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一、 原子结构
导学3　泡利原理、洪特规则、能量最低原理
原子结构与性质
第一章
知 识 点 一
知识点一　原子核外电子的排布
1. 电子自旋与泡利原理
(1)电子自旋：
自旋是微观粒子的内在属性，电子自旋在空间有__________和__________两种取向，简称自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示自旋相反的电子。
【点拨1】 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。
顺时针
逆时针
(2)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__________。
2
相反
2. 轨道表示式
(1)轨道表示式：
用方框(或圆圈)表示__________，能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框__________，箭头表示一种自旋状态的__________，“↑↓”称为__________，“↑”或“↓”称为__________(或称未成对电子)。
原子轨道
相连
电子
电子对
单电子
(2)表示方法(以铝原子为例)
①轨道表示式中各符号、数字的意义如图所示：
②由轨道表示式可知：在铝原子中，有__________个电子对，__________个单电子，有__________种空间运动状态，
__________种电子运动状态。
6
1
7
13
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__________。
简并轨道
平行
较低
较强
1s22s22p63s23p63d54s1
4. 能量最低原理
(1)内容：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。
能量最低
核电荷数
电子数
电子状态
【点拨2】 书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写
×
×
×
×
×
例1　(2024·知临中学高二检测)下列轨道表示式能表示基态硫
原子最外层结构的是(　　)
D
例2　(1)锰元素与氧元素中，基态原子核外未成对电子数较多
的是__________。
(2)基态Ge原子有__________个未成对电子。
(3)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为_________。
(4)基态Fe原子有__________个未成对电子。
(5)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_________，
占据该能层电子的电子云轮廓图的形状为__________。
(6)基态Cu原子的价层电子轨道表示式为 ___________________。　
Mn
2
2
4
N
球形
知 识 点 二
知识点二　核外电子排布的表示
1. 结构示意图和电子式
原子(或离子)
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图示形式
示例
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__________电子的式子叫电子式
示例
最外层
2. 核外电子排布式
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，并按照能层从左到右的顺序排列的式子
示例 Br：_______________________________
简化电子排布式 含义 为了避免电子排布式书写过于繁琐，将内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应__________元素符号外加方括号表示
示例 Br：[Ar]_____________
1s22s22p63s23p63d104s24p5
稀有气体
3d104s24p5
3. 轨道表示式
轨道表示
式(电子
排布图) 含义 每个方框代表一个__________，每个箭头代表一个__________
意义 能直观反映出电子的排布情况及电子的自旋状态
示例 Al：
________________
原子轨道
电子
×
×
√
×
例3　(2024·余姚中学高二检测)下列化学用语的表示，正确的
是(　　)
A. O2和O3互为同位素
B. 甲基的电子式为
B
C. 基态Fe2＋价层电子排布式为3d5
D. 基态碳原子价层电子轨道表示式为
例4　如图所示为s能级和p能级的原子轨道图。
球
1
哑铃
3
S
1s22s22p63s23p4
号为__________，原子的核外电子排布式为______________。
(3)下列轨道表示式中，能正确表示某元素的原子处于最低能量状态的是__________(填字母)。
D
随 堂 检 测
1. (2024·杭州十四中高二检测)下列各原子轨道表示式所表示
的原子，其能量处于最低状态的是(　　)
D
A. Be原子：
B. N原子：
C. N原子：
D. C原子：
2. (2024·北仑中学高二检测)若R元素原子在处于能量最低状态
时，其价电子排布为4d15s2。下列说法中，错误的是(　　)
A. R原子处于能量最低状态时，原子中只有1个未成对电子
B. R原子的核外电子排布式为[Ar] 4d15s2　
C. R原子共有5个能层
D. R原子的价电子轨道表示式为
B
3. (1)下列是一些原子的2p能级和3d能级电子排布的情况。试判断，违背了泡利原理的是__________(填序号，下同)，违背了洪特规则的是__________。
③
②④⑥
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为
1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为_________________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是__________。　
(3)现有下列多电子原子的原子轨道：
①2s　②3d　③3s　④4p　⑤3p
按轨道能量由低到高的顺序排列是_____________(填序号)。
1s22s22p63s23p4
H2SO4
①③⑤②④
4. 按要求完成下列基态原子(或离子)的相关问题：
(1)11Na的电子排布式为______________；
(2)20Ca的最外层电子排布为__________；
(3)35Br－的离子结构示意图为 ________________；
(4)8O的轨道表示式为 __________________；
(5)9F的最外层电子轨道表示式为 _________________。　
1s22s22p63s1
4s2

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