1.2 原子结构与元素周期表 第1课时（同步讲义）化学鲁科版选择性必修2

教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第1章 原子结构与元素性质 第2节 原子结构与元素周期表 第1课时 基态原子的核外电子排布 教习目标 1.了解构造原理，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。 重点和难点 重点:1~36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式。 难点:解构造原理及其原用。 ◆知识点一 能层与能级 1.能层 （1）定义：核外电子按能量不同分成能层。 （2）电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数及能层的能量与能层离原子核距离的关系： 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 2 8 18 32 50 72 98 离核远近 近 远 能量高低 低 高 即能层越高，电子的能量越高，离原子核越远 （3）能层数量规律: ①每一层最多容纳的电子数：2n2个。②最外层电子数不超过8个（K层为最外层时不超过2个）。③次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。 （4）能层能量规律: ①原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的能层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐升高的能层。②能层越高，电子的能量越高。③能量的高低顺序为E(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。 2.能级 （1）定义：同一能层的电子，还被分成不同能级。 （2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母s、p、d、f 等表示。 （3）能级的符号和所能容纳的最多电子数如下表： 能层 1 2 3 4 5 能层符号 K L M N O 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… 最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 2 8 18 32 ……2n2 （4）能层与能级的有关规律 ①能级的个数=所在能层的能层序数 ②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳2个电子，p级最多容纳6个电子，d级最多容纳10个电子，f级最多容纳14个电子 ③英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。 ④每一能层最多容纳电子数为2n2（n为能层序数） ⑤各能级所在能层的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。 ⑥能级能量大小的比较：先看能层，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为：E(ns)< E(np)<E(nd)< E(nf) …… ⑦不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高。例如：E(1s)< E(2s)<E(3s) ⑧不同原子同一能层，同一能级的能量大小不同。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量 即学即练 1.下列关于电子云、能层与能级的说法正确的是 （　　） A．绘制电子云轮廓图时，需把电子在原子核外出现的空间全部圈出 B．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 C．任一能层的能级总是从s能级开始，且所含能级数等于该能层序数 D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 【答案】C 【解析】A．电子云轮廓图仅圈出电子出现概率较高的区域（如90%），而非全部空间，A错误； B．s能级无论处于哪个能层，最多容纳2个电子，容纳数与能层无关，B错误； C．能层的能级从s开始，且能级数等于能层序数（如第3能层含s、p、d共3个能级），C正确； D．同一能层中不同能级的电子能量不同，但同一能级内的电子能量相同，D错误； 故选C。 2.下列能层中，不包含d能级的是 （　　） A．K B．Q C．M D．N 【答案】A 【解析】能层（主量子数n）对应的能级数目为n个，能级类型由角量子数l决定（l=0到n-1）。d能级对应l=2，因此当n≥3时，能层才包含d能级。 K能层（n=1）仅有s能级（l=0），无d能级； Q能层（n=7）包含l=0到6的能级，必然包含d能级（l=2）； M能层（n=3）和N能层（n=4）均满足n≥3，均含d能级； 答案选A。 3.下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是 （　　） A．3px=3py B．5s<3d C．4p>3p D．2s<2p 【答案】B 【解析】A．同一能级的不同轨道（如3px、3py）能量相等，A正确； B．根据构造原理，5s能级在3d之后填充，能量应高于3d，因此5s＜3d错误； C．能层越高，同类型轨道能量越高，4p＞3p正确； D．同一能层中s轨道能量低于p轨道，2s＜2p正确； 答案选B。 4.下列说法中，正确的是 （　　） A．激发态原子的能量低于基态原子 B．表示4s能级有两个电子轨道 C．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐降低 D．3d、4d、5d能级的轨道数均为5 【答案】D 【解析】A．激发态原子的能量高于基态原子，A错误； B．表示能级有2个电子，而非2个轨道（s能级只有1个轨道），B错误； C．同一原子中，电子的能量逐渐升高（主量子数n越大，能级能量越高），C错误； D．d能级的轨道数均为5（无论主量子数如何，d能级均有5个轨道），D正确； 故答案选D。 ◆知识点二 基态原子的核外电子排布规律 1.基态原子的核外电子排布规律 （1）能量最低原理 在不违背泡利不相容原理的前提下，基态原子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）泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态不同。由此可知，每个电子层最多能容纳2n2（n表示电子层数）个电子，每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的2倍；同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。 （3）洪特规则 对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占不同的原子轨道并且自旋状态相同。 2.构造原理 随着原子序数的递增，基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为构造原理。 基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如图所示： 注意：原子最外层电子填充时先填ns轨道再填（n-1）d轨道，并不代表电子填充后原子中各原子轨道的能级高低顺序。例如，对于ns和（n-1）d轨道都填有电子的原子，在许多情况下（n-1）d轨道电子能量更低。 3.原子核外电子排布的表示方法 （1）电子排布式 书写格式：在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的电子数目。 以镁原子为例，电子排布式中各符号、数字的意义为 （2）轨道表示式 ①用方框（或小圆圈、短线）表示一个原子轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。 ②以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为 （3）简化电子排布式 为避免电子排布式书写烦琐，可把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加“［　］”表示。如S：［Ne］3s23p4。 即学即练 1.按照构造原理，下列电子填入能级的顺序正确的是 （　　） A.1s、2p、3d、4s B.2s、2p、3s、3p C.1s、2s、3s、2p D.4p、3d、4s、3p 【答案】B 【解析】由构造原理可知，A项，电子填入能级的正确顺序应为1s、2p、4s、3d，错误；C项，电子填入能级的正确顺序应为1s、2s、2p、3s，错误；D项，电子填入能级的正确顺序应为3p、4s、3d、4p，错误。 2.下列电子排布式能表示基态原子的电子排布式的是 （　　） A.［Ne］3s13p3 B.［Ar］3d64s1 C.［Ne］3s23p63d5 D.［Ar］3d64s2 【答案】D 【答案】［Ne］3s13p3表示3s能级中一个电子跃迁到3p能级上，基态原子的电子排布式应为［Ne］3s23p2，故A错误；电子先排满4s能级再排3d能级，应为［Ar］3d54s2，故B错误；根据构造原理，电子应优先排布在4s能级上，故C错误。 ◆知识点三 19~36号元素基态原子的核外电子排布 1.洪特规则特例 能量相同的原子轨道在全充满（如d10）、半充满（如d5）和全空（如d0）状态时，体系的能量较低。 如基态铬原子和基态铜原子的核外电子排布。 铬原子： 1s22s22p63s23p63d44s2　1s22s22p63s23p63d54s1 　　　　错误　　　　　　　正确 铜原子： 1s22s22p63s23p63d94s2　1s22s22p63s23p63d104s1 　　　　错误　　　　　　　正确 即学即练 1.下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A项，2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上；B项，2p轨道上的电子排布不符合洪特规则，三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时，能量最低；C项，2p3为半充满状态，能量最低；D项，2p轨道未排满就排3s轨道。 一、构造原理 1.电子自旋 （1）定义：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。电子自旋可以比喻成地球的自转。 （2）两种取向及表示方法：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子。 注：①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。 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，这个原理被称为泡利原理（也称为泡利不相容原理）。 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，称为洪特规则。 注： ①洪特规则只针对电子填入简并轨道而言，并不适用于电子填入能量不同的轨道。 ②当电子填入简并轨道时，先以自旋平行依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。 （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。 4、能量最低原理 （1）内容：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，这就是能量最低原理。 （2）说明： ①基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。 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，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。 ③基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。 注：电子填充的常见一般规律： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 实践应用 1.下列说法错误的是 (　　) A.ns电子的能量可能低于(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违反了泡利不相容原理 【答案】A 【解析】电子的能量与电子层、能级有关，ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A选项错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B选项正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C选项正确；根据泡利不相容原理知，3p能级最多容纳6个电子，D选项正确。 2.制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有、、和，还含有少量的、、和P等元素。下列说法正确的是 (　　) A．若将基态原子的核外电子排布式写为，则未违背能量最低原理 B．若将基态原子的核外电子排布图写为，则违反了泡利原理 C．若将基态原子的核外电子排布式写为，则违反了构造原理 D．若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为，则违背了洪特规则 【答案】C 【解析】A．的原子序数为26，依据基态原子核外电子排布规律和能量最低原理，基态原子的核外电子排布式为，违背了能量最低原理，A错误； B．泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子，且自旋方向相反，故若将基态原子核外电子排布图写为，违背了洪特规则，B错误； C．若将基态原子的核外电子排布式写为，则违背了构造原理，应先排轨道，再排轨道，C正确； D．同一轨道自旋方向相同，违反泡利原理，基态O原子的价层电子的轨道表示式为，D错误； 故选C。 3.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 【答案】C 【解析】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。 二、核外电子排布的表示方法 1.核外电子排布的表示方法 原子（或离子）结构示意图 含义 将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的图示形式 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，并按照电子层从左到右的顺序排列的式子 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烦琐，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 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 意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态 实例 Al： 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，相应的式子叫电子式 实例 2.电子排布式 （1）定义：电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 （2）表示方法： （3）书写方法——“三步法”（构造原理是书写基态原子电子排布式的主要依据） 第一步：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 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 注：（1）在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。 （4）在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。 （5）简化电子排布式 ①定义：将原子中已经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。 ②表示方法：如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1 、[Ar]4s2。 （6）价层电子排布式 ①价电子层的定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 ②价电子的位置： 对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子。表示方法：nsx或nsxnpy 对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子。 表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz 或(n-2)fxnsy ③举例：元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Cl的价层电子排布式为3s23p5,Cr的价层电子排布式为3d54s1。 实践应用 1、下列说法或有关化学用语的使用正确的是 (　 　) A．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 B．基态S原子价层电子的轨道表示式为 C．基态C原子核外电子共有6种不同的运动状态 D．表示3d能级有3个轨道 【答案】C 【解析】A．在基态多电子原子中，同能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但是能层不同则不一定，如2p轨道电子能量低于3s轨道电子能量，A错误； B．基态S原子的外围电子排布式为，根据洪特规则，3p轨道上的4个电子应先分占不同轨道且自旋平行，然后再配对，正确的轨道表示式应为，B错误； C．C原子的核外电子数为6，根据泡利不相容原理，每个电子的运动状态都不同，所以C原子核外电子共有6种不同的运动状态，C正确； D．表示3d能级目前排了3个电子，但3d能级本身有5个轨道，D错误； 故选C。 2、下列有关原子结构的表述正确的是 (　 　) A．基态Cu原子最外层只有1个电子 B．基态Cr原子的价层电子轨道表示式为 C．基态Se原子的核外电子排布式为 D．基态F原子核外有3个原子轨道填充了电子 【答案】A 【解析】A．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu原子最外层只有1个电子，故A正确；B．Cr是24号元素，根据构造原理，可知基态Cr原子的价层电子的轨道表示式为：，故B错误 C．Se是34号元素，基态Se原子的核外电子排布式为，故C错误； D．F为9号元素，1s22s22p5，基态F原子核外有1+1+3=5个原子轨道填充了电子，故D错误； 故选C。 3、下列说法错误的是 (　 　) A．ns能级电子的能量可能低于(n-1)p能级电子的能量 B．6C的电子排布式为，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】A．电子的能量与能层、能级有关，根据构造原理，ns能级电子的能量一定高于(n－1)p能级电子的能量，A错误； B．根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同的原子轨道上，违反了洪特规则，B正确； C．根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的原子轨道，故应先排4s轨道，电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理，C正确； D．根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理，D正确； 故选A。 4、下列图示的原子核外电子排布图表示的状态中，能量最高的是 （     ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】原子的核外电子排布依据能量最低原理编排，电子可由能量较低的轨道变至能量较高的轨道。 Be是4号原子，A选项是基态，能量最低排布；BCD均是激发态，D处于高能级的电子最多，故D能量最高，答案选D。 考点一 基态原子核外电子排布 【例1】下表中每个选项都有甲、乙两种表述，这两种表述指向的不是同种元素原子的是 （　　） 选项 表述甲 表述乙 A 3p能级有1个空原子轨道的基态原子 核外电子排布为的原子 B 2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子 最外层电子排布为的原子 C M层全充满而N层电子排布为的原子 核外电子排布为的原子 D 最外层电子数是核外电子总数的原子 最外层电子排布为的原子 【答案】C 【解析】A．3p能级有一个空轨道的基态原子，原子的3p能级上有2个电子，是Si，核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子是Si，是同种元素的原子，选项A不符合； B．2p能级有一个未成对电子的基态原子，若该原子2p能级有5个电子，是F，与价电子排布为2s22p5的原子为同一原子，选项B不符合； C．M层全充满而N层为4s2的原子是Zn，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子是Ca，不是同种元素的原子，选项C符合； D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子是Br，价电子排布式为4s24p5的原子也是Br，为同一原子，选项D不符合； 答案选C。 【变式1-1】（1）（1）①］Fe2+价电子排布式为　　　　。  （2）氟原子激发态的电子排布式有　　　　　（填字母，下同），其中能量较高的是　　　　　。  a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2 （3）基态Ni原子的价电子排布式为　　　　　，在元素周期表中位置为　　　　。  【答案】（1）3d6　（2）ad　d　（3）3d84s2　第4周期Ⅷ族 【解析】（1）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6。（2）F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，1s22s22p43s1为基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，b错误；1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；1s22s22p33p2为基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量较高的是1s22s22p33p2。 【变式1-2】下列说法正确的是 ( 　　) A.6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理 B.价电子排布为5s25p1的元素位于第5周期第ⅠA族，是p区元素 C.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了洪特规则 D.ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量 【答案】D 【解析】根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则，A错误；价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第5周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；选项C所给电子排布式中，3p能级有10个电子，根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，C错误；根据构造原理可知，能量由低到高的顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s等，则ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，D正确。 【变式1-3】已知某元素的基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是 (　 　) A.该元素的基态原子的最外层有3个电子 B.该元素的原子序数为29 C.该元素的基态原子的第4电子层上有4个空轨道 D.该元素的基态原子的N层上共有9种不同运动状态的电子 【答案】D 【解析】该元素的基态原子的价电子排布式为4d15s2，则该元素的基态原子的最外层有2个电子，A项错误；该元素的基态原子的第1、2、3电子层均排满电子，第1、2、3电子层的电子数依次为2、8、18，第4电子层的电子排布式为4s24p64d1，则第4电子层的电子数为9，第5电子层的电子数为2，即该元素的原子序数为2＋8＋18＋9＋2＝39，B项错误；根据上述分析可知，第4电子层上4d能级具有4个空轨道，4f能级具有7个空轨道，C项错误；该元素的基态原子的N层(第4电子层)上有9个电子，每个电子的运动状态都不相同，D项正确。 【变式1-4】若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了 (　 　) A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则 【答案】　D 【解析】对于基态原子，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状态相同。若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了洪特规则。 【变式1-5】（1）下列基态原子的电子排布式或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______，违反泡利不相容原理的是______。 ①F：1s22s23p5 ②P： ③Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ④Al：1s22s22p63s23p1 ⑤C： （2）绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一，主要成分为Be3Al2(Si6O18)，因含适量的Cr2O3(0.15%～0.6%)而形成祖母绿。基态Al原子中，电子填充的最高能级是__________。 【答案】（1）③④　①　②　⑤　（2）3p 【解析】（1）根据核外电子排布规律，①中电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的电子排布式为1s22s22p5；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状态相同；⑤中违反泡利不相容原理，正确的轨道表示式为。（2）Al为13号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p1，最高能级为3p。 【名师点拨】 书写方法——“三步法”(构造原理是书写基态原子电子排布式的主要依据) 第一步：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 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 3．复杂原子的电子排布式 对于较复杂的电子排布式，应先按能量最低原理从低到高排列，然后将同一层的电子排到一起。 如26Fe：先按能量从低到高排列为：1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的电子排到一起，即该原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2。 4．利用构造原理书写简化电子排布式 将原子中已经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K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为：[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为：[Ar]3d64s2。 5．价层电子排布式 （1）与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子，称为价电子。 （2）价电子层的定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 （3）价电子的位置： 对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子。表示方法：nsx或nsxnpy 对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子。 表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz 或(n-2)fxnsy （4）举例：元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Cl的价层电子排布式为3s23p5,Cr的价层电子排布式为3d54s1。 考点二 元素基态原子中未成对电子的判断 （1）未成对电子的含义 一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋状态相反的电子，这2个电子称为成对电子。 （2）写出符合下列条件的1~36号元素的元素符号： ①有1个未成对电子：H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu。 ②有2个未成对电子：C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni。 ③有3个未成对电子：N、P、As、V、Co。 ④有4个未成对电子：Fe。 ⑤有5个未成对电子：Mn。 ⑥有6个未成对电子：Cr。 【例2】下列元素基态原子核外未成对电子数最多的是 （　　） A.C B.N C.O D.F 【答案】B 【解析】C元素基态原子核外电子排布为1s22s22p2，有2个未成对电子；N元素基态原子核外电子排布为1s22s22p3，有3个未成对电子；O元素基态原子核外电子排布为1s22s22p4，有2个未成对电子；F元素基态原子核外电子排布为1s22s22p5，有1个未成对电子；元素基态原子核外未成对电子数最多的是N，故选B项。 【变式2-1】将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是　　　　　　（填标号）。  A.［Cu（NH3）2］Cl B.［Cu（NH3）4］SO4 C.［Zn（NH3）4］SO4 D.Na2［Zn（OH）4］ （2）［2020·全国卷Ⅰ，35（1）］基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为　　　　　　。  （3）［2019·海南，19-Ⅱ（1）］Mn位于元素周期表中第4周期　　族，基态Mn原子核外未成对电子有　　　个。  【答案】（1）B　（2）4∶5　（3）ⅦB　5 【解析】（1）根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子。选项B，［Cu（NH3）4］SO4中的Cu2+价电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。 【名师点拨】 判断元素基态原子中未成对电子数，核心是依据电子排布规律写出电子排布式（或价电子排布式），再按“洪特规则”分析轨道中的电子分布。 解题必备： 判断元素基态原子中未成对电子数具体步骤如下： 1.确定原子序数：根据元素周期表找到目标元素的原子序数，即核外电子总数（中性原子）。 2.书写电子排布式：按照“能量最低原理”“泡利不相容原理”写出核外电子排布式，重点关注价电子层（最外层及次外层d、f电子），内层全满电子可简化（如用稀有气体符号表示）。 3.应用洪特规则分析：同一能级的等价轨道（如p有3个、d有5个），电子优先分占不同轨道且自旋平行。此时，每个只填1个电子的轨道对应1个未成对电子，轨道全满（2个电子）或全空则无未成对电子。 考点三、核外电子排布的规范书写 1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式（电子排布图）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。 2.核外电子排布表示方法的常见误区 （1）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正确， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 （2）在画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（违反泡利不相容原理）； ③（违反洪特规则）； ④（违反洪特规则）； ⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为 ，【例3】下列说法错误的是 （　　） A.ns电子的能量可能低于（n-1）p电子的能量 B.基态6C原子的电子排布式为1s22s22，违反了洪特规则 C.基态21Sc原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d3，违反了能量最低原理 D.基态22Ti原子的电子排布式：1s22s22p63s23p10，违反了泡利不相容原理 【答案】　A 【解析】电子的能量与电子层、能级有关，ns电子的能量一定高于（n-1）p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利不相容原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。 【变式3-1】A、B、C、D、E代表前4周期的五种元素，原子序数依次增大。请填空： （1）A元素基态原子有7个不同运动状态的电子，其轨道表示式为　　　　。  （2）B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，B离子的结构示意图为　　　　。  （3）C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为　　　　，该元素在周期表中的位置为　　　　。  （4）D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，且只有一个未成对电子，D的元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　，在元素周期表中的位置为　　　　　　　　。  （5）E元素基态原子中没有未成对电子，E的价电子排布式是　　　　　　　　。  【答案】　（1） （2） （3）Fe　第4周期Ⅷ族 （4）1s22s22p63s23p63d104s1（或［Ar］3d104s1）　第4周期ⅠB族 （5）3d104s2或4s24p6 【解析】（2）因为B-的电子层结构与氩相同，即核外电子数相同，所以B元素的质子数为18-1=17，则B-为Cl-，其结构示意图为。（3）C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为Fe，位于第4周期Ⅷ族。（4）D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，且只有一个未成对电子，则E为Cu，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或［Ar］3d104s1，位于第4周期ⅠB族。（5）E元素基态原子中没有未成对电子，且E的原子序数在五种元素中最大，因此E元素为30号元素Zn或36号元素Kr，其价电子排布式为3d104s2或4s24p6。 基础达标 1.下列化学用语的表达正确的是 （　　） A.原子核内有10个中子的氧原子: B.氯原子的结构示意图： C.基态Fe3+的最外层电子排布式：3s23p63d5 D.基态铜原子的价电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】原子核内有10个中子的氧原子的质量数为10+8=18，应该表示为O，故A错误；氯原子核外电子总数为17，则氯原子的结构示意图为，故B错误；铁为26号元素，铁离子最外层电子数为13，根据构造原理可得基态Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5，故C正确；Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，基态原子价电子排布式为3d104s1，轨道表示式为 ，故D错误。 2.下列有关化学用语正确的是 （　　） A.基态Cr原子的价电子轨道表示式： B.KCl的电子式： C.基态Mn原子的简化电子排布式为［Ar］3d54s2 D.F的原子结构示意图： 【答案】C 【解析】基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1，轨道表示式为，故A错误；KCl是离子化合物，其电子式：，故B错误；F的原子结构示意图：，故D错误。 3.下列几种表示电子排布的方法中正确的是 （　　） A.基态32Ge原子的电子排布式：4s24p2 B.基态28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1 C.基态O原子的轨道表示式： D.基态29Cu+的价电子排布式：3d94s1 【答案】C 【解析】基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；基态28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；电子层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，基态Cu+的价电子排布式为3d10，D错误。 4.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是 （　　） A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素 C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y 【答案】B 【解析】A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误； B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确； C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误； D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误； 故选B。 5.下列说法正确的是 （　　） A．氢原子只有一个电子，所以氢原子光谱只有一条谱线 B．基态氮原子有5种空间运动状态，3种能量不同的电子 C．1~36号元素中，最外层只有一个未成对电子的元素共有6种 D．某元素基态原子最外层电子排布式为，该元素一定是主族元素 【答案】B 【解析】A．氢原子只有一个电子，但在激发状态下可进入不同的高能级轨道，激发态电子在回迁到低能级时可辐射出不同的能量，因此形成的光谱不只有一条谱线，故A错误； B．基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，原子核外有5种轨道，有5种空间运动状态，1s、2s、2p能量不同，同种能级上的电子能量相同，则N原子存在3种能量不同的电子，故B正确； C．1~36号元素也即前四周期元素，最外层有1个未成对电子的元素可以是IA 族、ⅢA族、ⅦA族元素，以及过渡金属的铬和铜，有12种，其元素分别为氢、锂、硼、氟、钠、 铝、氯、钾、铬、铜、镓、溴，故C错误； D．基态原子最外层电子排布式为，也可能是副族如Zn[Ar]3d104s2和Ⅷ族元素如Fe[Ar]3d64s2，故D错误； 故选：B。 6.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 【解析】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。 7.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，并不代表各能级能量由低到高的顺序 【答案】C 【解析】A．根据构造原理ns＜(n−2)f＜(n−1)d＜np，可判断原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d，故A正确； B．根据构造原理ns＜(n−2)f＜(n−1)d＜np，基态铁原子部分核外电子的排布式为3d64s2，故B正确； C．绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如铬原子和铜原子因洪特规则不遵循构造原理，故C错误； D．构造原理中电子填入能级的顺序是各能级能量由低到高的顺序，但不代表各能级能量由低到高的顺序，故D正确； 故选C。 8.下列原子的核外电子排布式中，表示激发态原子的是 (　 　) A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p6 D.1s22s22p63s1 【答案】B 【解析】A、C、D项表示的是基态原子；B项，电子从2p能级跃迁到3s能级，表示的是激发态原子。 9.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原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d1 错误；违反能量最低原理 D Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6 错误；违反能量最低原理 【答案】C 【解析】相同轨道中的两个电子运动方向应该相反，违反了泡利不相容原理，不符合题意，A错误；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；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；Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，D错误。 10.下列说法错误的是 (　　) A.电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理 B.基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理 C.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… D.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转变成激发态 【答案】C 【解析】根据泡利不相容原理可知，4s轨道最多排2个电子，A正确；因为4s轨道能量比3d轨道能量低，所以基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理，应该为1s22s22p63s23p63d34s2，故B正确；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→5s→4d→5p→6s→4f→5d→…，故C错误；钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，电子从基态跃迁到激发态，要吸收能量，故D正确。 11.某元素原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子排布可能是 (　　) A.4s1 B.4s24p1 C.4s24p3 D.3s23p63d5 【答案】A 【解析】最外层电子排布式为4s24p1的元素为Ga，3d轨道上有10个电子，B错误；最外层电子排布式为4s24p3的元素为As，3d轨道上有10个电子，C错误；4s能级能量小于3d，某元素原子3d轨道上有5个电子，则4s能级上肯定有电子，D错误。 12.下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是 (　　) 【答案】A 【解析】基态原子的电子在能量相同的轨道上分布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。 13.下列元素能形成XY2型化合物的是 (　　) ①原子序数分别为6和16的元素　②核内质子数分别为14和6的元素　③最外层电子排布式分别是3s2和3s23p5的基态原子　④轨道表示式分别为如图所示的两种元素的基态原子 A.①②③④ B.①②③ C.①③ D.① 【答案】C 【解析】①中的两种元素分别为C和S，可以形成CS2，①正确；②中两种元素分别为Si和C，不可以形成XY2型化合物，②错误；③中两种元素分别为Mg和Cl，可以形成MgCl2，③正确；④中两种元素分别为Ne和Mg，不能形成化合物，④错误；①③正确。 综合应用 14.某元素原子质量数为51，中子数为28，其基态原子未成对电子数为 (　　) A.0 B.1 C.2 D.3 【答案】D 【解析】元素原子质量数为51，中子数为28，则质子数＝51－28＝23。根据核外电子排布规律可知，其电子排布式是1s22s22p63s23p63d34s2，因此其基态原子中未成对电子数为3个，D项正确。 15.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轨道表示式的是 (　　) 【答案】D 【解析】根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，A项中未单独占据一个轨道，C项中虽单独占据一个轨道但自旋状态不相同；根据泡利原理，1个原子轨道最多可容纳2个电子且自旋状态相反，B项中的s轨道的自旋状态相同。 16.已知元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为 (　　) A.9 B.10 C.17 D.18 【答案】C 【解析】根据泡利不相容原理n－1＝2，则n＝3，即最外层电子排布式为3s23p5，为Cl元素。 17.某元素的原子序数为33，则该元素的基态原子中能量最高的电子应排布在 (　　) A.3s能级 B.4p能级 C.4s能级 D.3p能级 【答案】B 【解析】原子序数为33的元素是As，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。 18.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层p能级中有3个未成对电子；E元素的原子有5个未成对电子。 （1）写出元素名称：C 、D 、E 。 （2）C基态原子的轨道表示式为 。 （3）当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为 ，BC2分子的结构式是 ；当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。 （4）若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （5）E元素原子的价层电子排布式是 ，在元素周期表中的位置是 。 【答案】（1）氧 磷 锰 （2） （3） O=C=O SiO2+2OH-=+H2O （4）O>P>Si>Li （5）3d54s2 第四周期第ⅦB族 【解析】元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1，则A位于第ⅠA族；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2，则B位于第ⅣA族；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，则其价电子排布式为2s22p4，其为O元素；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，则其价电子排布式为3s23p3，其为P元素；E元素的原子有5个未成对电子，则其价电子排布式为3d54s2，其为Mn元素。 （1）由分析可知，C为氧，D为磷，E为锰。 （2）C为氧元素，基态原子的轨道表示式为 。 （3）当n=2时，B的价层电子排布式为2s22p2，其为碳元素，最简单气态氢化物为CH4，电子式为 ，BC2为CO2，分子的结构式是O=C=O；当n=3时，B为Si，B与C形成的化合物为SiO2，其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH-=+H2O。 （4）若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，则其为Li，B元素的原子价层电子排布式为3s23p2，则其为Si，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下，第一电离能减小，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O＞P＞Si＞Li。 （5）E为Mn元素，原子的价层电子排布式是3d54s2，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅦB族。 19.已知三种微粒(原子或离子)： 微粒 电子排布式 11X 1s22s22p6 19Y 1s22s22p63s23p6 20Z 1s22s22p63s23p6 若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是 (　　) 【答案】C 【解析】　11X、19Y、20Z都是金属阳离子。分析A～D微粒结构示意图的核电荷数和核外电子排布的关系可知，A和D是原子，B是阴离子，C是金属阳离子。 20.下面是某些原子的最外层电子排布式，各组指定的元素不能形成AB2(A为正价，B为负价)型化合物的是 (　　) A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p4 C.3s2和2s22p5 D.3s1和3s23p4 【答案】D 【解析】A项为C和O，能形成CO2；B项为S和O，能形成SO2；C项为Mg和F，能形成MgF2；D项为Na和S，形成Na2S，属于A2B型。 21.按要求回答下列各小题： （1）镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 （2）基态锌原子核外电子排布式为____________________________。 （3）基态钴原子核外电子排布式为___________________________。 （4）基态Fe3＋核外电子排布式为_____________________________。 （5）基态锗原子的核外电子排布式为[Ar] __________，有________个未成对电子。 （6）镍元素基态原子的电子排布式为______________，3d能级上的未成对电子数为________。 （7）基态砷原子的核外电子排布式为________________________。 【答案】（1）相反 （2）1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 （3）1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 （4）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 （5）3d104s24p2　2 （6）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　2 （7）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 【解析】（1）镁元素原子的最外层电子数是2，占据了s轨道，s轨道最多容纳2个电子，且2个电子自旋状态相反。（2）Zn为第4周期ⅡB族元素，Zn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。（3）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。（4）Fe是26号元素，故基态Fe3＋核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。（5）Ge的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，其4p轨道有2个未成对电子。（6）镍元素位于第4周期Ⅷ族，原子序数为28，依据能量最低原理，基态镍原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，其3d能级上未成对电子数为2。（7）As位于第4周期ⅤA族，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。 拓展培优 22.下列关于最外层电子排布式为3s23p4的粒子描述正确的是 (　 　) A.它的原子核外有三种形状不同的电子云 B.它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C.它可与H2反应生成常温时的液态化合物 D.该原子的轨道表示式为 【答案】B 【解析】该元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A错误；S原子具有16个核外电子，处于不同电子层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C错误；电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以3p能级上轨道表示式违反洪特规则，故D错误。 23.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。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元素外原子半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。回答下列问题： （1）A为________(填元素符号，下同)，电子排布式是___________________。 （2）B为________，简化电子排布式是_________________________________。 （3）C为________，电子排布式是_____________________________________。 （4）D为________，轨道表示式是_____________________________________。 （5）E为________，原子结构示意图是_________________________________。 【答案】（1）Si　1s22s22p63s23p2　（2）Na　[Ne]3s1　（3）P　1s22s22p63s23p3 （4）N　 （5）Fe　 【解析】 由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，D为N，E为Fe。这五种元素原子的电子排布式分别为A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1， C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3， E：1s22s22p63s23p63d64s2。 24.有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1；C元素原子的最外层电子排布可表示为asaap2a；D为金属元素且M层上有一个未成对的p电子；E元素的原子核外最外层p轨道半充满；F元素原子的价电子排布式为3s23p5。 （1）写出A、C、F元素的元素符号：A________、C____________、F__________。 （2）写出基态D原子的电子排布式_______________________________________； 写出基态E原子的核外电子轨道表示式__________________________。 （3）D元素原子核外电子云有________种不同的伸展方向，共有________种不同运动状态的电子，________种不同能级的电子。 （4）B元素单质和氢化物的电子式：单质________，氢化物____________。 【答案】（1）H　O　Cl　（2）1s22s22p63s23p1 （3）4　13　5　（4）∶N⋮⋮N∶　 【解析】（1）A原子只有一个原子轨道，可能是H或He，又因A是宇宙中最丰富的元素，则A为氢元素；B元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3，为氮元素；C原子最外层电子排布式为2s22p4，为氧元素；D元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，为铝元素；E元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，为磷元素，F为氯元素。（3）s轨道只有1种伸展方向、p轨道有3种伸展方向，Al核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，涉及3个s能级、2个p能级，因此其核外电子云(轨道)的伸展方向有4种；核外13个电子的运动状态各不相同，故核外有13种不同运动状态的电子，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 教材知识解读·讲透重点难点·方法能力构建·同步分层测评 第1章 原子结构与元素性质 第2节 原子结构与元素周期表 第1课时 基态原子的核外电子排布 教习目标 1.了解构造原理，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。 重点和难点 重点:1~36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式。 难点:解构造原理及其原用。 ◆知识点一 能层与能级 1.能层 （1）定义：核外电子按 不同分成能层。 （2）电子的能层由内向外排序，其序号、符号以及所能容纳的最多电子数及能层的能量与能层离原子核距离的关系： 能层 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 最多电子数 离核远近 能量高低 即能层越高，电子的能量 ，离原子核 （3）能层数量规律: ①每一层最多容纳的电子数： 个。②最外层电子数不超过 个（K层为最外层时不超过 个）。③次外层电子数不超过 个，倒数第三层不超过 个。 （4）能层能量规律: ①原子核外电子总是尽可能先排布在能量较低的能层上，然后由内向外依次排布在能量逐渐 的能层。②能层越高，电子的能量 。③能量的高低顺序为 。 2.能级 （1）定义：同一能层的电子，还被分成不同能级。 （2）表示方法：分别用相应能层的序数和字母 等表示。 （3）能级的符号和所能容纳的最多电子数如下表： 能层 1 2 3 4 5 能层符号 K L M N O 能级 最多电子数 （4）能层与能级的有关规律 ①能级的个数=所在能层的能层序数 ②能级的字母代号总是以s、p、d、f排序，字母前的数字是它们所处的能层序数，它们可容纳的最多电子数依次为自然数中的奇数序列1,3,5,7…的2倍。即s级最多容纳 个电子，p级最多容纳 个电子，d级最多容纳 个电子，f级最多容纳 个电子 ③英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数 。例如，1s、2s、3s、4s…能级最多都只能容纳2个电子。 ④每一能层最多容纳电子数为 （n为能层序数） ⑤各能级所在能层的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。 ⑥能级能量大小的比较：先看 ，一般情况下，能层序数越大，能量越高；再看同一能层各能级的能量顺序为： …… ⑦不同能层中同一能级，能层序数 ，能量 。例如：E(1s)< E(2s)<E(3s) ⑧不同原子同一能层，同一能级的能量大小 。例如：Ar的1s能级的能量≠S的1s能级的能量 即学即练 1.下列关于电子云、能层与能级的说法正确的是 （　　） A．绘制电子云轮廓图时，需把电子在原子核外出现的空间全部圈出 B．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 C．任一能层的能级总是从s能级开始，且所含能级数等于该能层序数 D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同 2.下列能层中，不包含d能级的是 （　　） A．K B．Q C．M D．N 3.下列各组多电子原子的原子轨道能量比较不正确的是 （　　） A．3px=3py B．5s<3d C．4p>3p D．2s<2p 4.下列说法中，正确的是 （　　） A．激发态原子的能量低于基态原子 B．表示4s能级有两个电子轨道 C．同一原子中，2p、3p、4p电子的能量逐渐降低 D．3d、4d、5d能级的轨道数均为5 ◆知识点二 基态原子的核外电子排布规律 1.基态原子的核外电子排布规律 （1）能量最低原理 在不违背泡利不相容原理的前提下，基态原子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）泡利不相容原理 一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态 。由此可知，每个电子层最多能容纳 （n表示电子层数）个电子，每个能级最多容纳的电子数为其包含的原子轨道的 倍；同一原子中不存在两个运动状态完全相同的电子。 （3）洪特规则 对于基态原子，核外电子在能量相同的原子轨道上排布时，将尽可能分占 并且自旋状态 。 2.构造原理 随着原子序数的递增，基态原子的“外层电子”按照箭头的方向依次排布在各原子轨道上：1s、2s、2p、3s、3p、 、 、4p、5s、4d、5p、6s……这一规律称为 。 基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序如图所示： 注意：原子最外层电子填充时先填ns轨道再填（n-1）d轨道，并不代表电子填充后原子中各原子轨道的能级高低顺序。例如，对于ns和（n-1）d轨道都填有电子的原子，在许多情况下（n-1）d轨道电子能量更低。 3.原子核外电子排布的表示方法 （1）电子排布式 书写格式：在ns、np、nd等各能级符号的右上角用数字表示出该能级中的 数目。 以镁原子为例，电子排布式中各符号、数字的意义为 （2）轨道表示式 ①用 表示一个原子轨道，用箭头“ ”或“ ”来区别自旋状态不同的电子。 ②以铝原子为例，轨道表示式中各符号、数字的意义为 （3）简化电子排布式 为避免电子排布式书写烦琐，可把内层电子排布达到稀有气体结构的部分用相应稀有气体的元素符号外加“ ”表示。如S：［Ne］3s23p4。 即学即练 1.按照构造原理，下列电子填入能级的顺序正确的是 （　　） A.1s、2p、3d、4s B.2s、2p、3s、3p C.1s、2s、3s、2p D.4p、3d、4s、3p 2.下列电子排布式能表示基态原子的电子排布式的是 （　　） A.［Ne］3s13p3 B.［Ar］3d64s1 C.［Ne］3s23p63d5 D.［Ar］3d64s2 ◆知识点三 19~36号元素基态原子的核外电子排布 1.洪特规则特例 能量相同的原子轨道在 （如d10）、 （如d5）和 （如d0）状态时，体系的能量较低。 如基态铬原子和基态铜原子的核外电子排布。 铬原子： 1s22s22p63s23p63d44s2　1s22s22p63s23p63d54s1 　　　　错误　　　　　　　正确 铜原子： 1s22s22p63s23p63d94s2　1s22s22p63s23p63d104s1 　　　　错误　　　　　　　正确 即学即练 1.下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是 （　　） A. B. C. D. 一、构造原理 1.电子自旋 （1）定义：电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。电子自旋可以比喻成地球的自转。 （2）两种取向及表示方法：电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向。常用方向相反的箭头“↑”和“↓”表示自旋状态相反的电子。 注：①自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。 ②能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关 ③一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。 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，这个原理被称为泡利原理（也称为泡利不相容原理）。 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，称为洪特规则。 注： ①洪特规则只针对电子填入简并轨道而言，并不适用于电子填入能量不同的轨道。 ②当电子填入简并轨道时，先以自旋平行依次分占不同轨道，剩余的电子再以自旋相反依次填入各轨道。 （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。 4、能量最低原理 （1）内容：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，这就是能量最低原理。 （2）说明： ①基态原子的能量最低，故基态原子的电子排布是能量最低的原子轨道组合。 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，相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低(如所有主族元素的基态原子);而当相邻能级能量相差不太大时，有1~2个电子占据能量稍高的能级可能反而降低了电子排斥能而使整个原子能量最低(如所有副族元素的基态原子)。 ③基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。 注：电子填充的常见一般规律： 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s 实践应用 1.下列说法错误的是 (　　) A.ns电子的能量可能低于(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违反了泡利不相容原理 2.制作紫砂壸所用的紫砂泥主要含有、、和，还含有少量的、、和P等元素。下列说法正确的是 (　　) A．若将基态原子的核外电子排布式写为，则未违背能量最低原理 B．若将基态原子的核外电子排布图写为，则违反了泡利原理 C．若将基态原子的核外电子排布式写为，则违反了构造原理 D．若将基态O原子的价层电子的轨道表示式写为，则违背了洪特规则 3.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 二、核外电子排布的表示方法 1.核外电子排布的表示方法 原子（或离子）结构示意图 含义 将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的图示形式 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，并按照电子层从左到右的顺序排列的式子 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烦琐，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 轨道表示式 含义 每个方框代表一个 ，每个箭头代表一个 意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态 实例 Al： 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，相应的式子叫电子式 实例 2.电子排布式 （1）定义：电子排布式是用核外电子分布的能级及各能级上的电子数来表示电子排布的式子。 （2）表示方法： （3）书写方法——“三步法”（构造原理是书写基态原子电子排布式的主要依据） 第一步：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 第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。 第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列即可得到电子排布式。 注：（1）在书写电子排布式时，一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按构造原理的顺序写。 （4）在得出构造原理之前，由原子光谱得知有些过渡金属元素基态原子电子排布不符合构造原理，如Cr和Cu的最后两个能级的电子排布分别为3d54s1和3d104s1。由此可见，构造原理是被理想化了的。 （5）简化电子排布式 ①定义：将原子中已经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。 ②表示方法：如氮、钠、钙的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1 、[Ar]4s2。 （6）价层电子排布式 ①价电子层的定义：为突出化合价与电子排布的关系，将在化学反应中可能发生电子变动的能级称为价电子层(简称价层)。 ②价电子的位置： 对于主族元素和零族元素来说，价电子就是最外层电子。表示方法：nsx或nsxnpy 对于副族和第VIII族元素来说，价电子除最外层电子外，还可能包括次外层电子。 表示方法：(n-1)dxnsy 或 ndx (钯4d10) 或 (n-2)fx(n-1)dynsz 或(n-2)fxnsy ③举例：元素周期表中给出了元素的价层电子排布式。如Cl的价层电子排布式为3s23p5,Cr的价层电子排布式为3d54s1。 实践应用 1、下列说法或有关化学用语的使用正确的是 (　 　) A．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 B．基态S原子价层电子的轨道表示式为 C．基态C原子核外电子共有6种不同的运动状态 D．表示3d能级有3个轨道 2、下列有关原子结构的表述正确的是 (　 　) A．基态Cu原子最外层只有1个电子 B．基态Cr原子的价层电子轨道表示式为 C．基态Se原子的核外电子排布式为 D．基态F原子核外有3个原子轨道填充了电子 3、下列说法错误的是 (　 　) A．ns能级电子的能量可能低于(n-1)p能级电子的能量 B．6C的电子排布式为，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 4、下列图示的原子核外电子排布图表示的状态中，能量最高的是 （     ） A． B． C． D． 考点一 基态原子核外电子排布 【例1】下表中每个选项都有甲、乙两种表述，这两种表述指向的不是同种元素原子的是 （　　） 选项 表述甲 表述乙 A 3p能级有1个空原子轨道的基态原子 核外电子排布为的原子 B 2p能级无空原子轨道且有1个未成对电子的基态原子 最外层电子排布为的原子 C M层全充满而N层电子排布为的原子 核外电子排布为的原子 D 最外层电子数是核外电子总数的原子 最外层电子排布为的原子 【变式1-1】（1）（1）①］Fe2+价电子排布式为　　　　。  （2）氟原子激发态的电子排布式有　　　　　（填字母，下同），其中能量较高的是　　　　　。  a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2 c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2 （3）基态Ni原子的价电子排布式为　　　　　，在元素周期表中位置为　　　　。  【变式1-2】下列说法正确的是 ( 　　) A.6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理 B.价电子排布为5s25p1的元素位于第5周期第ⅠA族，是p区元素 C.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了洪特规则 D.ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量 【变式1-3】已知某元素的基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是 (　 　) A.该元素的基态原子的最外层有3个电子 B.该元素的原子序数为29 C.该元素的基态原子的第4电子层上有4个空轨道 D.该元素的基态原子的N层上共有9种不同运动状态的电子 【变式1-4】若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了 (　 　) A.能量守恒原理 B.泡利不相容原理 C.能量最低原理 D.洪特规则 【变式1-5】（1）下列基态原子的电子排布式或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______，违反泡利不相容原理的是______。 ①F：1s22s23p5 ②P： ③Fe：1s22s22p63s23p63d64s2 ④Al：1s22s22p63s23p1 ⑤C： （2）绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一，主要成分为Be3Al2(Si6O18)，因含适量的Cr2O3(0.15%～0.6%)而形成祖母绿。基态Al原子中，电子填充的最高能级是__________。 考点二 元素基态原子中未成对电子的判断 （1）未成对电子的含义 一个原子轨道中只有1个电子时，该电子即为未成对电子。一个原子轨道中有2个自旋状态相反的电子，这2个电子称为成对电子。 （2）写出符合下列条件的1~36号元素的元素符号： ①有1个未成对电子： 。 ②有2个未成对电子： 。 ③有3个未成对电子： 。 ④有4个未成对电子： 。 ⑤有5个未成对电子： 。 ⑥有6个未成对电子： 。 【例2】下列元素基态原子核外未成对电子数最多的是 （　　） A.C B.N C.O D.F 【变式2-1】将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是　　　　　　（填标号）。  A.［Cu（NH3）2］Cl B.［Cu（NH3）4］SO4 C.［Zn（NH3）4］SO4 D.Na2［Zn（OH）4］ （2）［2020·全国卷Ⅰ，35（1）］基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为　　　　　　。  （3）［2019·海南，19-Ⅱ（1）］Mn位于元素周期表中第4周期　　族，基态Mn原子核外未成对电子有　　　个。  考点三、核外电子排布的规范书写 1.核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式（电子排布图）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。 2.核外电子排布表示方法的常见误区 （1）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正确， Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。 （2）在画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（违反泡利不相容原理）； ③（违反洪特规则）； ④（违反洪特规则）； ⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。如C的轨道表示式应为 ，【例3】下列说法错误的是 （　　） A.ns电子的能量可能低于（n-1）p电子的能量 B.基态6C原子的电子排布式为1s22s22，违反了洪特规则 C.基态21Sc原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d3，违反了能量最低原理 D.基态22Ti原子的电子排布式：1s22s22p63s23p10，违反了泡利不相容原理 【变式3-1】A、B、C、D、E代表前4周期的五种元素，原子序数依次增大。请填空： （1）A元素基态原子有7个不同运动状态的电子，其轨道表示式为　　　　。  （2）B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同，B离子的结构示意图为　　　　。  （3）C元素的正三价离子的3d能级为半充满，C的元素符号为　　　　，该元素在周期表中的位置为　　　　。  （4）D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，且只有一个未成对电子，D的元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　，在元素周期表中的位置为　　　　　　　　。  （5）E元素基态原子中没有未成对电子，E的价电子排布式是　　　　　　　　。  基础达标1.下列化学用语的表达正确的是 （　　） A.原子核内有10个中子的氧原子: B.氯原子的结构示意图： C.基态Fe3+的最外层电子排布式：3s23p63d5 D.基态铜原子的价电子轨道表示式： 2.下列有关化学用语正确的是 （　　） A.基态Cr原子的价电子轨道表示式： B.KCl的电子式： C.基态Mn原子的简化电子排布式为［Ar］3d54s2 D.F的原子结构示意图： 3.下列几种表示电子排布的方法中正确的是 （　　） A.基态32Ge原子的电子排布式：4s24p2 B.基态28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1 C.基态O原子的轨道表示式： D.基态29Cu+的价电子排布式：3d94s1 4.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是 （　　） A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素 B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素 C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素 D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y 5.下列说法正确的是 （　　） A．氢原子只有一个电子，所以氢原子光谱只有一条谱线 B．基态氮原子有5种空间运动状态，3种能量不同的电子 C．1~36号元素中，最外层只有一个未成对电子的元素共有6种 D．某元素基态原子最外层电子排布式为，该元素一定是主族元素 6.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 7.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，并不代表各能级能量由低到高的顺序 8.下列原子的核外电子排布式中，表示激发态原子的是 (　 　) A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2 C.1s22s22p6 D.1s22s22p63s1 9.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原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d1 错误；违反能量最低原理 D Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6 错误；违反能量最低原理 10.下列说法错误的是 (　　) A.电子排布式1s22s22p63s23p64s3违反了泡利不相容原理 B.基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d5违反了能量最低原理 C.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… D.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转变成激发态 11.某元素原子3d轨道上有5个电子，则该原子最外层电子排布可能是 (　　) A.4s1 B.4s24p1 C.4s24p3 D.3s23p63d5 12.下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是 (　　) 13.下列元素能形成XY2型化合物的是 (　　) ①原子序数分别为6和16的元素　②核内质子数分别为14和6的元素　③最外层电子排布式分别是3s2和3s23p5的基态原子　④轨道表示式分别为如图所示的两种元素的基态原子 A.①②③④ B.①②③ C.①③ D.① 综合应用 14.某元素原子质量数为51，中子数为28，其基态原子未成对电子数为 (　　) A.0 B.1 C.2 D.3 15.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轨道表示式的是 (　　) 16.已知元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为 (　　) A.9 B.10 C.17 D.18 17.某元素的原子序数为33，则该元素的基态原子中能量最高的电子应排布在 (　　) A.3s能级 B.4p能级 C.4s能级 D.3p能级 18.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层p能级中有3个未成对电子；E元素的原子有5个未成对电子。 （1）写出元素名称：C 、D 、E 。 （2）C基态原子的轨道表示式为 。 （3）当n=2时，B的最简单气态氢化物的电子式为 ，BC2分子的结构式是 ；当n=3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。 （4）若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （5）E元素原子的价层电子排布式是 ，在元素周期表中的位置是 。 19.已知三种微粒(原子或离子)： 微粒 电子排布式 11X 1s22s22p6 19Y 1s22s22p63s23p6 20Z 1s22s22p63s23p6 若将上述三种微粒归为同一类，下列微粒中也可归为此类的是 (　　) 20.下面是某些原子的最外层电子排布式，各组指定的元素不能形成AB2(A为正价，B为负价)型化合物的是 (　　) A.2s22p2和2s22p4 B.3s23p4和2s22p4 C.3s2和2s22p5 D.3s1和3s23p4 21.按要求回答下列各小题： （1）镁元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。 （2）基态锌原子核外电子排布式为____________________________。 （3）基态钴原子核外电子排布式为___________________________。 （4）基态Fe3＋核外电子排布式为_____________________________。 （5）基态锗原子的核外电子排布式为[Ar] __________，有________个未成对电子。 （6）镍元素基态原子的电子排布式为______________，3d能级上的未成对电子数为________。 （7）基态砷原子的核外电子排布式为________________________。 拓展培优 22.下列关于最外层电子排布式为3s23p4的粒子描述正确的是 (　 　) A.它的原子核外有三种形状不同的电子云 B.它的原子核外电子共有16种不同的运动状态 C.它可与H2反应生成常温时的液态化合物 D.该原子的轨道表示式为 23.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。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元素外原子半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。回答下列问题： （1）A为________(填元素符号，下同)，电子排布式是___________________。 （2）B为________，简化电子排布式是_________________________________。 （3）C为________，电子排布式是_____________________________________。 （4）D为________，轨道表示式是_____________________________________。 （5）E为________，原子结构示意图是_________________________________。 24.有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1；C元素原子的最外层电子排布可表示为asaap2a；D为金属元素且M层上有一个未成对的p电子；E元素的原子核外最外层p轨道半充满；F元素原子的价电子排布式为3s23p5。 （1）写出A、C、F元素的元素符号：A________、C____________、F__________。 （2）写出基态D原子的电子排布式_______________________________________； 写出基态E原子的核外电子轨道表示式__________________________。 （3）D元素原子核外电子云有________种不同的伸展方向，共有________种不同运动状态的电子，________种不同能级的电子。 （4）B元素单质和氢化物的电子式：单质________，氢化物____________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $