第1章 02 重难点突破1 核外电子排布(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年化学选择性必修二学生用书（人教版）

重难点突破1　核外电子排布 例1　(1)4s24p3　4　8　18 (2)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (3)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (4) [解析] (1)33号元素是As元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,最外层有5个电子,故其价层电子排布为4s24p3,该基态原子核外电子占据4个电子层,8个能级,18个原子轨道。 (2)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态,则D元素正三价阳离子3d能级上有5个电子,其原子核外电子数=2+8+8+5+3=26,为Fe元素,根据构造原理知D元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。 (3)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,则E原子核外电子个数=2+8+18+1=29,为Cu元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)。 例2　(1)第三周期第ⅢA族　3d104s2　 (2)ⅦB　5 (3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (4)哑铃　 (5)CD [解析] (1)Al是13号元素,在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族;Zn是30号元素,根据核外电子排布规律可知,基态Zn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故价层电子排布为3d104s2。(2)Mn为25号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,位于元素周期表的第四周期第ⅦB族。基态Mn原子的3d轨道中的5个电子均为未成对电子,其余的都是成对电子。(3)Cu为29号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(4)基态Cl原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p5,电子占据最高能级为3p能级,其电子云轮廓图为哑铃形。(5)基态Fe2+的价层电子排布为3d6,A错误;基态Cu原子的价层电子排布为3d104s1,B错误;基态Fe3+的价层电子排布为3d5,C正确;基态Cu+是基态铜原子失去1个最外层的4s电子形成的,D正确。 例3　D　[解析] 基态P原子核外电子占据1s、2s、2p、3s、3p共9个轨道,故核外电子的空间运动状态有9种,D符合题意。 例4　(1)9　(2)3d24s2　12　22 (3)4　洪特规则　(4)15 [解析] (1)氟元素的原子序数为9,由泡利不相容原理可知,基态F原子的核外电子的运动状态有9种。(2)钛元素的原子序数为22,基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价层电子排布为3d24s2,原子核外电子占据的轨道数为12,则核外电子的空间运动状态有12种,由泡利不相容原理可知,其基态原子的核外电子的运动状态有22种。(3)硅元素的原子序数为14,基态Si原子的价层电子排布为3s23p2,由泡利不相容原理可知,价层电子的运动状态有4种;由洪特规则可知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,则硅原子的电子排布式 [Ne]3s23违背了洪特规则。(4)铜元素的原子序数为29,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,原子核外的轨道数为15,则核外电子的空间运动状态有15种。 例5　(1) 1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　2 (2) 4s24p2　2 (3)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) (4)电子云　2 (5)4　1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) [解析] (1)Ni是28号元素,根据核外电子的排布规律可知,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,根据洪特规则可知,Ni原子3d能级上8个电子尽可能分占5个不同的轨道,其未成对电子数为2。(2)Ge元素在周期表的第四周期第ⅣA族,因此其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,则基态Ge原子的价层电子排布为4s24p2,p轨道上的2个电子是未成对电子。(3)Zn为30号元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,失去最外层的2个电子即可得到Zn2+,基态Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象化描述。基态14C原子的电子排布图为,则核外存在2对自旋相反的电子。 (5)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,其中3d能级含有4个未成对电子。Fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成Fe3+,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 例6　(1)1　4d25s2　3　(2)4　(3)3∶1　 (4)　 (5)　1 (6)2　2p　 [解析] (1)Ti位于第四周期,原子序数是22,基态Ti3+的价层电子排布为3d1,故基态Ti3+中未成对电子数为1。与Ti同族且相邻的元素Zr的原子序数为40,Zr的基态原子价层电子排布为4d25s2。基态钛原子的价层电子排布为3d24s2,未成对电子数为2,与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素分别为Ni(价层电子排布为3d84s2)、Ge(价层电子排布为4s24p2)、Se(价层电子排布为4s24p4),共3种。(2)血红蛋白中的Fe2+处于基态时,其最高能级的电子排布式为3d6,单电子数为4。(3)Cr与Ni的原子序数分别是24、28,基态原子的价层电子排布分别是3d54s1、3d84s2,核外未成对电子数分别是6、2,二者之比为3∶1。(4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道均处于半充满状态,其轨道表示式为。(5)基态Cu原子的价层电子排布为3d104s1,轨道表示式为。(6)因s轨道最多只能容纳2个电子,故n等于2,基态原子中能量最高的是2p电子,价层电子轨道表示式为。 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点突破1　核外电子排布 类型一　原子核外电子排布的表示方法及书写时的常见错误 【解题策略】 1.原子核外电子排布的表示方法 表示方法(以硫原子 为例) 书写方法及注意问题 原子结构示意图: (1)每个电子层最多容纳的电子数为2n2个 (2)最外层电子数不超过8个(若最外层为K层则不超过2个);次外层电子数不超过18个(若次外层为L层则不超过8个);倒数第三层电子数不超过32个 电子排布式:1s22s22p63s23p4 按电子排入各电子层中各能级的先后顺序,用能级符号依次写出各能级中的电子数,同时注意洪特规则特例 简化电子排布式:[Ne]3s23p4 用“[稀有气体]+价层电子”的形式表示 价层电子排布:3s23p4 价层电子排布能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数 轨道表示式: 用方框表示原子轨道,用“↑”或“↓”表示一种自旋状态的电子,按排入各电子层中各能级的先后顺序和在轨道中的排布情况书写 2.核外电子排布书写时的常见错误 (1)在写基态原子的轨道表示式时,常出现以下错误: (2)洪特规则特例 如 (3)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。 (4)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价层电子排布的区别与联系。如Cu的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;简化电子排布式:[Ar]3d104s1;价层电子排布:3d104s1。 【综合应用】 例1 (1)某元素的原子序数为33,该元素基态原子的价层电子排布为　　　　,该基态原子核外电子占据　　　　个电子层,　　　　个能级,　　　　个原子轨道。   (2)D元素的正三价离子的3d能级为半充满状态,D的元素符号为　　　　,其基态原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　。   (3)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的元素符号为　　,其基态原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　。   (4)Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最外层电子轨道表示式均为　　　　　　　　　　。  例2 (1)Al在元素周期表中的位置: 　　　　　　。基态Zn原子的价层电子排布:　　　　　　　　。  (2)Mn位于元素周期表中第四周期第　　　　族,基态Mn原子核外未成对电子有　　　个。  (3)基态Cu原子核外电子排布式为　 。  (4)基态Cl原子中,电子占据最高能级的电子云轮廓图为　　　　形。  (5)下列基态原子或离子的价层电子的轨道表示式正确的是　　　　(填标号)。  A.Fe2+: B.Cu: C.Fe3+: D.Cu+: 类型二　核外电子的空间运动状态和运动状态的区别 【解题策略】 1.相关概念 (1)简并轨道:能量相同的原子轨道。 (2)电子对:同一原子轨道中,自旋相反的一对电子,用“↑↓”表示。 (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,用“↑”或“↓”表示,又称未成对电子。 (4)自旋平行:箭头同向的单电子称为自旋平行。 (5)运动状态:原子中一个电子是一种运动状态,有几个电子,则有几种运动状态。 2.常见问题表述及示例 基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 ①运动状态等于电子数 S 原子核外有16个电子,则有16种不同运动状态的电子 ②空间运动状态等于轨道数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,其轨道数为1+1+3+1+3=9,则有9种不同的空间运动状态 ③伸展方向看轨道类型 S原子的s轨道为球形,只有1种伸展方向,p轨道有3种伸展方向,则共有4种不同的伸展方向 ④不同能量的电子看能级数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,有5种不同能量的电子 【综合应用】 例3 基态P原子核外电子的空间运动状态有 (　) A.4种 B.7种 C.8种 D.9种 例4 按要求填空: (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]3s23,则违背了　　　　　　。  (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有　　　　种。  类型三　未成对电子数目 【解题策略】 基态原子的未成对电子数目规律 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 未成对 电子数 1 0 1 2 3 2 1 0 族序数 ⅢB (Sc) ⅣB (Ti) ⅤB (V) ⅥB (Cr) ⅦB (Mn) Ⅷ (Fe、Co、Ni) ⅠB (Cu) ⅡB (Zn) 未成对 电子数 1 2 3 6 5 4、3、2 1 0 【综合应用】 例5 回答下列问题。 (1)镍元素基态原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　,3d能级上的未成对电子数为　　　　　。  (2)基态Ge原子的价层电子排布为　　　 　,有　　　　　个未成对电子。  (3)基态Zn2+核外电子排布式为　　　　　。  (4)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用　　　　　形象化描述。在基态 14C原子中,核外存在　　　　　对自旋相反的电子。  (5)基态Fe原子有　　　　　个未成对电子。基态Fe3+的核外电子排布式为　　　　　。  例6 判断原子中未成对电子数目,按要求填空: (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与Ti同族且相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布为　　　　;与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　种。  (2)血红蛋白中的Fe2+处于基态时,其最高能级中的单电子数为　　　　。  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。  (4)第四周期中未成对电子数最多的基态原子的价层电子轨道表示式为　 。  (5)基态Cu原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　,基态Cu原子有　　　 　个未成对电子。   (6)某元素的原子最外层电子排布式为nsnn,则n=　　　　;原子中能量最高的是　　　　电子,价层电子轨道表示式为　 。  学科网（北京）股份有限公司 $