1.1.2 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 （人教版2019选择性必修2）

本讲义聚焦原子结构核心知识，系统梳理电子云与原子轨道（含概率密度、形状及轨道数目）、核外电子排布规则（泡利原理、洪特规则、能量最低原理）及表示方法，通过思维导图搭建知识脉络，从玻尔模型过渡到量子力学描述，为原子性质学习奠定基础。 资料突出科学思维与模型认知，思维导图助力系统化认知构建，新知学习以问题驱动培养独立思考，拓展培优通过对比s/p轨道等归纳提升模型认知，典例分析强化洪特规则等应用，课堂检测分层设计兼顾基础与能力，课中辅助教学增效，课后帮助学生查漏补缺。

第1章 原子结构与性质 第1节 原子结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 课程学习目标 1.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续）。 2.知道电子的运动状态（空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 3.认识基态原子中核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。知道1—36号元素基态原子核外电子的排布。 【新知学习】 知识点01电子云与原子轨道 1．概率密度 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在 上绕核运行。 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)定义：处于一定空间 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 。 (3)形状 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 ，能层序数 ，原子轨道的半径越 。 ②p电子的原子轨道呈 ，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 知识点02原子核外电子的排布规则 1．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 ，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) 8O的轨道表示式如： 根据上面回答下列问题： (1)简并轨道： 。 (2)电子对：同一个原子轨道中，自旋方向 的一对电子。 (3)单电子：一个原子轨道中若只有一个电子，则该电子称为 。 (4)自旋平行：箭头同向的单电子称为 。 (5)在氧原子中，有 对电子对，有 个单电子。 (6)在氧原子中，有 种空间运动状态，有 种运动状态不同的电子。 3．洪特规则 (1)内容：基态原子中，填入 的电子总是先单独分占，且自旋平行。 (2)特例 在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 的能量和 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。 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 的原子轨道，使整个原子的能量最低。 (2)因素：整个原子的能量由 、 和 三个因素共同决定。 知识点03原子核外电子排布的表示 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 意义 能直观反映出核外的电子层、能级及各能级上的电子数 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 意义 避免书写电子排布式过于繁琐 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： 【拓展培优】 【归纳提升1】 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： 【典例1】下列化学用语表达正确的是 A．Mn的原子结构示意图： B．HClO的电子式： C．的价层电子排布式： D．P原子价电子轨道表示式：。 （变式训练1-1）下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中，能量最高的是 A． B． C． D． （变式训练1-2）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 【归纳提升2】 对比维度 s轨道 p 轨道 轨道形状 球形，电子云沿球对称分布 哑铃形（双球形），电子云集中在两个对称瓣中 轨道数量 每个能层（n≥1）仅 1 个 s 轨道 每个能层（n≥2）有 3 个相互垂直的 p 轨道（px、py、pz） 空间取向 无特定取向，球对称分布于原子核周围 分别沿 x、y、z 轴方向伸展，轨道间夹角 90° 能量高低（同能层） 能量最低，是同能层中能量最低的轨道 能量高于同能层 s 轨道，3 个 p 轨道能量完全相同 电子填充顺序 优先填充（遵循能量最低原理），最多容纳 2 个电子 待 s 轨道填满后填充，每个 p 轨道最多容纳 2 个电子，3 个 p 轨道共可容纳 6 个电子 对应能层 从第 1 能层（n=1）开始出现（1s、2s、3s…） 从第 2 能层（n=2）开始出现（2p、3p、4p…） 【易错提醒】 1. 有多少种电子就有多少种电子运动状态。 2. 有多少个原子轨道就有多少种电子空间运动状态。 【典例2】 刀片式(简称)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是 A．基态P原子核外未成对电子数为5 B．基态原子核外电子的电子云轮廓图为球形 C．基态的价层电子排布式为 D．基态O原子核外电子的空间运动状态有5种 （变式训练2-1）人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是 A．波尔的“洋葱模型”认为，核外电子在不同壳层区域运动 B．构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律 C．2s轨道的电子云轮廓图为圆形 D．量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内 （变式训练2-2）下列叙述中，正确的是 A．如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同 B．在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 C．电子云图中黑点密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多 【典例3】 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1s22s22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 （变式训练3-1）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 （变式训练3-2）下列说法正确的是 A．若基态碳原子电子排布式为 ，则违反了泡利原理 B．基态N原子中，自旋方向相同的电子最多有5个 C．使用红外光谱仪通过分析质荷比确定相对分子质量 D．日常生活中我们看到的许多可见光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【典例4】 代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的电子排布图为 。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，的结构示意图为 ，写出常温B的单质与C的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： 。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为 。试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释D的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因： 。 (4)E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，其基态原子的价层电子排布式为 。 （变式训练4-1）钒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)。 （变式训练4-2）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： 。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二下·北京通州·期中）图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图，下列说法正确的是 A．图1中每个小黑点表示1个电子 B．图2表示电子只能在球体内出现 C．由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置 2．（24-25高二下·河北衡水·期中）下列关于能层与能级的说法错误的是 A．同一原子中，2p、3d、4f能级的轨道数依次增多 B．若将基态Mn原子的核外电子排布式写为，则违反了构造原理 C．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 D．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数一定等于该能层序数 3．（24-25高二下·河北邯郸·期中）根据氯原子的结构示意图可知，在氯原子的核外电子层中，电子没有出现的电子层为 A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）化学用语是化学学科的专业语言，是学习化学的基本工具，下列化学用语不正确的是 A．基态溴原子简化电子排布式： B．乙烷的空间填充模型： C．的电子式为 D．轨道的电子云轮廓图： 5．（24-25高二下·山西运城·期末）化学与科技、生活密切相关。下列有关说法错误的是 A．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素 B．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷遇水会爆炸 C．上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃，石英玻璃属于晶体 D．大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁放出能量有关 6．（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法不正确的是 A．通过原子光谱可进行元素鉴定 B．基态氮原子的电子的空间运动状态有5种 C．基态硫原子的电子运动状态有16种 D．Mg原子的轨道表示式：违背了洪特规则 7．（24-25高二下·山西临汾·期中）下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A．N：2s22p5 B．Si：3s23p2 C．Fe2+：3d54s1 D．Cu：3d94s2 8．（24-25高二下·北京海淀·期中）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式： B．乙醇的球棍模型： C．的空间填充模型： D．基态N原子的轨道表示式： 9．（2025·北京东城·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．基态原子的价层电子轨道表示式： B．的结构示意图： C．的电子式： D．的电子云图： 10．（24-25高二上·天津南开·期末）下列各基态原子的简化电子排布式不正确的是 A．Cr   B．Br   C．Cu   D．Si   11．如图所示是s能级和p能级的原子轨道图： 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；电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。 (2)元素X的基态原子最外层电子排布式为，其p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的基态原子最外层电子排布式为，则Y的元素符号应为 ，其基态原子的轨道表示式为 ，原子轨道中有 个未成对电子。 (4)基态Al原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。 12．回答下列问题： (1)n=2的能层有 个能级， 种形状不同的电子云，有 个原子轨道最多容纳 个电子。 (2)用相应的符号描述的所有的原子轨道： 。 (3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态原子中核外存在 个不同运动状态的电子。 (4)基态原子中，核外电子占据的最高能层符号为 ，占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为 。 (5)如图是s能级、p能级的原子轨道图试回答问题： ①s能级的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴 ，每个p能级有 个原子轨道。 ②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与 有关， 越高，原子轨道半径越大。 13．（24-25高二下·新疆喀什·期中）请写出下列基态粒子的电子排布式和价层电子的轨道表示式： (1)Ti： ， 。 (2)Cr： ， 。 (3)Zn2+： ， 。 (4)Cu： ， 。 14．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）在铁制品表面镀铬、镀锌是常见的防锈措施。回答下列问题： (1)基态铬原子的外围电子排布式为 。 (2)基态核外电子排布式为 、基态核外电子排布式为 ，易被氧化成的原因是 。 (3)在水溶液中与发生如下反应： ①基态原子的外围电子排布式为 。 15．（24-25高二下·青海西宁·阶段练习）按要求完成下列问题： (3)写出基态铁原子的简化电子排布式和Mg2+的核外电子排布式： 、 。 (4)消毒液的主要成分为NaClO，基态O原子的价电子排布式是 ，基态Cl原子未成对电子数为 个。 【能力提升】 1．（25-26高三上·上海·月考）下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 2．（24-25高二下·四川雅安·期末）下列化学用语表达正确的是 A．1-丙醇的结构简式：CH3CH(OH)CH3 B．基态铬原子价层电子排布式：3d54s1 C．羟基的电子式： D．基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图： 3．（24-25高二下·新疆·期中）下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是 A．外围电子排布不同的两种氮原子：①②，能量E①>E② B．基态硒原子的价层电子排布式为3d104s24p4 C．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数目依次增多 D．基态铍原子的最外层电子云轮廓图为 4．（24-25高二下·河北邢台·期中）下列说法中正确的是 A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为 B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数 C．非常稳定是因为存在分子间氢键 D．的价层电子对互斥模型为三角锥形 5．（24-25高二下·福建泉州·期中）下列化学用语表示正确的是 A．电子式： B．O的最高能级电子云轮廓图： C．中子数为10的O原子： D．C的价电子轨道表示式： 6．（25-26高二上·重庆·期中）下列化学用语表达正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．基态氧原子核外电子的空间运动状态数：8种 C．基态铜原子的价电子排布图： D．在水溶液中的电离方程式： 7．（25-26高三上·北京·月考）下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态原子的价层电子排布式： B．激发态H原子的轨道表示式： C．的原子结构示意图： D．的电子式： 8．（24-25高二下·河北石家庄·开学考试）根据已学知识，请回答下列问题： (1)基态N原子中，核外有 种运动状态不同的电子，核外电子占据的最高能层的符号是 ，占据该能层电子的原子轨道形状为 。 (2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号： 。 (3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是 。 (4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式： ；在元素周期表中，该元素在 (填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。 (5)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 ，电负性由大到小的顺序是 。 (6)Zn2＋的核外电子排布式为 。 9．（24-25高二下·安徽蚌埠·期中）已知：①相同温度下溶液与溶液的相同；②常温下，部分弱酸的电离常数如下表： 弱酸 HClO 电离常数 ， 回答下列问题： (1)基态锰原子价层电子排布式为 ，其M能层上电子空间运动状态有 种；的电离方程式为 ，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。 (2)HClO的结构式为 ；是 (填“离子”或“共价”)化合物；常温下，物质的量浓度相等的下列四种溶液的由小到大的顺序是 (用字母表示)。 a.            b.                c.        d. (3)常温下， (填“>”“<”或“=”)，判断的依据是 。 10．（24-25高二下·四川眉山·期中）请按要求填空： (1)某基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，满足该条件的元素有 种。 (2)普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定离子的简化核外电子排布式为 ，该离子更稳定的原因是 。 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高二下·辽宁·期中）X、Y、Z、W、R、Q六种前四周期主族元素，原子序数依次增大。元素Z在地壳中含量最高，W元素的焰色试验呈黄色，R的最外层电子数与其电子总数之比为3：8，X能与W形成离子化合物且W+的半径大于X-的半径，Y的氧化物是形成酸雨的物质之一，Q原子p能级轨道上有三个单电子。请回答下列问题： (1)Y、Z、W、R这四种元素简单离子的半径从大到小的顺序是 用离子符号表示。 (2)M和N均为上述六种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液反应既有沉淀出现又有气体产生，写出M和N反应的化学方程式： 。 (3)基态Q原子的简化电子排布式为 ，单质Q的气态分子构型如图所示，在其中4条棱上各插入1个R原子，形成Q4R4，俗称雄黄，则雄黄可能有 种不同的结构。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 原子结构与性质 第1节 原子结构 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 课程学习目标 掌握本节核心知识，为后续学习打好基础。 新知学习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 拓展培优 结合例题解析高频考点，掌握易错点，提升能力。 课堂检测 基础训练：确保核心知识掌握，建立信心。 能力提升：提升应用能力，提升综合能力。 知识思维导图 第2课时 电子云与原子轨道 泡利原理、洪特规则、能量最低原理 课程学习目标 1.知道电子运动的能量状态具有量子化的特征（能量不连续）。 2.知道电子的运动状态（空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。 3.认识基态原子中核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。知道1—36号元素基态原子核外电子的排布。 【新知学习】 知识点01电子云与原子轨道 1．概率密度 1913年，玻尔提出氢原子模型，电子在线性轨道上绕核运行。 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)定义：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)形状 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。 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 知识点02原子核外电子的排布规则 1．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，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) 8O的轨道表示式如： 根据上面回答下列问题： (1)简并轨道：能量相同的原子轨道。 (2)电子对：同一个原子轨道中，自旋方向相反的一对电子。 (3)单电子：一个原子轨道中若只有一个电子，则该电子称为单电子。 (4)自旋平行：箭头同向的单电子称为自旋平行。 (5)在氧原子中，有3对电子对，有2个单电子。 (6)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。 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。 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。 (2)因素：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。 知识点03原子核外电子排布的表示 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 意义 能直观反映出核外的电子层、能级及各能级上的电子数 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 意义 避免书写电子排布式过于繁琐 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： 【拓展培优】 【归纳提升1】 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： 【典例1】下列化学用语表达正确的是 A．Mn的原子结构示意图： B．HClO的电子式： C．的价层电子排布式： D．P原子价电子轨道表示式：。 【答案】C 【详解】 A．Mn为25号元素，原子结构示意图：，A错误；    B．HClO的中心原子为氧，电子式：，B错误； C．为24号元素，价层电子排布式：，C正确； D．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；P原子价电子轨道表示式：，D错误； 故选C。 （变式训练1-1）下列不同状态硼原子的电子轨道表示式中，能量最高的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】B项中电子处于基态，能量最低，C、D项中电子由激发至，A项中电子由激发至，所以A项中能量最高； 答案选A。 （变式训练1-2）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 【详解】A．根据洪特规则特例，Cu的电子排布式应为[Ar]3d104s1（3d全充满更稳定），A错误； B．Al3+核外有10个电子，电子排布为1s22s22p6（与Ne相同），B正确； C．Br-的价电子为最外层4s24p6，3d10属于内层电子，不应计入价电子，C错误； D．Mn的原子序数为25，根据构造原理，3d轨道的能量大于4s轨道，3p轨道排满之后应该先排4s轨道，正确电子排布为[Ar]3d54s2，而非3d7且缺少4s2，D错误； 故选B。 【归纳提升2】 对比维度 s轨道 p 轨道 轨道形状 球形，电子云沿球对称分布 哑铃形（双球形），电子云集中在两个对称瓣中 轨道数量 每个能层（n≥1）仅 1 个 s 轨道 每个能层（n≥2）有 3 个相互垂直的 p 轨道（px、py、pz） 空间取向 无特定取向，球对称分布于原子核周围 分别沿 x、y、z 轴方向伸展，轨道间夹角 90° 能量高低（同能层） 能量最低，是同能层中能量最低的轨道 能量高于同能层 s 轨道，3 个 p 轨道能量完全相同 电子填充顺序 优先填充（遵循能量最低原理），最多容纳 2 个电子 待 s 轨道填满后填充，每个 p 轨道最多容纳 2 个电子，3 个 p 轨道共可容纳 6 个电子 对应能层 从第 1 能层（n=1）开始出现（1s、2s、3s…） 从第 2 能层（n=2）开始出现（2p、3p、4p…） 【易错提醒】 1. 有多少种电子就有多少种电子运动状态。 2. 有多少个原子轨道就有多少种电子空间运动状态。 【典例2】 刀片式(简称)电池的使用大幅降低了高端全电动汽车的成本。下列说法错误的是 A．基态P原子核外未成对电子数为5 B．基态原子核外电子的电子云轮廓图为球形 C．基态的价层电子排布式为 D．基态O原子核外电子的空间运动状态有5种 【答案】A 【详解】A．基态P原子核外电子排布式为，未成对电子数为3，A错误； B．基态原子核外电子排布式为，s电子的电子云轮廓图呈球形，B正确； C．基态原子的价层电子排布式为，失去最外层能级上的2个电子形成，故基态的价层电子排布式为，C正确； D．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，基态O原子核外有3个能级，其中能级有3个原子轨道，因此基态O原子核外电子的空间运动状态有5种，D正确； 答案选A。 （变式训练2-1）人类对原子结构的认识是不断进步的。下列说法错误的是 A．波尔的“洋葱模型”认为，核外电子在不同壳层区域运动 B．构造原理是根据原子光谱事实得出的经验规律 C．2s轨道的电子云轮廓图为圆形 D．量子力学认为核外电子可能随机出现在核外某一空间内 【答案】C 【详解】A．波尔模型认为电子在分层的固定轨道（壳层）运动，A正确； B．构造原理的能级填充顺序由光谱实验归纳得出，B正确； C．s轨道电子云为三维球形，而非二维圆形，C错误； D．量子力学用概率描述电子位置，符合“可能随机出现”的表述，D正确； 故选C。 （变式训练2-2）下列叙述中，正确的是 A．如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，它们的自旋状态必然不同 B．在一个基态多电子原子中，不可能有两个能量完全相同的电子 C．电子云图中黑点密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大 D．p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多 【答案】C 【详解】A．依据洪特规则，如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，必先单独分占不同的轨道，且它们的自旋状态必然相同，A错误； B．在一个基态多电子原子中，若两个电子位于同一轨道，则这两个电子的能量完全相同，所以可能有两个能量完全相同的电子，B错误； C．电子云图中黑点并不表示电子，仅表示电子出现的机会大小，电子云密度越大，说明单位体积内电子出现的机会越大，C正确； D．p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级的原子轨道数均为3，则随着能层序数的增加，p能级原子轨道数不变，D错误； 故选C。 【典例3】 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1s22s22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 【详解】A．根据构造原理，能级顺序中ns的能级一定高于(n-1)p的能级（如4s > 3p），A错误； B．碳原子2p轨道应遵循洪特规则，两个电子分占不同轨道且自旋相同，写成违反此规则，B正确； C．钪（Sc）的电子应先填满4s轨道（能量低于3d），排布式3d3未填4s，违反能量最低原理，C正确； D．钛（Ti）的3p轨道最多容纳6个电子，排布式3p10超过轨道容量，违反泡利原理，D正确； 故答案选A。 （变式训练3-1）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 【详解】A．能量守恒原理与电子排布无关，此处不涉及能量转化问题，A错误； B．洪特规则要求等价轨道（如3p的三个轨道）上的电子应尽可能分占不同轨道且自旋相同。题目中的排布使同一轨道（3px）填入两个电子，而其他轨道未填满，违背了洪特规则，B正确； C．能量最低原理要求电子优先填入低能级轨道，但题目中的能级顺序（1s→2s→2p→3s→3p）正确，未违反该原理，C错误； D．泡利不相容原理规定同一轨道最多容纳两个自旋相反的电子。题目中的两个电子可以满足自旋相反，未违反该原理，D错误； 故答案选B。 （变式训练3-2）下列说法正确的是 A．若基态碳原子电子排布式为 ，则违反了泡利原理 B．基态N原子中，自旋方向相同的电子最多有5个 C．使用红外光谱仪通过分析质荷比确定相对分子质量 D．日常生活中我们看到的许多可见光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关 【答案】B 【详解】A．基态碳原子电子排布式为1s22s22p2，依据洪特规则，2p能级上的2个电子应占据2p能级的2个轨道，则该电子排布违反了洪特规则，故A错误； B．N原子核外有7个电子，分2层排布，基态N原子的轨道表示式：，自旋方向相同的电子最多有5个，故B正确； C．使用质谱仪通过分析质荷比确定相对分子质量，故C错误； D．日常生活中我们看到的许多可见光都与原子核外电子跃迁释放能量有关，故D错误； 答案选B。 【典例4】 代表5种元素。请填空： (1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其基态原子的电子排布图为 。 (2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，的结构示意图为 ，写出常温B的单质与C的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： 。 (3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为 。试根据原子核外电子排布所遵循的原理解释D的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因： 。 (4)E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，其基态原子的价层电子排布式为 。 【答案】(1) (2) (3) 或 的价层电子排布式为，容易失去一个电子形成轨道变为半充满稳定结构，故容易失去一个电子被氧化为 (4) 【详解】（1） A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则为N元素，其基态原子的电子排布图为。 （2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则B为Cl元素，C为K元素，的结构示意图。常温下与C的最高价氧化物对应水化物反应，即与KOH反应的化学方程式为。 （3）D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态，则D为Fe元素，其基态原子的电子排布式为[Ar或。的价层电子排布式为，容易失去一个电子形成轨道变为半充满稳定结构，故容易失去一个电子被氧化为。 （4）E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，E元素基态原子的电子排布式为，则E为Cu元素，其基态原子的价层电子排布式为。 （变式训练4-1）钒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 【详解】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，故答案为：3d34s2；As。 （变式训练4-2）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： 。 【答案】(1)H、Li、B、F、Na、Al、Cl、K、Sc、Cu、Ga、Br (2)C、O、Si、S、Ti、Ni (3)N、P、V、Co (4)Fe (5)Mn (6)Cr 【详解】（1）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有1个未成对电子的元素有：H(1s1)、Li(1s22s1)、B(1s22s22p1)、F(1s22s22p5)、Na(1s22s22p63s1)、Al(1s22s22p63s23p1)、Cl(1s22s22p63s23p5)、K(1s22s22p63s23p64s1)、Sc(1s22s22p63s23p63d14s2)、Cu(1s22s22p63s23p63d104s1)、Ga(1s22s22p63s23p63d104s24p1)、Br(1s22s22p63s23p63d104s24p5)，故答案为：H、Li、B、F、Na、Al、Cl、K、Sc、Cu、Ga、Br。 （2）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有2个未成对电子的元素有：C(1s22s22p2)、O(1s22s22p4)、Si(122s22p63s23p2)、S(122s22p63s23p4)、Ti(122s22p63s23p63d24s2)、Ni(122s22p63s23p63d84s2)，故答案为：C、O、Si、S、Ti、Ni。 （3）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有3个未成对电子的元素有：N(1s22s22p3)、P(1s22s22p63s23p3)、V(122s22p63s23p63d34s2)、Co(122s22p63s23p63d74s2)，故答案为：N、P、V、Co。 （4）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有4个未成对电子的元素有： Fe(122s22p63s23p63d64s2)，故答案为：Fe。 （5）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有5个未成对电子的元素有： Mn(122s22p63s23p63d54s2)，故答案为：Mn。 （6）根据1~36号的元素的核外电子排布式，可知有4个未成对电子的元素有： Cr(122s22p63s23p63d54s1)，故答案为：Cr。 【课堂检测】 【基础训练】 1．（24-25高二下·北京通州·期中）图1和图2分别表示某能级电子的电子云及其轮廓图，下列说法正确的是 A．图1中每个小黑点表示1个电子 B．图2表示电子只能在球体内出现 C．由图2可推知该电子所处的原子轨道为球形 D．图1中的小黑点表示某一时刻电子在核外所处的具体位置 【答案】C 【详解】A．图1表示1s电子的概率分布图，则图中每个小黑点表示出现的概率，A错误； B．图2表示在界面内出现该电子的几率大于90%，界面外出现该电子的几率不足10%，B错误； C．图 2 轮廓图为球形，可知该电子所处原子轨道是球形，C正确； D．图1中的小黑点表示空间各电子出现的概率，即某一时刻电子在核外某处出现的概率大小，D错误； 故选C。 2．（24-25高二下·河北衡水·期中）下列关于能层与能级的说法错误的是 A．同一原子中，2p、3d、4f能级的轨道数依次增多 B．若将基态Mn原子的核外电子排布式写为，则违反了构造原理 C．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 D．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数一定等于该能层序数 【答案】C 【详解】A．2p、3d、4f能级的轨道数分别为3、5、7，依次增多，A正确； B．基态Mn的电子应先填满4s（4s2）再填3d（3d5），题目排布式3d7未填4s，违反构造原理，B正确； C．s能级无论处于哪一能层，最多容纳2个电子，C错误； D．能层从s开始，能级数等于能层序数（如第3能层有s、p、d共3个能级），D正确； 故选C。 3．（24-25高二下·河北邯郸·期中）根据氯原子的结构示意图可知，在氯原子的核外电子层中，电子没有出现的电子层为 A．K层 B．L层 C．M层 D．N层 【答案】D 【详解】从内到外，电子层依次为K层、L层、M层、N层、O层、P层、Q层，所以氯原子的核外电子层只有K层、L层、M层，D符合题意。 4．（24-25高二下·湖南长沙·期中）化学用语是化学学科的专业语言，是学习化学的基本工具，下列化学用语不正确的是 A．基态溴原子简化电子排布式： B．乙烷的空间填充模型： C．的电子式为 D．轨道的电子云轮廓图： 【答案】D 【详解】A．溴为35号元素，简化电子排布式为，故A正确； B．乙烷结构简式为CH3CH3，空间填充模型为，故B正确； C．CSO与CO2为等电子体，根据CO2可知CSO电子式为，故C正确； D．px轨道的对称轴为x轴，电子云呈哑铃型，轮廓图为，故D错误； 故答案为D。 5．（24-25高二下·山西运城·期末）化学与科技、生活密切相关。下列有关说法错误的是 A．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素 B．“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟，铷遇水会爆炸 C．上升器激光陀螺仪应用了高纯石英玻璃，石英玻璃属于晶体 D．大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁放出能量有关 【答案】C 【详解】A．光谱分析的方法可以确定元素的种类，因此可以用光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素，A正确； B．铷是非常活泼的碱金属，与水剧烈反应甚至爆炸，B正确； C．石英玻璃是非晶态物质，而非晶体，C错误； D．烟花颜色是利用焰色试验原理，由原子核外电子跃迁释放能量产生，D正确； 故选C。 6．（24-25高二下·江苏南京·期末）下列说法不正确的是 A．通过原子光谱可进行元素鉴定 B．基态氮原子的电子的空间运动状态有5种 C．基态硫原子的电子运动状态有16种 D．Mg原子的轨道表示式：违背了洪特规则 【答案】D 【详解】A．不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确； B．氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，空间运动状态有1+1+3=5种，B正确； C．基态硫原子核外电子有16个，有16种空间运动状态的电子，C正确； D．同一轨道内的两个电子自旋方向应该相反，所以违反了泡利原理，D错误； 故选D。 7．（24-25高二下·山西临汾·期中）下列基态原子或基态离子的价层电子排布式正确的是 A．N：2s22p5 B．Si：3s23p2 C．Fe2+：3d54s1 D．Cu：3d94s2 【答案】B 【详解】A．N原子的价层电子排布式为2s22p3，故A错误； B．Si原子的价层电子排布式为3s23p2，故B正确； C．Fe2+离子的价层电子排布式为3d6，故C错误； D．Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，故D错误； 故选B。 8．（24-25高二下·北京海淀·期中）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式： B．乙醇的球棍模型： C．的空间填充模型： D．基态N原子的轨道表示式： 【答案】B 【详解】A．N需要满足最外面八个电子的稳定结构，的电子式应为，A错误； B．乙醇的结构简式为，球棍模型为，B正确； C．二氧化碳的空间构型为直线形，空间填充模型应为，C错误； D．氮元素的电子排布式为，轨道表示式应为，D错误； 故选B。 9．（2025·北京东城·一模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．基态原子的价层电子轨道表示式： B．的结构示意图： C．的电子式： D．的电子云图： 【答案】C 【详解】 A．基态原子的价层排布为3s23p3，电子轨道表示式为，故A正确； B．K+有三个电子层，共18个电子，结构示意图为，故B正确； C．CS2的结构为S=C=S，电子式为，故C错误； D．轨道为纺锤形，z轴为对称轴，电子云图为，故D正确； 故答案为C。 10．（24-25高二上·天津南开·期末）下列各基态原子的简化电子排布式不正确的是 A．Cr   B．Br   C．Cu   D．Si   【答案】B 【详解】A．Cr为24号元素，简化电子排布式，A正确； B．Br为35号元素，简化电子排布式，B错误； C．Cu为29号元素，简化电子排布式，C正确； D．Si为14号元素，简化电子排布式，D正确； 故选B 。 11．如图所示是s能级和p能级的原子轨道图： 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；电子的原子轨道呈 形，每个p能级有 个原子轨道。 (2)元素X的基态原子最外层电子排布式为，其p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的基态原子最外层电子排布式为，则Y的元素符号应为 ，其基态原子的轨道表示式为 ，原子轨道中有 个未成对电子。 (4)基态Al原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。 【答案】(1) 球 1 哑铃 3 (2) 垂直 氮 (3) S 2 (4) 5 13 【详解】（1）s电子的原子轨道为球形；每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道； （2）np轨道已填充电子，说明ns轨道已经排满电子，故n=2，元素X的原子核外电子排布式为，其p电子云在空间有3个相互垂直的伸展方向，元素X的名称是氮，它的最低价氢化物为NH3，电子式是； （3）np轨道已填充电子，说明ns轨道已经排满电子，则n-1=2，故n=3，元素Y的原子核外电子排布式为，故Y为S元素，其基态原子的轨道表示式为，原子轨道中有2个未成对电子； （4）基态铝原子核外电子排布式：，有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种不同运动状态的电子。 12．回答下列问题： (1)n=2的能层有 个能级， 种形状不同的电子云，有 个原子轨道最多容纳 个电子。 (2)用相应的符号描述的所有的原子轨道： 。 (3)处于一定空间状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象地描述。在基态原子中核外存在 个不同运动状态的电子。 (4)基态原子中，核外电子占据的最高能层符号为 ，占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为 。 (5)如图是s能级、p能级的原子轨道图试回答问题： ①s能级的原子轨道呈 形，每个s能级有 个原子轨道；p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴 ，每个p能级有 个原子轨道。 ②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与 有关， 越高，原子轨道半径越大。 【答案】(1) 2 2 4 8 (2)2s、2px、2py、2pz (3) 电子云 6 (4) N 球形 (5) 球 1 对称 3 能层 能层 【详解】（1）第二能层有2s、2p两个能级，有两种形状不同的电子云，有2s、2px、2py、2pz四个原子轨道，每个轨道最多容纳2个电子，所以n=2的第二能层最多容纳8个电子； （2）n=2的原子轨道为2s、2px、2py、2pz； （3）电子在原子核外出现的概率密度分布像一团云雾，因而形象地称为电子云，在同一原子内部不存在运动状态完全相同的电子，故14C原子核外有6个不同运动状态的电子； （4）K原子核外有四个能层，最外层为N层，N层上只有一个电子，占据4s轨道，电子云轮廓图为球形； （5）①s轨道在三维空间分布的图形为球形，且每个s能级只有一个轨道；p轨道空间分布的图形分别相对于x、y、z轴对称，每个p能级有3个轨道； ②原子轨道的半径与能层有关，并随能层升高而增大。 13．（24-25高二下·新疆喀什·期中）请写出下列基态粒子的电子排布式和价层电子的轨道表示式： (1)Ti： ， 。 (2)Cr： ， 。 (3)Zn2+： ， 。 (4)Cu： ， 。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1） Ti原子核外有22个电子，根据构造原理书写基态Ti原子简化电子排布式为[Ar]3d24s2，其价电子排布式为3d24s2，其价电子轨道表示式为； （2） Cr原子核外有24个电子，根据构造原理书写基态Ti原子简化电子排布式[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，价电子轨道表示式为； （3） 基态Zn2+核外有28个电子，根据构造原理书写基态Zn2+简化电子排布式为[Ar]3d10，其价电子排布式为3d10，价电子轨道表示式为； （4） 基态Cu核外有29个电子，根据构造原理书写基态Cu简化电子排布式为，其价电子排布式为，价电子轨道表示式为。 14．（24-25高二下·江苏苏州·阶段练习）在铁制品表面镀铬、镀锌是常见的防锈措施。回答下列问题： (1)基态铬原子的外围电子排布式为 。 (2)基态核外电子排布式为 、基态核外电子排布式为 ，易被氧化成的原因是 。 (3)在水溶液中与发生如下反应： ①基态原子的外围电子排布式为 。 【答案】(1)3d54s1 (2) [Ar]3d6 [Ar]3d5 Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+ (3) 3d104s2 【详解】（1）Cr的原子序数为24，基态铬原子的外围电子排布式3d54s1； （2）Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6，Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5。从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是 Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+。 （3）①Zn位于第四周期第IIB族，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，外围电子排布式为3d104s2； 15．（24-25高二下·青海西宁·阶段练习）按要求完成下列问题： (3)写出基态铁原子的简化电子排布式和Mg2+的核外电子排布式： 、 。 (4)消毒液的主要成分为NaClO，基态O原子的价电子排布式是 ，基态Cl原子未成对电子数为 个。 【答案】 (3) [Ar]3d64s2 1s22s22p6 (4) 2s22p4 1 【详解】 （3）Fe为26号元素，根据构造原理可知，基态铁原子的简化电子排布式为，Mg为12号元素，根据构造原理可知，的核外电子排布式为。故答案为：；； （4）O为8号元素，价电子排布式是。为17号元素，核外电子排布式为，轨道上有1个未成对电子数。故答案为：；1； 【能力提升】 1．（25-26高三上·上海·月考）下列有关原子结构与性质的说法，正确的是 A．基态电子排布式违反了泡利不相容原理 B．激发态的电子轨道表示式： C．基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形 D．基态原子有16种能量不同的电子 【答案】B 【详解】A．基态的正确电子排布式应为，因半满结构更稳定，题目中的违反的是洪特规则的特例（全满、半满更稳定），而非泡利不相容原理（一个轨道最多2个电子，自旋相反），A错误； B．核外有10个电子，基态电子排布为，基态电子可由低能量轨道跃迁到能量高的轨道，图中两个轨道上的电子分别跃迁到了和轨道上，B正确； C．基态电子排布为，最高能级为，轨道电子云形状为哑铃形，C错误； D．基态原子电子排布为，不同能级（、、、、）能量不同，同一能级电子能量相同，共5种能量不同的电子，D错误； 故答案选B。 2．（24-25高二下·四川雅安·期末）下列化学用语表达正确的是 A．1-丙醇的结构简式：CH3CH(OH)CH3 B．基态铬原子价层电子排布式：3d54s1 C．羟基的电子式： D．基态镁原子最外层电子的电子云轮廓图： 【答案】B 【详解】A．结构简式为2-丙醇，1-丙醇的结构简式应该为：CH3CH2CH2OH，A错误； B．Cr是24号元素，根据构造原理，可知基态铬原子价层电子排布式：3d54s1，B正确； C．O原子最外层有6个电子，其中有2个成单电子，当一个成单电子与H原子的1s电子形成共价键时，就得到羟基，故羟基—OH的电子式为：，C错误； D．Mg是12号元素，根据构造原理，可知其价层电子排布式是3s2，故Mg原子最外层2个电子是2个3s电子，其电子云是球形对称的，而不是2个3p电子，D错误； 故合理选项是B。 3．（24-25高二下·新疆·期中）下列有关原子核外电子排布的说法，正确的是 A．外围电子排布不同的两种氮原子：①②，能量E①>E② B．基态硒原子的价层电子排布式为3d104s24p4 C．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数目依次增多 D．基态铍原子的最外层电子云轮廓图为 【答案】A 【详解】A．②为基态N原子的外围电子排布，较稳定，能量低，因此能量：E①>E②，A正确； B．硒为34号元素，基态硒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，硒属于主族元素(第VIA族)，主族元素的价层电子即其最外层电子，所以基态硒原子的价层电子排布式应为4s24p4，B错误； C．同一原子中，任意能层的p能级均有3个轨道，所以2p、3p、4p能级的轨道数目相同，C错误； D．铍为4号元素，基态铍原子的最外层电子排布式为2s2，最外层电子云轮廓图为球形，D错误； 故选A。 4．（24-25高二下·河北邢台·期中）下列说法中正确的是 A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为 B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数 C．非常稳定是因为存在分子间氢键 D．的价层电子对互斥模型为三角锥形 【答案】B 【详解】A．每个能层最多容纳的电子数为2n2，而非n2，A错误； B．任一能层的能级从s开始，且能级数等于能层序数（如第三层有s、p、d三个能级），B正确； C．HF稳定性高源于H-F键能大，氢键影响物理性质（如沸点），C错误； D．NH3的价层电子对互斥模型为四面体形（含孤对电子），分子结构才是三角锥形，D错误； 故选B。 5．（24-25高二下·福建泉州·期中）下列化学用语表示正确的是 A．电子式： B．O的最高能级电子云轮廓图： C．中子数为10的O原子： D．C的价电子轨道表示式： 【答案】B 【详解】 A．是单独的简单阴离子，之间无共用电子对，2个应对称分布在左右两边，则的电子式应为：，A错误； B．基态O原子的价电子排布式为：，则其价电子的轨道表示式为：，则其最高能级属于，电子云为x轴方向头碰头：，B正确； C．在元素符号左上角表示的数值为质量数，质量数=中子数+质子数=10+8=18，故中子数为10的O原子应表示为：，C错误； D．基态C原子的价电子排布式为：，则其价电子的轨道表示式为：，D错误； 故答案为：B。 6．（25-26高二上·重庆·期中）下列化学用语表达正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．基态氧原子核外电子的空间运动状态数：8种 C．基态铜原子的价电子排布图： D．在水溶液中的电离方程式： 【答案】D 【详解】A．碳原子的质子数为6，因此中子数为8的碳原子应为，A错误； B．基态氧原子核外电子排布式为，由于原子核外电子的空间运动状态数等于其电子所占据的原子轨道数，因此基态氧原子核外电子的空间运动状态数为5种，B错误； C．铜为29号元素，由洪特规则，当电子处于全充满、半充满和全空的状态时，体系的能量较低，因此基态铜原子的价电子排布应为，C错误； D．在水溶液中可电离出和，以的形式存在，因此在水溶液中的电离方程式：，D正确； 故答案选D。 7．（25-26高三上·北京·月考）下列化学用语或图示表达正确的是 A．基态原子的价层电子排布式： B．激发态H原子的轨道表示式： C．的原子结构示意图： D．的电子式： 【答案】C 【详解】A．根据洪特规则，基态原子的3d轨道全充满会更稳定，则基态原子的价层电子排布式应为，A错误； B．H原子只有1个电子层（n=1），该层只有1s轨道，不存在1p轨道，处于激发态时，H原子的轨道表示式可能为等，B错误； C．的原子序数为34，位于周期表中第四周期第VIA族，核外电子层排布分别为2、8、18、6，则原子结构示意图为：，C正确； D．的电子式中P原子最外层有5个电子，与3个H原子形成3对成键电子对，同时还剩1对孤对电子，则其电子式为：，D错误； 故答案为：C。 8．（24-25高二下·河北石家庄·开学考试）根据已学知识，请回答下列问题： (1)基态N原子中，核外有 种运动状态不同的电子，核外电子占据的最高能层的符号是 ，占据该能层电子的原子轨道形状为 。 (2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号： 。 (3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是 。 (4)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式： ；在元素周期表中，该元素在 (填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。 (5)从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 ，电负性由大到小的顺序是 。 (6)Zn2＋的核外电子排布式为 。 【答案】(1) 7 L 球形和哑铃形 (2)Si、S (3)硒 (4) 3d64s2 d (5) N>O>B O>N>B (6)1s22s22p63s23p63d10 【详解】（1）N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子云总状态各不相同，共有7种运动状态不同的电子；电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形； （2）3p轨道上有2个未成对电子，可能是3p2或3p4，该元素是Si和S； （3）某原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒； （4）铁是26号元素，Fe的价层电子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。 （5）同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p轨道半充满，N原子第一电离能大于同周期相邻元素， B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N > O > B。同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性的顺序是O > N > B。 （6）Zn原子和有30个电子，失去最外层2个电子得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。 9．（24-25高二下·安徽蚌埠·期中）已知：①相同温度下溶液与溶液的相同；②常温下，部分弱酸的电离常数如下表： 弱酸 HClO 电离常数 ， 回答下列问题： (1)基态锰原子价层电子排布式为 ，其M能层上电子空间运动状态有 种；的电离方程式为 ，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。 (2)HClO的结构式为 ；是 (填“离子”或“共价”)化合物；常温下，物质的量浓度相等的下列四种溶液的由小到大的顺序是 (用字母表示)。 a.            b.                c.        d. (3)常温下， (填“>”“<”或“=”)，判断的依据是 。 【答案】(1) 9 (2) 离子 (3) > 氯的电负性强于氢原子，有吸电子效应，从而导致中羧基中的羟基极性强于乙酸中的羟基极性，更容易电离出 【详解】（1）锰是25号元素，其价层电子排布式为：；锰电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，​则其M能层上电子空间运动状态有1+3+5=9种；高锰酸是强酸，其电离方程式为：；在溶液中完全电离出铵根离子和高锰酸根离子，其中铵根离子可以水解导致溶液显酸性，高锰酸根离子不水解，则各离子浓度由大到小的顺序为； （2）HClO的结构式中O在中间，可表示为：；由钠离子和次氯酸根离子构成，是离子化合物；观察电离平衡常数可知酸性为CH3COOH>H2CO3>HClO>，依据越弱越水解，所以得出pH大小顺序为a<d<c<b，故答案为：a<d<c<b； （3）乙酸的电离常数为，和乙酸相比，二氯乙酸中的氯电负性比氢大，导致羧基中羟基的极性强，酸性更强，故答案为：>；氯的电负性强于氢原子，有吸电子效应，从而导致中羧基中的羟基极性强于乙酸中的羟基极性，更容易电离出。 10．（24-25高二下·四川眉山·期中）请按要求填空： (1)某基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，满足该条件的元素有 种。 (2)普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定离子的简化核外电子排布式为 ，该离子更稳定的原因是 。 【答案】(1)3 (2) 的价电子排布式为，的价电子排布式为，前者为半充满状态故较稳定 【详解】（1）某元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子，则该元素位于第2周期，所以满足该条件的元素的电子排布式有1s22s1、1s22s22p1、1s22s22p5，分别是Li、N、F三种元素； （2）普鲁士蓝()中不同价态铁元素的简单微粒较稳定离子是铁离子，简化核外电子排布式为；该离子更稳定的原因是：的价电子排布式为，的价电子排布式为，前者为半充满状态故较稳定； 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高二下·辽宁·期中）X、Y、Z、W、R、Q六种前四周期主族元素，原子序数依次增大。元素Z在地壳中含量最高，W元素的焰色试验呈黄色，R的最外层电子数与其电子总数之比为3：8，X能与W形成离子化合物且W+的半径大于X-的半径，Y的氧化物是形成酸雨的物质之一，Q原子p能级轨道上有三个单电子。请回答下列问题： (1)Y、Z、W、R这四种元素简单离子的半径从大到小的顺序是 用离子符号表示。 (2)M和N均为上述六种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液反应既有沉淀出现又有气体产生，写出M和N反应的化学方程式： 。 (3)基态Q原子的简化电子排布式为 ，单质Q的气态分子构型如图所示，在其中4条棱上各插入1个R原子，形成Q4R4，俗称雄黄，则雄黄可能有 种不同的结构。 【答案】(1)S2->N3->O2->Na+ (2)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O (3) [Ar]3d104s24p3 2 【分析】元素Z在地壳中含量最高，Z是O；W元素的焰色反应呈黄色，则W为Na；R的最外层电子数与其电子总数比为3：8，原子序数大于Na，故R为S元素；X能与Na形成离子化合物且Na+的半径大于X-的半径，则X为H元素；Y原子序数小于钠，处于第二周期，而Y的氧化物是形成酸雨的物质之一，故Y为N元素；Q原子p能级轨道上有三个单电子，Q为第VA族元素，原子序数大于S，应为As；由上述分析可知，X为H，Y为N，Z为O，W为Na，R为S，Q为As； 【详解】（1）S2-的核外有3个电子层，半径最大，其余是两个电子层，且电子层结构相同，核电荷数越小，半径越大，故离子半径由大到小的顺序为：S2->N3->O2->Na+； （2）M和N均为上述六种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液反应既有沉淀出现又有气体产生，描述的是Na2S2O3和H2SO4反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O； （3） As是33号元素，位于第四周期ⅤA族，前三层全部排满电子，故其简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3；在砷单质分子结构的4条棱边上各插入1个硫原子，形成As4S4，可得到雄黄有如图所示2种不同的结构：。 1 学科网（北京）股份有限公司 $