第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

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

[素养目标]　1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。2.认识基态原子中核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则等。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，并说明含义。

知识点一　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原则

 

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……的电子排布规律。

基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序

1．按要求回答问题。

(1)若基态原子的电子排布为，违背了________。

提示：能量最低原理

(2)2s轨道上的两个电子排布为，违背了________。

提示：泡利不相容原理

(3)2p轨道上的三个电子排布为，违背了________。

提示：洪特规则

2．回答下列问题。

(1)为什么每个电子层最多容纳2n2个电子？

提示：各个电子层上的能级数目＝电子层序数n，每个电子层有n2个原子轨道，根据泡利不相容原理，每个轨道最多只能容纳2个电子，所以每个电子层最多只能容纳2n2个电子。

(2)电子层数n越大，轨道的能量越高吗？

提示：n为1、2时，n值越大，原子轨道的能量越高，但是从第三层开始出现能级交错现象，比如E(3d)＞E(4s)。

(3)为什么原子核外最外层的电子不超过8个，次外层不超过18个？

提示：由于E(nd)＞E[(n＋1)s]，当ns和np轨道电子排满时，多余的电子不是填入nd轨道，而是首先填入(n＋1)s轨道，因此最外层电子数不可能超过2＋6＝8。同理次外层由(n－1)s(n－1)p(n－1)d组成，所容纳的电子数不超过2＋6＋10＝18。

基态原子核外电子排布的注意事项

1．在核外电子的排布中，排在同一轨道上的两个电子，自旋方向相反；而自旋方向相同的电子，必然处于不同的轨道上。可以这样理解：在同一原子中，没有运动状态完全相同的两个电子存在，原子核外有几个电子，就有几种运动状态。

2．在原子中，每个电子层最多可容纳2n2个电子，每个能级最多容纳的电子数是其所包含的原子轨道数的2倍。

3．原子中的核外电子是不可区分的，实际上人们并不能确定哪个电子排布在哪个原子轨道上，给出核外电子排入原子轨道的顺序及探讨基态原子的核外电子排布，仅仅是为了学习和研究的方便。

4．能量最低原理是指在基态原子的核外电子排布中在不违背泡利不相容原理的前提下，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。

5．只有原子最外层电子在原子轨道上填充时才出现先填ns轨道再填(n－1)d轨道，但这一顺序并不代表电子填充后在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轨道的电子能量更低。

1．第3周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是(　　)

A．能量最低原理

B．泡利原理

C．洪特规则

D．构造原理中电子填充能级的顺序，4s优先于3d

解析　基态原子的电子排布遵循能量最低原理，电子尽可能占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，由于3d轨道能量比3p轨道能量高，只有排满3p能级后，电子才可能填充3d能级，故第3周期元素的基态原子中不可能出现d电子，A正确。

答案　A

2．在能量相同的d轨道中电子排布成，而不排布成，最直接的依据是(　　)

A．能量最低原则　　　 B．泡利不相容原理

C．构造原理  D．洪特规则

解析　根据洪特规则可知，当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电子总是优先单独占据不同的轨道，且自旋方向相同。

答案　D

3．(2025·江西上饶联考)下列基态原子的轨道表示式违背了洪特规则的是(　　)

解析　在一个原子轨道里，最多容纳两个电子，它们的自旋相反，A项违反了泡利不相容原理，不符合题意；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，B项违反了能量最低原理，不符合题意；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，C项违反了洪特规则，符合题意；D项的电子排布图是正确的，不符合题意。

答案　C

4．某原子处于基态，参与成键电子的排布可用轨道表示式表示为