳原子符号： 9．（24-25高二下·山东聊城·开学考试）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题： (1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种 (填字母)。 A．吸收光谱　　　B．发射光谱 (2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是 ，能量最低的是 (填序号)。 a．1s22s22p43s13p3p3p　　　b．1s22s22p33s23p3p3p c．1s22s22p63s13p　　　　　　d．1s22s22p63s2 (3)Ti价电子排布图为 。与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，写出任意一种最外层电子数与钛不同的元素价电子排布式 。 (5)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3＋，从结构角度来看，Fe2＋易被氧化成Fe3＋的原因是 。 10．（24-25高二上·山东菏泽·阶段练习）如图为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在元素周期表中的位置，回答下列问题： (1)元素③在周期表中的位置是 ，其基态原子价电子轨道表示式为 。 (2)⑤元素基态正二价离子的电子排布式为 。 【强化训练】 1． 下列化学用语表示错误的是 A．Si原子电子排布式可能为： B．反式聚2-甲基-1，3-丁二烯的结构简式： C．NaH的形成过程： D．基态铜原子价电子的轨道表示式： 2．（24-25高二上·山东菏泽·期末）由下列元素基态原子的最外层电子排布式，能推断其一定为主族元素的是 A．ns1 B．ns2 C．ns2np3 D．ns2np6 3．（24-25高二上·河北邢台·阶段练习）下列化学用语或图示表述正确的是 A．激发态H原子的轨道表示式： B．空间填充模型既可以表示甲烷分子，也可以表示四氯化碳分子 C．基态As原子的简化电子排布式为 D．的电子式为 4．（2025·山东·高考真题）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 5．（2025·河南郑州·模拟预测）下列化学用语表述错误的是 A．和的最外层电子排布图均为： B．、和互为同位素 C．和的电子式分别为：和 D．的分子结构模型为： 6．（2025·重庆·三模）下列化学用语正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．基态的价层电子排布式： C．乙烯的结构简式： D．的电子式： 7．（24-25高二上·山东枣庄·期末）碳元素可以形成许多重要的化合物。回答下列问题： (1)某同学将C原子的基态电子排布式写成1s22s22px2，违背了 原理。 (3)有机铁肥三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)的化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3. ①Fe3＋的基态价电子排布式为 ，Fe3＋所具有的能级数为 。 8．(1) 含碳、氮的化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题： Sb和N同族，原子序数为51，基态Sb原子的价电子排布式为 。 (2) 硼可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题： ①基态B原子的价电子轨道表示式为 ，其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。 (3) 2020年，比亚迪宣布推出基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”，刀片电池能量密度大，安全性高。电池的正极活性材料是。请回答下列问题 基态的最外层电子排布式为 。 (4) 铬是一种重要的元素，在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用，的配位能力很强，可以形成多种配离子。 ①基态Cr原子价层电子的轨道表达式为 ，同周期元素的基态原子最外层电子数与Cr相同的元素有 种。 ②是最重要的铬（Ⅲ）盐之一，基态S原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为 。 (5)（24-25高二上·贵州贵阳·期末）铜氨液在工业上有多种用途，可用于吸收炼铁高炉气中的，也可除去合成氨工业原料气中的。回答下列问题： 基态Fe原子价层电子排布式为 ，3d能级未成对电子数为 。 9． 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、CaO、MgO、等氧化物中的几种。 ①Cr原子的价电子排布图为 ；第四周期ds区元素中，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为 。 (4)我国科研人员研制出了M-LiH(M为Fe、Mn等金属)等催化剂，使得合成氨工业的温度，压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。 ①基态Mn原子未成对的电子数为 。 10．（24-25高二下·湖北武汉·期末）请回答下列问题： (1)Si原子的核外电子，有 种空间运动状态。 (2)与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价电子的轨道表示式为 。 (3)Mg元素的下列微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______（填标号）。 A． B． C． D． 11．（24-25高二上·天津和平·期末）A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列空白： (1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子和2个成对电子，其元素符号为 。 (2)B元素的原子最外层电子排布式为，其元素符号为 。 (3)C元素基态的正三价离子的轨道为半充满，其元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 (4)D元素基态原子的M层全充满；N层没有成对电子，只有一个未成对电子。D的元素符号为 ，其基态原子的价层电子的轨道表示式为 。 (5)主族E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为 。 12．（24-25高二上·北京朝阳·期末）金属储氢材料的研究是未来氢能利用的关键。镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点，被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。 (1)基态原子电子占据的最高能级的符号是 ，该能级电子的电子云轮廓图形状为 (填序号)。 a．球形        b．哑铃形 (2)吸、放氢原理：  。为提高的平衡转化率，吸氢时选择 (填序号)的条件。 a．高温、高压        b．低温、高压        c．高温、低压        d．低温、低压 (3)将和在氛围下混合熔炼制成合金，可降低放氢反应的温度。 ①基态原子的电子排布式为 。 ②使用的原因是 。 13．（24-25高二上·河北衡水·期末）原子结构与元素周期表存在着内在联系。回答下列问题： (1)写出轨道上有2个未成对电子的所有元素符号： 。 (2)X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则的轨道表示式为 。 (3)被誉为“21世纪的金属”的钛()元素原子的价层电子排布式为 。 (4)写出原子序数最小的第IB族元素的基态原子的核外电子排布式： 。 (5)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素在第四周期未成对电子数目最多，该元素的名称为 。 (6)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为组成的化合物。 ①元素在周期表的位置是 。 ②基态原子价层电子中已成对电子个数与未成对电子个数比为 。 ③、等少数金属元素可以用焰色试验来检验，但、等金属元素没有焰色试验，解释其原因： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $