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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第1课时 能层与能级
第2课时 原子光谱
构造原理与电子排布式
第3课时 原子轨道
与电子排布原理
1
2
3
原子结构
第一课时 能层与能级
1、了解人类认识原子的过程
2、进一步认识原子核外电子的分层排布
3、知道原子核外电子的能层和能级分布及其能量关系
4、能用符号表示原子核外的不同能级。
课程目标
美丽的化学结构
人类认识原子的过程
近代科学原子论（1803年）
一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型：原子是坚实的、不可再分的实心球。
英国化学家道尔顿
（J.Dalton , 1766～1844)
道尔顿原子模型
汤姆生发现了电子(1897年)
电子是种带负电、有一定质量的微粒，普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型（1904年）：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了电荷，从而形成了中性原子。原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球体内，电子像面包里的葡萄干镶嵌其中。
英国物理学家汤姆生
（J.J.Thomson ,1856～1940）
汤姆生原子模型
汤姆生原子模型
汤姆生
α粒子散射实验（1909年）
——原子有核
卢瑟福和他的助手做了著名α粒子散射实验。根据实验，卢瑟福在1911年提出原子有核模型。
卢瑟福原子模型（又称行星原子模型）：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量，电子在原子核外空间绕核做高速运动。
英国科学家卢瑟福
（E.Rutherford,1871～1937)
卢瑟福原子模型
α粒子散射实验
Au
卢瑟福原子模型
玻尔原子模型（1913年）
玻尔借助诞生不久的量子理论改进了卢瑟福的模型。
玻尔原子模型（又称分层模型）：当原子只有一个电子时，电子沿特定球形轨道运转；当原子有多个电子时，它们将分布在多个球壳中绕核运动。
不同的电子运转轨道是具有一定级差的稳定轨道。
丹麦物理学家玻尔
（N.Bohr,1885～1962)
1920年，玻尔在他提出的氢原子模型（1913年）基础上，提出构造原理，即从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入原子核外“壳层”的顺序，由此开启了用原子结构解释元素周期律的篇章。
5年后（1925年），玻尔的“壳层”落实为“能层”与“能级”，厘清了核外电子的可能状态，复杂的原子光谱得以诠释。
玻尔原子模型（1913年）
电子云模型
电子云模型（1935年）
现代物质结构学说
人类在认识自然的过程中，经历了无数的艰辛，正是因为有了无数的探索者，才使人类对事物的认识一步步地走向深入，也越来越接近事物的本质。随着现代科学技术的发展，我们现在所学习的科学理论，还会随着人类对客观事物的认识而不断地深入和发展。
氢原子电子云图
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
不显
电性
（负电）
（正电）
（不带电）
分层排布
与物质化学性质密切相关
【知识 回顾】原子的组成
一、能层与能级
1、能层
核外电子按 不同分成能层。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如下：
能量
依据核外电子的能量不同：
离核远近：近 远
能量高低：
核外电子分层排布
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q
能层越高，电子的能量 ，能量的高低顺序为E（K） E（L） E（M） E（N）越高
<
<
<
低
高
2、能级
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下：
在多电子原子中，同一能层的电子，还被分成不同能级。
【思考与讨论】
1.一个能层的能级数与能层序数（n）间存在什么关系？
2.一个能层最多可容纳的电子数与能层序数（n）间存在什么关系？
答：一个能层最多可容纳的电子数为2n2个。
答：能层的能级数等于该能层序数。
【思考与讨论】
3.以s、p、d、f 为符号的能级分别最多可容纳多少个电子？
4.3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数是否相同？
答：以s、p、d、f为符号的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍!
答：3d、4d、5d能级所能容纳的最多电子数相同。
5.第五能层最多可容纳多少个电子？
它们分别容纳在几个能级中？
各能级最多容纳多少个电子？
第五能层最多可容纳50个电子；
各能级最多容纳电子数分别为2,6,10,14,18个。
5个能级；
【思考与讨论】
①任一能层的能级总是从 能级开始，能级数等于该能层序数。
②能级的字母代号总是按s、p、d、f......排序的，字母前的序数是它们所处的能层序数，每个能级最多可容纳的电子数依次为自然数中的奇数序列 、 、 、 ...的2倍。
③多电子原子中，同一能层不同能级的能量顺序：E（ns） E（np） E（nd） E（nf）......
s
1
3
5
7
<
<
<
【小结】原子核外电子能层和能级
第2课时
原子光谱 构造原理与电子排布式
1、了解原子核外电子在一定条件下会发生激发与跃迁， 了解其简单应用。
2、了解原子核外电子排布的构造原理。
3、能应用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
课程目标
基态与激发态相互转化的应用
焰色反应
【情境·思考】
激光笔
LED灯装饰的建筑夜景
基态与激发态 原子光谱
1.基态原子
处于最低能量状态的原子
吸收能量
2. 激发态原子
处于较高能量状态的原子
(电子跃迁到较高能级)
特别提醒
电子的跃迁是物理变化(未发生电子转移)，而原子得失电子时发生的是化学变化。
激发态原子不稳定，易释放能量变为较低能量的激发态乃至基态原子。
释放能量
3.研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
K
L
M
N
基态氢原子：
处于能量最低状态的氢原子。
基态
K
L
M
N
能量
基态原子吸收能量，其中的电子会发生跃迁，由于电子跃迁，原子处于比基态能量高的状态，形成激发态原子。
3.研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
激发态
能量
K
L
M
N
当电子从较高能量的状态跃迁至较低能量的状态，乃至基态时，会释放能量。
3.研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
光
K
L
M
N
3.研究原子结构的方法——原子光谱
原子光谱的产生
光是电子跃迁释放能量的重要形式之一。
每一次跃迁的能量以光的形式产生一条分立的谱线，被记录下来，就形成了原子光谱。
(1)原子核外电子在具有确定能量的轨道上运动，当原子不受外界影响时，电子既不吸收也不放出能量。
原子光谱原理
(3)当电子吸收了能量(如光能、热能等)，就会从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道上。处于能量较高轨道的电子不稳定，会回到能量较低的轨道上，当电子从能量较高的(E2)轨道跃迁到能量较低的(E0)轨道时发射出光子，发出光的波长取决于两个轨道的能量差。
总结归纳：
(2)不同的原子轨道具有不同的能量，轨道能量的变化是不连续的，即量子化的
观看视频
→光谱：
按照一定能量次序排列的光带。
→可见光光谱：
可以被人眼观察的光带。
3.研究原子结构的方法——原子光谱
不同原子的电子发生跃迁时可以吸收或发射不同的光
氢原子光谱
用光谱仪可以摄取各种原子吸收光谱。
锂、氦、汞的吸收光谱
3.研究原子结构的方法——原子光谱
不同原子的电子发生跃迁时可以吸收不同的光
用光谱仪可以摄取各种原子的发射光谱。
锂、氦、汞的发射光谱
3.研究原子结构的方法——原子光谱
不同原子的电子发生跃迁时可以发射不同的光
各种原子的吸收光谱或发射光谱，总称为原子光谱。
3.研究原子结构的方法——原子光谱
特征:暗背景,亮线, 线状不连续
特征:亮背景，暗线，线状不连续
P8
锂、氦、汞的发射光谱
锂、氦、汞的吸收光谱
对比二者，它们之间有何联系？
发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线恰好处于完全相同的位置。
【深度思考】
1.发射光谱中的彩色亮线与吸收光谱中的暗线恰好处于完全相同的位置。
相同元素的原子，电子在两个能级之间的跃迁往返时，经历了两个恰好相反的过程，过程中也就必然吸收或放出同样多的能量，对应的光的波长相同。故在吸收光谱和发射光谱相同位置一定出现线状谱。
为什么？
不同元素的原子具有不同的结构，能级各不相同，因此电子跃迁时发射或吸收光的频率也必定不同，故每种元素在光谱中都会形成“特征谱线”。
光谱分析：
在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。
原子光谱 原子结构
反映
决定
光谱仪：
利用原子光谱线(吸收或发射光谱)上的特征谱线来鉴定元素的仪器
氢原子光谱
3.研究原子结构的方法——原子光谱
P11
原子光谱的应用——（1）发现新元素
He 氦
3.研究原子结构的方法——原子光谱
蓝光
红光
“太阳元素”
不同元素的焰色试验
原子光谱的应用——（2）检验元素
3.研究原子结构的方法——原子光谱
生活中，我们看到的许多可见光，如：焰火、激光、霓虹灯……都与原子核外电子跃迁释放能量有关。
发射光谱
（3）生产生活
分析霓虹灯发光的原理：
充有氖气的霓虹灯能发出红光，产生这一现象的原因是通电后在电场作用下，放电管里氖原子中的电子吸收能量后跃迁到能量较高的能级，且处在能量较高的能级上的电子会很快地以光的形式释放能量而跃迁回能量较低的能级上，该光的波长恰好处于可见光区域中的红色波段。
基态原子
激发态原子
吸收能量
释放能量
发射光谱
吸收光谱
能量较高
能量最低
课堂小结
特征:暗背景,亮线, 线状不连续
特征:亮背景，暗线，线状不连续
主要形式为 (辐射)
光
根据已有知识，试写出K原子的可能电子排布式与原子结构示意图？
猜想一：
1s22s22p63s23p63d1
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
猜想二：
1s22s22p63s23p64s1
【问题·探究】
×
√
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
电
子
填
充
顺
序
图
构造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
规律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
猜想一：
1s22s22p63s23p63d1
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
猜想二：
1s22s22p63s23p64s1
【问题·解释】
×
√
各能层能级能量关系
构造原理中排布顺序的实质
(1)相同能层的不同能级的能量高低顺序 ：
(2)英文字母相同的不同能级的能量高低顺序：
(3) 不同层不同能级可由下面的公式得出:
————各能级的能量高低顺序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n为能层序数)
钙Ca 1s22s22p63s23p64s2
钙Ca
想一想
+20
第1层
第2层
第3层
K层
L层
M层
2
8
8
2
N层
第4层
氢 H
钠 Na
铝 Al
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p1
1s1
将能级上所容纳的电子数标在该能级符号的 角，并按照 从左到右的顺序排列的式子。
4、电子排布式
右上
能层
原子结构示意图
电子排布式
Li: 1s22s1
练一练
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be
5 硼B
6 碳C
7 氮N
8 氧O
9 氟F
10 氖Ne
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
点拨 电子排布式的书写
1．简单原子的电子排布式
(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如
(2)简化电子排布式：把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。如Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1，其中第一、二电子层与Ne(1s22s22p6)的结构相同，所以其电子排布式可简化为[Ne]3s1；K的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
微粒 电子排布式 微粒 电子排布式
C 1s22s22p2 Ne 1s22s22p6
Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1
【练习】试书写N、Cl、K、26Fe原子的核外电子排布式。
Cl:
K:
26Fe:
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
注意书写：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6
点拨 电子排布式的书写
2．复杂原子的电子排布式
对于较复杂的电子排布式，应先按能量从低到高排列，然后将同一层的电子移到一起。
如 26Fe ：先按能量从低到高排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一层的移到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，简化为[Ar]3d64s2。
练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。
钪Sc： ；
钛Ti： ；
钒V： ；
铬Cr： ；
锰Mn： ；
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。
铁Fe： ；
钴Co： ；
镍Ni： ；
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d84s2
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p1
铜Cu： ；
锌Zn： ；
镓Ga： ；
练习：请写出第四周期21—36号元素原子的基态电子排布式。
锗Ge： ；
砷As： ；
硒Se： ；
溴Br： ；
氪Kr： ；
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s24p6
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
24号铬：
29号铜：
练习：1～36号元素中是否都遵循构造原理？
能否举出具体的例子？
注 意
点拨 电子排布式的书写
3．特殊原子的核外电子排布式
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。
(1)24Cr的电子排布式的书写
(2)29Cu的电子排布式的书写
第3课时 原子轨道与电子排布原理
1、了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。
2、知道原子核外电子的排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。
3、掌握1~36号元素的原子核外电子排布图(或叫轨道表示式)。
课程目标
1911年，英国物理学家卢瑟福根据1910年进行的α粒子散射实验，提出了原子结构的行星模型。在这个模型里，电子像太阳系的行星围绕太阳转一样围绕着原子核旋转。
α粒子散射实验
原子核外的电子运动状态是怎么样呢？
1913年，丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上，他提出了氢原子模型，电子在线性轨道上运行，解决了原子结构的稳定性问题，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。氢原子结构理论成功的阐述了原子的稳定性，氢原子光谱的产生和不连续性。
氢原子光谱与氢原子能级
电子云与原子轨道
宏观物体 微观粒子
质量 很大 很小
速度 较慢 很快（接近光速）
位移 可测 位移、能量
不可同时测定
能量 可测
轨迹 可描述 （画图或函数描述） 不可确定
宏观、微观运动的不同
1920年，海森堡提出著名的海森堡测不准原理：无法同时精确测量某个原子在某一时刻的位置和动量。
01
电子云
01、电子云
1913年，波尔提出氢原子模型，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并不在玻尔假定的线性轨道上运行，而在核外空间各处都可能出现，但出现的概率不同，可以算出它们的概率密度分布。
P表示电子在某处出现的概率
V表示该处的体积
概率密度：ρ=
1．概率密度
氢原子的1s电子在原子核外出现的概率分布图
小点是1s电子在原子核外出现外出现的概率密度的形象描述,s电子云为球形,p电子云是哑铃状。
小点越密，表明概率密度越大
01、电子云
s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形或纺锤形。
01、电子云
(1)电子云图表示电子在核外空间某处出现的概率,不代表电子的运
动轨迹。
(2)电子云图中的小黑点是电子在原子核外出现的概率密度的形象
描述,小黑点越密,表明电子在核外出现的概率密度越大。
01、电子云
电子云轮廓图的绘制过程
(3)电子云图很难绘制,使用不方便,故常使用电子云轮廓图。
常把电子出现的概率约为90%的空间圈出来
球形轮廓图
x
y
z
01、电子云
02
原子轨道
【思考与讨论】
你能发现什么规律？
相同原子的s电子的电子云轮廓图
1、不同能级s电子的电子云形状一
致，均为球形。
2、能层越高，s电子的电子云半径
越大。
原因：由于电子能量依次增高，电子在离核更远的区域出现的概率增大，电子云越来越向更大的空间扩展
02、原子轨道
除s电子云外，其他电子云都不是球形的。 例如 p电子的原子轨道呈哑铃状。
p能级有三个原子轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz表示，同一能层中px、py、pz的能量相同。
P轨道的空间取向性
02、原子轨道
02、原子轨道
S能级的原子轨道
P能级的原子轨道
d能级原子轨道有5个
f能级原子轨道有7个
02、原子轨道
各能级包含的原子轨道数
（1）ns能级各有1个原子轨道；
（2）np能级各有3个原子轨道；
（3）nd能级各有5个原子轨道；
（4）nf能级各有7个原子轨道；
能层数 K L M N O P Q n
能级数 1 2 3 4 5 6 7
轨道数 1 4 9 16 25 36 49
n
n2
02、原子轨道
不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图
能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 电子云轮廓图
形状 取向
K 1s 1 1s 球形 －
L 2s 1 2s 球形 －
2p 3 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直
M 3s 1 3s 球形 －
3p 3 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直
3d 5 …… …… ……
N 4s 1 4s 球形 －
4p 3 4px、4py、4pz 哑铃形 相互
垂直 4d 5 …… …… ……
4f 7 …… …… ……
…… …… …… …… …… ……
d轨道和f轨道各有名称、形状和取向，此处不作要求。
02、原子轨道
1.s原子轨道是球形的，p原子轨道是纺锤形的
2.能层序数n越大，原子轨道的半径越大；
3.不同能层的同种能级的原子轨道形状相似，只是半径不同；相同能层
的同种能级的原子轨道形状相似，半径相同，能量相同，方向不同
4. s能级只有一个原子轨道；p能级有3个原子轨道，互相垂直，可分别以
px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz轨道的能量相等。
为什么每个原子轨道中最多可容纳两个电子，那么这两个电子的运动状态有什么差异呢？
氢原子光谱实验
钠原子光谱实验
基态原子核外电子排布规律是什么？
电子自旋
1925年，乌伦贝克和哥德斯密根据实验事实提出假设：
电子除了空间运动状态外，还存在一种运动状态叫自旋。
基态原子核外电子排布规律
电子除空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋。
电子自旋在空间有顺时针和逆时针两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头（ “↑”“↓” ）表示自旋相反的电子。
电子自旋
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
电子自旋
01
泡利原理
基态原子核外电子排布规律
在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,且它们的自旋相反。这个原理被称为泡利原理（也称泡利不相容原理）
（1）轨道表示式（又称电子排布图）：表示电子排布的一种图式，如钠
的基态原子的轨道表示式如下：
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
01、泡利原理
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
1、用□或○代表一个原子轨道，能量相同的原子轨道（简并轨道）的方框
相连。不同能级中的□或○要相互分开，同一能级中的□或○要相互连接
01、泡利原理
4、箭头表示一种自旋状态的电子，一个箭头表示一个电子，↓↑”称电子
对 ， “↓”或“↑”表示单电子，箭头同向，自旋平行，箭头相反，自
旋相反。
2、整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致
3、通常在方框下方或者上方标记能级符号
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
01、泡利原理
电子排布的轨道表示式
铝原子核外电子排布式
铝原子外层成对电子对的数目为6,有一个单电子。
01、泡利原理
1．某原子核外电子排布为ns2np7，它违背了（ ）A．泡利原理 B．能量最低原理
C．洪特规则 D．洪特规则特例
A
02
洪特规则
基态原子核外电子排布规律
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
哪个正确呢？
【思考与讨论】
02、洪特规则
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。
2p3的电子排布图
X
X
√
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
哪个正确呢？
【思考与讨论】
√
02、洪特规则
洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子
洪特规则适用于电子填入简并轨道，并不适用于电子填入能量不同的轨道
洪特
F.Hund, 1896—1997
02、洪特规则
能量较低
状态稳定
全充满（p6，d10，f14）
全空时（p0，d0，f0 ）
半充满（p3，d5，f7 ）
↑ ↑ ↑
np3
对于能量相同的轨道(同一能级),当电子排布处于全满、半满、全空时比较稳定,整个体系的能量最低。
Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
Cu：1s22s22p63s23p63d94s2
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
√
√
02、洪特规则
2．若将14Si的电子排布式写成1s22s22p63s23p，它违背了( )
A．能量守恒原理
B．泡利原理
C．能量最低原理
D．洪特规则
D
03
能量最低原理
基态原子核外电子排布规律
能量最低原理
在构建基态原子时，电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态
能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“ ”这一顺序)。
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p
在构建基态原子时，电子将尽可能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。
3．基态原子的核外电子排布的原则不包括( ) A．能量守恒原理
B．能量最低原理 C．泡利原理
D．洪特规则
A
4．已知下列电子排布图所表示的是元素的原子，其中能量处
于最低状态的是( )
B．
C．
D．
A．
B
5．下列轨道表示式能表示处于最低能量状态的氮原
子的是( )
B．
C．
D．
A
A．
(1)最外层只有1个未成对电子的元素
(2)最外层有2个未成对电子的元素
(3)最外层有3个未成对电子的元素
(4)核外电子排布中，未成对电子数最多的元素
ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)； ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；
ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)； Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。
ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)； ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。
ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。
Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。
【拓展提升】
基态原子核外电子排布规律
能量最低原理
泡利原理
洪特规则
构造原理
1．下列电子排布式违反了泡利不相容原理的是( )
A．铜原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2
B．碳原子的电子排布式：1s22s22p2
C．钪原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s2
D．硅原子的电子排布式：1s22s22p63s33p1
D
2．（2021·福建·福清西山学校高二月考）(1)基态Cl原子中，电子占据的最高电子层符号为_______，该电子层具有的原子轨道数为_______。(2)基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是_______，其价电子排布式为_______。(3)最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是_______，其电子排布图为_______。(4)下列表示的为一激发态原子的是_______。
A．1s12s1 B．1s22s22p1 C．1s22p53s1 D．1s22s22p63s2
AC
M
9
Cr
3d54s1
O
3．已知X、Y、Z均为主族元素，Z元素的核电荷数比Y的小8； X原子最外层只有1个电子； Y原子的M电子层有2个未成对电子： Z原子的最外层p轨道上有一对成对电子。则由这三种元素组成的化合物的化学式可能为( )
A．X4YZ4 B．X2YZ3 C．XYZ4 D．X2Y2Z3
BD
对比归纳 原子核外电子排布的表示方法
结构示意图 意义 将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子
实例 Al S2－　　
电子排布式 意义 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 意义 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结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示
实例 K：[Ar]4s1
价电子排布式 意义 主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即外围电子排布式
实例 Al：3s23p1
轨道表示式 或电子排布图 意义 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
1s22s22p63s23p63d104s2
能层数：4
能级数：7
原子轨道数：15
小结
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)能层就是电子层，包含不同的能级(　　)
(2)能层越高，离原子核越远(　　)
(3)ns、np、nd最多容纳的电子数均为2(　　)
(4)每一能层均包含s、p、d、f能级(　　)
√
√
×
×
课堂练习
2、下列能层中，包含 f 能级的是(　　)
A．K能层 B．L能层
C．M能层 D．N能层
答案：D
解析：K能层是第一能层，只有1s能级；L能层是第二能层，有两个能级，即2s和2p；M能层是第三能层，有三个能级，即3s、3p、3d；N能层是第四能层，有四个能级，即4s、4p、4d、4f。根据能级数等于能层序数，只有能层序数≥4的能层才有f能级。
3、下列能级符号表示错误的是( )
A.6s B.3d C.3f D.5p
答案：C
4.下列有关核外电子排布的式子不正确的是(　　)
A．24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
B．K的简化电子排布式：[Ar]4s1
C．N原子的电子排布图为
D．S原子的电子排布图为
答案：D
解析：

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