第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布 知识点讲解练习Word版含解

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

1

．了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。

2(136)

．掌握基态原子的核外电子排布规律，会书写常见元素～号原子的核

外电子排布。重点

()

3()

．学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。难点

基态原子的核外电子排布原则

[·]

基础初探

1

．能量最低原则

(1)

基态原子的核外电子排布使整个原子体系的能量最低。

(2)

基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序：

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s

，，，，，，，，，，，……

2

．泡利不相容原理

(1)

一个原子轨道最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向必须

相反；或者说，一个原子中不存在两个完全相同的电子。

(2)2n

在原子中，每个电子层最多能容纳个电子。

2

3

．洪特规则

(1)

对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同轨

道并且自旋方向相同。

(2)(d)(d)(d)

能量相同的原子轨道在全充满如、半充满如和全空如状态时，

1050

体系的能量较低，原子较稳定。如基态铬原子的核外电子排布式为

1s2s2p3s3p3d4s1s2s2p3s3p3d4s

226265122626101

，基态铜原子的核外电子排布式为。

4

．电子数与电子层和能级的关系

在原子中，每个电子层最多容纳个电子，每个能级最多能容纳的电子数

2n

2

为其所包含的原子轨道数的倍。

2

(1)EEEE()

原子轨道能量的相对大小为：＞＞＞。×

4s3d3p3s

(2)O1s2s2p()

基态原子电子排布式为：。√

224

(3)Al1()

原子核外有个未成对电子。√

(4)2p2()

能级上有个未成对电子的元素只有碳。×

(5)1s2s2p3s3p3d4s()

基态铜原子：①×

2262692

②√

1s2s2p3s3p3d4s()

22626101

[·]

合作探究

原子核外电子排布规律

[]

探究背景

根据基态原子核外电子排布原则可知每一层上的电子排布有一定的数值或

数值范围。

[]

探究问题

12n

．为什么每个电子层最多容纳个电子？

2

【提示】 各电子层上的能级数目＝电子层序数，根据泡利不相容原理，

n

每个原子轨道最多只能容纳个电子，所以每个电子层最多容纳个电子。

22n

2

2818

．为什么原子核外最外层的电子不超过个？次外层不超过个电子？

【提示】 由于＞＋，当和轨道电子排满时，多余的电

E(nd)E[(n1)s]nsnp

子不是填入轨道，而是首先填入＋轨道，因此最外层电子数不可能超过

nd(n1)s

268(n1)s(n1)p(n1)d2

＋＝。同理次外层由－－－组成，所容纳的电子数不大于

＋＋＝。

61018

[]

核心·突破

1

．多电子的基态原子核外电子排布遵循的排布顺序可表示为

2

．基态原子电子排布原则

核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则，对三条原则不能孤立地理解，

要综合应用。其中，能量最低原则又可叙述为：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。

[·]

题组冲关

题组 基态原子的核外电子排布

1()

．基态原子的核外电子排布的原则不包括

A B

．能量守恒原理．能量最低原则

C D

．泡利不相容原理．洪特规则

【解析】 基态原子的核外电子排布必须遵守三个原则：泡利不相容原理、

能量最低原则和洪特规则。能量守恒原理与此无关。

【答案】

A

22p6()

．在能级上最多只能排布个电子，其依据的规律是

A

．能量最低原则

B

．泡利不相容原理

C

．洪特规则

D

．能量最低原则和泡利不相容原理

【解析】 中能量最低原则主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的是相

A

同能级电子尽量占据不同轨道，只有选项泡利不相容原理说明一个轨道上最

B

多容纳个电子且自旋方向相反，能级共有个轨道，最多容纳个电子。

22p36

【答案】

B

34s3d()

．价电子排布满足半充满而为全充满的元素是

【导学号：】

66240003

ACa BV CCrDCu

．．． ．

【解析】 由题意可知其价电子排布为为。

3d4sCu

101

【答案】

D

4()________

．下列原子或离子的电子排布式或轨道表示式正确的是，违反

能量最低原理的是，违反洪特规则的是，违反泡利原理的是

________________

________

。

①：

Ca1s2s2p3s3p

222626

＋

②：

F1s2s3p

－

226

③：

P

④：

Cr1s2s2p3s3p3d4s

2262642

⑤：

Fe1s2s2p3s3p3d4s

2262662

⑥：

Mg1s2s2p

2226

＋

⑦：。

C

【解析】 根据核外电子排布规律，②中错误在于电子排完轨道后应排

2s

2p3p1s2s2p——

轨道而不是轨道，正确的应为；③中没有遵循洪特规则电子

226

在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，正确

的应为：；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，

体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为：

【答案】 ①⑤⑥ ② ③④ ⑦

【温馨提示】 在写基态原子的轨道表示式时，防止出现以下几种错误：

① （违反泡利不相容原理）

②（违反洪特规则）

③违反洪特规则

()

基态原子中核外电子排布的表示方

法

[·]

基础初探

1

．电子排布式

按照能量最低原则对能级进行排序，进而在、、等能级符号的右上

nsnpnd

角用数字表示出电子的数目。

如基态氧原子的电子排布式可表示为。

1s2s2p

224

2

．轨道表示式

一般用小圆圈或方框表示一个原子轨道。用“↑”或“↓”来区别自旋状

()

态不同的电子。如基态氧原子的轨道表示式可表示为 。

3

．价电子

(1)

与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子，称为价电子。

(2)

为了便于研究元素化学性质与核外电子间的关系，人们常常只表示出原

子的价电子排布。如基态铁原子的价电子排布式为。

3d4s

62

(1)4s3d1Fe()

基态铁原子失去、轨道上各个电子变为。×

2

＋

(2)Cr1s2s2p3s3p3d4s()

24

的电子排布式：。√

2262651

(3)K4s()

的价电子排布式：。√

1

(4)()

氮原子的轨道表示式：。√

(5)(×)

原子的价电子决定了其物理性质和化学性质。

(6)N[He]) (×

基态原子电子排布式为： 。

[·]

合作探究

价电子及价电子排布

[]

探究背景

原子的价电子影响元素的化学性质，主族元素和过渡元素价电子排布各不相

同。

[]

探究问题

1.

价电子就是最外层电子吗？

【提示】 不一定。价电子是指决定元素化学性质的电子。主族元素的最外

层电子是价电子，但过渡元素的次外层甚至倒数第三层电子也是价电子。

2.3d4s23

铁原子的价电子排布式为，铁原子可以失去或个电子形成离子

62

FeFeFeFe

2332

＋＋＋＋

或，且离子稳定性大小顺序是＞。

[·]

核心突破

核外电子排布的表示方法

原子结构

示意图

意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子

实例

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

K1s2s2p3s3p4s

：实例

226261

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

K[Ar]4s

：实例

1

主族元素的价电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排

布式

Al3s3p

：实例

21

每个圆圈（或方框）代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电

子

电子排布

式

意义

简化电子

排布式

意义

价电子排

布式

意义

意义

轨道表示

式

实例

[·]

题组冲关

题组 基态原子中核外电子排布的表示方法

1.

下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是（ ）

【解析】 基态原子的电子在能量相同的轨道上分布时，将尽可能分占不同

的轨道并且自旋方向相同。

【答案】

A

23s3p()

．下列关于价电子构型为的粒子描述正确的是

24

AO

．它的元素符号为

B1s2s2p3s3p

．它的核外电子排布式为

22624

CH

．它可与生成液态化合物

2

D

．其轨道表示式为

【解析】 项，据价电子构型可知该粒子的电子排布式为，

A1s2s2p3s3p

22624

故该元素为硫元素；项，与化合生成气态氢化物；项，原子核外

CSHHSDS

22

电子轨道表示式应为

【答案】

B

3.

下列原子中，单电子数最多的是（ ）

A.SB.BrC.CrD.P

16352415

【解析】 写出各项原子的价电子轨道表示式进行判断。

【答案】

C

4

．按要求填空：

(1)Cu____________________________________

的原子结构示意图为。

(2)P____________________________________

的价电子排布式为。

(3)Fe____________________________________

的电子排布式为。

(4)N____________________________________

的轨道表示式为。

(5)X4s4pX________

元素的价电子排布式是，元素的符号是。

25

【解析】 的电子排布式是，所以其原子结构示意

Cu1s2s2p3s3p3d4s

22626101

图是；的价电子排布式为；的电子排布式为

P3s3pFe

23

1s2s2p3s3p3d4sN1s2s2p

2262662223

；的电子排布式为，所以其轨道表示式是

。元素出现了能级，说明能级已经排满，其电子

X4p3d

排布式为，原子序数是，为溴元素。

1s2s2p3s3p3d4s4p35

226261025

【答案】

(1)

(2)3s3p

23

(3)1s2s2p3s3p3d4s

2262662

(4)(5)Br

章末

知识网络构建

1

．物质的聚集状态







晶描述晶体结构的基本单元：习惯采用的是③







体晶胞中原子占有率（平行六面体）：顶角：





晶胞



④ ；棱上：⑤ ；面心：







⑥ ；体心：⑦ ；

固



非晶体：长程⑧ 和短程



⑨ ，无固定熔点

体





液晶：沿分子⑩ 方向呈现





其他聚集状 有序排列





态的物质纳米材料：⑪ 排列长程有序，





⑫ 无序



等离子体：⑬ 和⑭









组成

2

．四种常见的晶体类型

(1)

金属晶体



① 的密堆积

晶体结构的堆积模型





② 的密堆积



间的作用力是⑯

金属晶体



性质特点：易导电、导热、具有良好的延展性，但熔、



沸点个体差异大

(2)

离子晶体

结构特点：形成晶体的微粒是⑮ ，微粒



间的作用力是⑰

离子晶体



性质特点：熔、沸点⑱ ，略硬而脆，且在



固态时不导电，在水溶液或熔融状态下导电

(3)

原子晶体

结构特点：形成晶体的微粒是阴、阳离子，微粒



结构特点：形成晶体的微粒是原子，微粒间的作用

原子晶体 力是共价键





性质特点：熔、沸点⑲ ，硬度⑳

(4)

分子晶体



结构特点：形成晶体的微粒是分子，微粒间作用力

分子晶体



【答案】 ①等径圆球 ②非等径圆球 ③平行六面体 ④ ⑤

1.1/81/4

⑥ ⑦ ⑧无序 ⑨有序 ⑩长轴 ⑪颗粒 ⑫界面 ⑬带电微粒 ⑭中

1/21

性微粒

2

．⑮金属阳离子、自由电子 ⑯金属键 ⑰离子键

2122

低 ○小⑱较高 ⑲高 ⑳大 ○