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微专题1　核外电子排布的规范书写与应用
一、原子核外电子的运动状态的描述与判断
1.多电子原子中电子运动状态的描述
(1)多电子原子中电子的运动状态应从哪些方面描述？
答案　应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。
(2)原子中有没有两个运动状态完全相同的电子，为什么？试举例说明。
答案　没有，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s2222，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同(答案合理即可)。
2.基态原子中未成对电子(单电子)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。
1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是 (　　)
A.碳 12原子：C
B.原子结构示意图：
C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形
D.基态原子的轨道表示式：
答案　C
解析　元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳 12原子可表示为C，A错误；碳原子结构示意图为，B错误；碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为，D错误。
2.下列说法正确的是 (　　)
A.第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同
D.B原子由1s22s22→1s22s22时，由基态转化为激发态，形成发射光谱
答案　B
解析　2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确；B原子由1s22s22→1s22s22时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。
3.(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为　　　个，第三周期中有两个单电子的元素符号为　　　(填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有　　　种不同运动状态的电子。
(2)1~36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布：　　　
　　　　。
(3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　　　　　　　，该元素原子核外有　　　　个能层，　　　　个能级，　　　　个原子轨道，有　　　　个单电子。
答案　(1)2　Si(或S)　6
(2)C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2
(3)4s24p3　4　8　18　3
4.(1)［2022·海南，19(1)节选］基态O原子中未成对电子有　　　　　个。
(2)［2022·河北，17(4)］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］
(3)［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　　　　　　。
(4)［2019·海南，19-Ⅱ(1)］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。
答案　(1)2　(2)B　(3)4∶5　(4)ⅦB　5
解析　(2)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+价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。
二、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，而不是。
5.(2024·长沙高二月考)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+的价层电子排布：3d94s1
答案　C
解析　基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu+的价层电子排布为3d10，D错误。
6.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的电子排布式为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
解析　电子的能量与能层、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；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。
7.(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是 (　　)
A.F-的离子结构示意图：
B.基态碳原子的轨道表示式：
C.丙炔的键线式：
D.H2O分子的球棍模型：
答案　D
解析　F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，故A错误；基态碳原子的轨道表示式：，故B错误；丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；H2O分子的空间结构为V形，所以球棍模型为，故D正确。微专题1　核外电子排布的规范书写与应用
一、原子核外电子的运动状态的描述与判断
1.多电子原子中电子运动状态的描述
(1)多电子原子中电子的运动状态应从哪些方面描述？
(2)原子中有没有两个运动状态完全相同的电子，为什么？试举例说明。
2.基态原子中未成对电子(单电子)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：___________________________________。
1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是 (　　)
A.碳 12原子：C
B.原子结构示意图：
C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形
D.基态原子的轨道表示式：
2.下列说法正确的是 (　　)
A.第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同
D.B原子由1s22s22→1s22s22时，由基态转化为激发态，形成发射光谱
3.(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为　　　个，第三周期中有两个单电子的元素符号为　　　(填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有　　　种不同运动状态的电子。
(2)1~36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布：____________________。
(3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　　　　　　　，该元素原子核外有　　　　个能层，　　　　个能级，　　　个原子轨道，有　　　个单电子。
4.(1)［2022·海南，19(1)节选］基态O原子中未成对电子有　　　　　个。
(2)［2022·河北，17(4)］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］
(3)［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_____________。
(4)［2019·海南，19-Ⅱ(1)］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。
二、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，而不是。
5.(2024·长沙高二月考)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+的价层电子排布：3d94s1
6.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的电子排布式为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
7.(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是 (　　)
A.F-的离子结构示意图：
B.基态碳原子的轨道表示式：
C.丙炔的键线式：
D.H2O分子的球棍模型：
答案精析
一、
1.(1)应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。
(2)没有，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s2222，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同(答案合理即可)。
2.(2)①H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu
②C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni　③N、P、As、V、Co
④Fe　⑤Mn　⑥Cr
跟踪训练
1.C　［元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳 12原子可表示为C，A错误；碳原子结构示意图为，B错误；碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确；根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为，D错误。］
2.B　［2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确；B原子由1s22s22→1s22s22时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。］
3.(1)2　Si(或S)　6
(2)C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2
(3)4s24p3　4　8　18　3
4.(1)2　(2)B　(3)4∶5　(4)ⅦB　5
解析　(2)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+价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。
二、
跟踪训练
5.C　［基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu+的价层电子排布为3d10，D错误。］
6.A　［电子的能量与能层、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；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。］
7.D　［F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，故A错误；基态碳原子的轨道表示式：，故B错误；丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；H2O分子的空间结构为V形，所以球棍模型为，故D正确。］(共24张PPT)
核外电子排布的规范书写与应用
微专题1
第一章
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1.多电子原子中电子运动状态的描述
(1)多电子原子中电子的运动状态应从哪些方面描述？
一、原子核外电子的运动状态的描述与判断
答案　应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面进行描述。
(2)原子中有没有两个运动状态完全相同的电子，为什么？试举例说明。
答案　没有，因为处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子，自旋方向一定不同。例如氟原子核外电子排布可描述为1s22s2222，由于各原子轨道中的电子自旋方向相反，所以9个电子的运动状态互不相同(答案合理即可)。
2.基态原子中未成对电子(单电子)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： 。
H、Li、Na、K、B、Al、Ga、F、Cl、Br、Sc、Cu
C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni
N、P、As、V、Co
Fe
Mn
Cr
跟踪训练
1.下列描述碳原子结构的化学用语正确的是
A.碳 12原子：C
B.原子结构示意图：
C.原子核外能量最高的电子云轮廓图呈哑铃形
D.基态原子的轨道表示式：
√
跟踪训练
元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，则碳 12原子可表示为C，A错误；
碳原子结构示意图为 ，B错误；
碳原子核外能量最高的电子在2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形，C正确；
根据核外电子排布规则可知，基态碳原子的轨道表示式为
，D错误。
跟踪训练
2.下列说法正确的是
A.第四周期中，有1个未成对电子的元素有3种
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.电子在3px与3py轨道上的运动状态相同
D.B原子由1s22s22→1s22s22时，由基态转化为激发态，形成发射
光谱
√
跟踪训练
2p和3p轨道形状均为哑铃形，故B正确；
B原子由1s22s22→1s22s22时，2px和2py均为基态，没有能量变化，故D错误。
跟踪训练
3.(1)碳元素基态原子的核外未成对电子数为　　个，第三周期中有两个单电子的元素符号为　　　 (填一种即可)，M能层上有2个电子对的原子最外层共有　　种不同运动状态的电子。
(2)1~36号元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价层电子排布：
　　　 　　　　_________________________________________________________________________。
2
Si(或S)
6
C：2s22p2、Si：3s23p2、Ge：4s24p2、O：2s22p4、S：3s23p4、Se：4s24p4、Ti：3d24s2、Ni：3d84s2
跟踪训练
(3)某元素的原子序数为33，该元素原子的价层电子排布为　　 ，该元素原子核外有　　个能层，　　个能级，　　个原子轨道，有
　　个单电子。
4s24p3
4
8
18
3
跟踪训练
4.(1)[2022·海南，19(1)节选]基态O原子中未成对电子有　　个。
(2)[2022·河北，17(4)]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
B
跟踪训练
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+价层电子排布是3d9，有未成对电子，符合题意。
跟踪训练
(3)[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　　　　。
(4)[2019·海南，19-Ⅱ(1)]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。
4∶5
ⅦB
5
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。
二、核外电子排布的规范书写
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
，而不是 。
跟踪训练
5.(2024·长沙高二月考)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+的价层电子排布：3d94s1
√
跟踪训练
基态32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；
28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；
能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu+的价层电子排布为3d10，D错误。
6.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的电子排布式为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
跟踪训练
√
跟踪训练
电子的能量与能层、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；
根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。
7.(2021·天津，5)下列化学用语表达正确的是
A.F-的离子结构示意图：
B.基态碳原子的轨道表示式：
C.丙炔的键线式：
D.H2O分子的球棍模型：
跟踪训练
√
跟踪训练
F-最外层有8个电子，离子结构示意图： ，故A错误；
基态碳原子的轨道表示式： ，故B错误；
丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；
H2O分子的空间结构为V形，所以球棍模型为 ，故D正确。

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