?第二課時(shí)　核外電子排布規(guī)律
[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.認(rèn)識(shí)基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則等。2.知道1～36號(hào)元素基態(tài)原子核外電子的排布。




1．電子自旋與泡利原理
在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，而且它們的自旋相反(用方向相反的箭頭“↑↓”表示)，這個(gè)原理稱為泡利原理。
2．電子排布的軌道表示式
用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，能量相同的原子軌道(簡(jiǎn)并軌道)的方框相連，箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對(duì)，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對(duì)電子)，這種用來表述電子排布的圖式叫做軌道表示式，又叫電子排布圖。如氫的電子排布圖為。
3．洪特規(guī)則
基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。如N：。
4．能量最低原理
在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低。



1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。
(1)在一個(gè)基態(tài)多電子原子中可以有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子。(　　)
(2)處于激發(fā)態(tài)的原子都能遵守能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。(　　)
(3)2p違背了洪特規(guī)則。(　　)
(4)電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利原理。(　　)
(5)電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理。(　　)
(6)3d6的電子排布圖為。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
解析　(1)在一個(gè)基態(tài)多電子原子中不可能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子。
(2)激發(fā)態(tài)原子不遵守能量最低原理。
(3)2p違背了泡利原理。
(6)3d6的電子排布圖為。

2．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是(　　)
A.He B.
C．1s2 D.
答案　D
解析　A項(xiàng)，只能表示最外層電子數(shù)；B項(xiàng)，只表示核外的電子分層排布情況；C項(xiàng)，具體到各能級(jí)的電子數(shù)；D項(xiàng)，包含了能層、能級(jí)以及軌道內(nèi)電子的自旋狀態(tài)，故正確。
3．以下列出的是一些基態(tài)原子的2p軌道和3d軌道中電子排布的情況，違反洪特規(guī)則的是(　　)

A．①②③ B．④⑤⑥
C．②④⑥ D．③④⑥
答案　C
解析?、俜虾樘匾?guī)則、泡利原理；②圖示不同軌道的單電子自旋相反，違反了洪特規(guī)則；③同一個(gè)原子軌道中不應(yīng)有自旋平行的電子，違反了泡利原理；④基態(tài)原子的電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，并且自旋平行，圖示電子排布圖違反了洪特規(guī)則；⑤符合洪特規(guī)則、泡利原理；⑥圖示不同軌道的單電子自旋相反，違反了洪特規(guī)則。
4．電子在原子核外排布時(shí)，必須遵循的原則是(　　)
①電子排布在同一能級(jí)時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)不同軌道，且自旋平行
②電子排布在不同能級(jí)時(shí)，總是優(yōu)先占據(jù)能量低的軌道，然后再占據(jù)能量高的軌道
③電子排布在同一軌道時(shí)，最多只能排2個(gè)，且自旋相反
④電子的排布總是遵循“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特規(guī)則”
A．①② B．②④ C．①③ D．②③④
答案　C
解析?、匐娮优挪荚谕荒芗?jí)時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)不同軌道，且自旋平行，①正確；②電子排布在不同能級(jí)時(shí)，若電子先占據(jù)能級(jí)高的軌道使其處于半滿或全滿的穩(wěn)定狀態(tài)，這樣排布可使整個(gè)體系能量最低，②錯(cuò)誤；③電子排布在同一軌道時(shí)，最多只能排2個(gè)，且自旋相反，③正確；④電子的排布要綜合考慮“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特規(guī)則”，并不一定每條都符合，例如激發(fā)態(tài)原子，④錯(cuò)誤。
5．某元素的原子序數(shù)為33，它的最外層電子排布為________，它的電子排布式為____________________________，電子排布圖為____________________________。
答案　4s24p3　1s22s22p63s23p63d104s24p3

解析　先利用能級(jí)順序和排布原則排出其電子排布式：
1s22s22p63s23p63d104s24p3，則其最外層電子排布式及電子排布圖可輕松寫出。



知識(shí)點(diǎn)　基態(tài)原子的核外電子排布及其表示方式


1．基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的排布要遵循三個(gè)原則，即能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。這三個(gè)原則并不是孤立的，而是相互聯(lián)系、相互制約的。其中，能量最低原理可敘述為在不違反泡利不相容原理的前提下，核外電子在各個(gè)原子軌道上的排布方式應(yīng)使整個(gè)原子體系的能量最低。
2．基態(tài)原子核外電子排布
(1)原子的電子排布式
①簡(jiǎn)單原子：按照構(gòu)造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級(jí)中。如14Si：1s22s22p63s23p2。
②復(fù)雜原子：先按構(gòu)造原理從低到高排列，然后將同能層的能級(jí)移到一起。如26Fe：先排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一能層的能級(jí)排到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。
③特殊原子：當(dāng)p、d、f能級(jí)處于全空、全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量相對(duì)較低，原子結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。如24Cr：

(2)離子的電子排布式
①判斷該原子變成離子時(shí)會(huì)得到或失去的電子數(shù)。
②原子失去電子時(shí)，一般來說，主族元素只失去它們的最外層電子，而副族和第Ⅷ族元素可能還會(huì)進(jìn)一步向里失去內(nèi)層電子。
③原子得到電子而形成陰離子，則得到的電子填充在最外一個(gè)能層的某一個(gè)能級(jí)上。
(3)簡(jiǎn)化電子排布式
如K：1s22s22p63s23p64s1，其簡(jiǎn)化電子排布式可表示為[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外電子排布式，即1s22s22p63s23p6。
3.軌道表示式(電子排布圖)
用1個(gè)圓圈(或方框)表示一個(gè)原子軌道，在圓圈(或方框)內(nèi)用箭頭“↑”或“↓”表示自旋相反的電子。例如鋁原子的軌道表示式可表示為

在電子排布圖中也可以用圓圈表示一個(gè)原子軌道，如Na：。
電子排布式和電子排布圖相互關(guān)聯(lián)，可以非常方便地相互轉(zhuǎn)換。


[解析]　核外電子排布為1s22s22p63s23p4的原子3p能級(jí)沒有空軌道，A錯(cuò)誤；第四周期中，未成對(duì)電子數(shù)最多的原子的價(jià)層電子排布為3d54s1，為Cr元素，B錯(cuò)誤；鐵為26號(hào)元素，F(xiàn)e2＋核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，C正確；2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子，該原子2p能級(jí)有2個(gè)電子或4個(gè)電子，價(jià)電子排布為2s22p2或2s22p4，D錯(cuò)誤。
[答案]　C
[規(guī)律]　1～36號(hào)元素基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)的判斷方法
(1)成對(duì)電子和未成對(duì)電子的定義
一個(gè)原子軌道中只有1個(gè)電子時(shí)，該電子即為未成對(duì)電子；一個(gè)原子軌道中2個(gè)自旋相反的電子稱為成對(duì)電子。
(2)1～36號(hào)元素中，原子核外價(jià)電子排布與基態(tài)原子中的未成對(duì)電子數(shù)之間的關(guān)系：
①有1個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為ns1、ns2np1、ns2np5、3d14s2、3d104s1。
②有2個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為ns2np2、ns2np4、3d84s2、3d24s2。
③有3個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為ns2np3、3d34s2、3d74s2。
④有4個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為3d64s2。
⑤有5個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為3d54s2。
⑥有6個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布為3d54s1。
1～36號(hào)元素基態(tài)原子中，含未成對(duì)電子數(shù)最多的是Cr，有6個(gè)未成對(duì)電子。
[練1]　下列原子、離子的電子排布式或原子軌道表示式正確的是________(填序號(hào)，下同)，違反能量最低原理的是________________，違反洪特規(guī)則的是______________，違反泡利不相容原理的是________。
①F－：1s22s23p6
②P：
③Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
④Mg2＋：1s22s22p6
⑤C：
答案?、邰堋、佟、凇、?br /> 解析　根據(jù)核外電子排布規(guī)律，①中電子排完2s軌道后應(yīng)排2p軌道而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6；②中沒有遵循洪特規(guī)則——電子在能量相同的軌道上排布時(shí)，將盡可能分占不同的軌道并且自旋平行，最外層電子正確的排布應(yīng)為；⑤中違反泡利不相容原理，正確的原子軌道表示式為。
[練2]　按要求填空：
(1)氮原子價(jià)層電子的軌道表示式(電子排布圖)為______________。
(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為______________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。
(3)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。
(4)Zn2＋核外電子排布式為________________。
(5)在基態(tài)C原子中，核外存在________對(duì)自旋相反的電子。
答案　(1)
(2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　2
(3)3d104s24p2　2
(4)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
(5)2
解析　(1)氮原子價(jià)層電子排布式為2s22p3，價(jià)層電子的軌道表示式為。
(2)Ni是28號(hào)元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。Ni原子3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為2。
(3)Ge(鍺)元素在周期表的第四周期第ⅣA族，因此核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，4p能級(jí)上的2個(gè)電子是未成對(duì)電子。
(4)基態(tài)Zn原子的核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2，Zn原子失去4s軌道上的2個(gè)電子形成Zn2＋，由此可寫出Zn2＋核外電子排布式。
(5)C的電子排布圖為，所以其基態(tài)原子中核外存在2對(duì)自旋相反的電子。

知識(shí)拓展
(1)洪特規(guī)則特例
在根據(jù)構(gòu)造原理書寫1～36號(hào)元素原子的核外電子排布式時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)有少數(shù)元素原子的核外電子排布相對(duì)于構(gòu)造原理有1個(gè)電子的偏差。這是因?yàn)?，?dāng)同一能級(jí)上的電子排布為全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。前四周期中具有此特點(diǎn)的元素是鉻和銅。
(2)價(jià)電子層和價(jià)電子排布式
①在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動(dòng)的能級(jí)稱為價(jià)電子層；價(jià)電子層上排布的電子叫價(jià)電子。
②價(jià)電子排布式
a．主族元素原子最外層電子為價(jià)電子，價(jià)電子排布式即最外層電子排布式。主族元素原子的價(jià)電子排布式為ns1～2或ns2np1～5。如鈣(Ca)的價(jià)電子排布式為4s2，溴(Br)的價(jià)電子排布式為4s24p5。
b．過渡元素原子次外層電子常常參與成鍵，其價(jià)電子包括d(鑭系、錒系除外)電子。如鉻(Cr)的價(jià)電子排布式為3d54s1，銅(Cu)的價(jià)電子排布式為3d104s1。

本課歸納總結(jié)





1．若將15P原子的電子排布式寫成1s22s22p63s23p3p，它違背了(　　)
A．能量守恒原理 B．泡利原理
C．能量最低原理 D．洪特規(guī)則
答案　D
解析　洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋平行。
2．對(duì)氧原子核外兩個(gè)未成對(duì)電子的描述，正確的是(　　)
A．自旋相反 B．電子云形狀相同
C．能量不同 D．在同一軌道上
答案　B
解析　p能級(jí)有三個(gè)軌道，不同電子優(yōu)先占據(jù)空軌道，并且自旋平行，所以氧原子核外兩個(gè)未成對(duì)電子，自旋平行，A錯(cuò)誤；氧原子核外兩個(gè)未成對(duì)電子，都屬于2p軌道，p軌道沿x、y、z軸的方向電子云密度大，呈啞鈴狀，則電子云形狀相同，B正確；氧原子核外兩個(gè)未成對(duì)電子，都屬于2p軌道，能量相同，C錯(cuò)誤；p能級(jí)又分三個(gè)軌道，不同電子優(yōu)先占據(jù)空軌道，氧原子核外兩個(gè)未成對(duì)電子，不在同一軌道上，D錯(cuò)誤。
3．下列電子排布圖中，能正確表示該元素原子處于最低能量狀態(tài)的是(　　)

答案　D
解析　若元素的原子處于最低能量狀態(tài)，則其核外電子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。A、B項(xiàng)違背洪特規(guī)則，C項(xiàng)表示元素的原子處于激發(fā)態(tài)，違背能量最低原理。
4．下列關(guān)于鈉元素的幾種表示錯(cuò)誤的是(　　)
A．Na＋的電子排布圖：
B．Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖：
C．Na的電子排布式：1s22s22p63s1
D．Na的簡(jiǎn)化電子排布式：[Na]3s1
答案　D
解析　Na的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ne]3s1。
5．下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．ns電子的能量不一定高于(n－1)p電子的能量
B．如果6C的電子排布式為1s22s22p，則違反了洪特規(guī)則
C．如果21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3，則違反了能量最低原理
D．如果22Ti的電子排布式為1s22s22p63s23p10，則違反了泡利原理
答案　A
解析　電子能量與能層和能級(jí)都有關(guān)，ns電子的能量一定高于(n－1)p電子的能量，A錯(cuò)誤；根據(jù)洪特規(guī)則知，2p軌道上的兩個(gè)電子應(yīng)排在不同軌道上，B正確；根據(jù)能量最低原理知，電子先排能量低的軌道后排能量高的軌道，C正確；根據(jù)泡利原理知，3p軌道最多排6個(gè)電子，D正確。
6．已知錳的核電荷數(shù)為25，以下是一些同學(xué)繪制的基態(tài)錳原子外圍電子的電子排布圖，其中最能準(zhǔn)確表示基態(tài)錳原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是(　　)

答案　D
解析　根據(jù)洪特規(guī)則知，電子在能量相同的原子軌道上排布時(shí)，應(yīng)盡可能分占不同的軌道且自旋平行，故排除A、C；根據(jù)泡利原理知，一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，且自旋相反，故排除B。
7．A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?br /> (1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為________。
(2)B元素的－1價(jià)離子和C元素的＋1價(jià)離子的核外電子排布情況均與氬原子相同，則B元素的－1價(jià)離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________，C元素原子有________個(gè)能層，________個(gè)能級(jí)，________個(gè)非空原子軌道。
(3)D元素的＋2價(jià)離子的3d能級(jí)僅有一個(gè)軌道處于充滿狀態(tài)，D的元素符號(hào)為________，其基態(tài)原子的核外電子排布式為____________________。
(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層只有一個(gè)電子，E的元素符號(hào)為________，其基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為____________________。
答案　(1)N　(2)　4　6　10　
(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2　(4)Cu　[Ar]3d104s1
解析　(1)由A元素基態(tài)原子的次外層有2個(gè)電子，可知其次外層是K層，則其共有2個(gè)電子層，最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，所以最外層電子排布式為2s22p3，因此A是氮元素，符號(hào)是N。
(2)氬是18號(hào)元素，故B為17號(hào)元素Cl，C為19號(hào)元素K。
(3)D元素的＋2價(jià)離子的3d能級(jí)僅有一個(gè)軌道處于充滿狀態(tài)，則D元素的＋2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，電子總數(shù)為24，故D元素原子的電子總數(shù)為26，因此D是鐵元素，符號(hào)為Fe，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。
(4)E元素原子核外電子數(shù)為2＋8＋18＋1＝29，故E是銅元素，符號(hào)為Cu，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s1。

課時(shí)作業(yè)

一、選擇題(本題共8小題，每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1．基態(tài)原子的核外電子排布的原則不包括(　　)
A．能量守恒原理 B．能量最低原理
C．泡利原理 D．洪特規(guī)則
答案　A
解析　基態(tài)原子的核外電子排布的原則為能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。
2．下列電子排布圖中違反洪特規(guī)則的是(　　)
A.
B.
C.
D.
答案　C
解析　A、B項(xiàng)電子排布正確；C項(xiàng)違反洪特規(guī)則；D項(xiàng)違反泡利原理。
3．下列原子的價(jià)層電子排布圖正確的是(　　)

答案　C
解析　A的2p軌道應(yīng)各排布一個(gè)電子且自旋平行，B的2s軌道中兩個(gè)電子應(yīng)自旋相反，D的2s軌道中應(yīng)排滿兩個(gè)電子后再排2p軌道。
4．下列3d能級(jí)的電子排布圖正確的是(　　)

答案　B
解析　A項(xiàng)，每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子且自旋相反，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，3d能級(jí)有6個(gè)電子，應(yīng)在5個(gè)不同的軌道，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，違反泡利原理，錯(cuò)誤。
5．下列表示錯(cuò)誤的是(　　)
A．Mg2＋的軌道表示式：
B．O2－的結(jié)構(gòu)示意圖：
C．Na的電子排布式：1s22s22p63s1
D．K的簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]4s1
答案　A
解析　軌道表示式用一個(gè)方框或圓圈表示能級(jí)中的軌道，用“↑”或“↓”來區(qū)別自旋相反的電子，每個(gè)軌道最多容納2個(gè)電子，2個(gè)電子處于同一軌道內(nèi)，且自旋相反，所以Mg2＋的軌道表示式為，A錯(cuò)誤。
6．下列電子排布圖所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是(　　)

答案　D
解析　A項(xiàng)中2s軌道沒有排滿電子就排在了2p軌道上，顯然能量不是最低的；B項(xiàng)中2p軌道上的電子排布不符合洪特規(guī)則，三個(gè)電子各占一個(gè)p軌道且自旋平行時(shí)，能量最低；C項(xiàng)中3s軌道電子違反泡利原理，兩電子自旋相反時(shí)，能量最低。
7．主族元素原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素原子得到電子填充在最外層形成陰離子。下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是(　　)
A．K＋　1s22s22p63s23p6
B．Cr　1s22s22p63s23p63d44s2
C．Mn　1s22s22p63s23p63d54s2
D．Mn2＋　1s22s22p63s23p63d5
答案　B
解析　K原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，失去一個(gè)電子形成K＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6，A正確；Cr原子的核外電子排布式寫成1s22s22p63s23p63d44s2不符合洪特規(guī)則特例，正確的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，B錯(cuò)誤；Mn是25號(hào)元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，C正確；Mn失去2個(gè)電子形成Mn2＋，Mn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，D正確。
8．下列元素中，未成對(duì)電子最多的是(　　)
A．Ne B．Cl C．Fe D．Cr
答案　D
解析　分別寫出四種元素基態(tài)原子的核外電子排布式或畫出其軌道表示式即可得出答案。A項(xiàng)，Ne核外電子排布式為1s22s22p6，沒有未成對(duì)電子；B項(xiàng)，Cl核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，有1個(gè)未成對(duì)電子；C項(xiàng)，F(xiàn)e核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，有4個(gè)未成對(duì)電子；D項(xiàng)，Cr核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，有6個(gè)未成對(duì)電子。
二、選擇題(本題共4小題，每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)
9．下列有關(guān)原子核外電子排布規(guī)律，說法正確的是(　　)
A．原子核外電子都是先排內(nèi)層后排外層
B．Fe3＋的價(jià)電子排布式為3d5
C．各原子軌道的伸展方向數(shù)按p、d、f的順序分別為1、3、5
D．同一原子中，1s、2s、3s能級(jí)最多容納的電子數(shù)相同
答案　BD
解析　原子核外電子遵循能量最低原理，原子核外電子先排內(nèi)層后排外層，但電子在進(jìn)入3d與4s軌道時(shí)，由于4s軌道能量低于3d軌道，所以電子先進(jìn)入4s軌道，后進(jìn)入3d軌道，A錯(cuò)誤；Fe元素原子的核電荷數(shù)是26，價(jià)電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e3＋的價(jià)電子排布式為3d5，B正確；p軌道在空間有3個(gè)伸展方向，d軌道有5個(gè)伸展方向，f軌道有7個(gè)伸展方向，C錯(cuò)誤；s能級(jí)只有1個(gè)軌道，容納的電子數(shù)最多為2個(gè)，所以在同一原子中，1s、2s、3s能級(jí)最多容納的電子數(shù)相同，D正確。
10．某原子的最外層電子排布式為3s23p2，下列對(duì)其核外電子運(yùn)動(dòng)的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．有3個(gè)電子層
B．有5種不同能量的電子
C．有5個(gè)不同的原子軌道
D．有14種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
答案　C
解析　由題給信息知，該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，共有14個(gè)電子，為硅原子，共有3個(gè)電子層，A正確；有5種不同能量的電子，B正確；有9個(gè)原子軌道，C錯(cuò)誤；硅原子核外有14個(gè)電子，故有14種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，D正確。
11．下列各項(xiàng)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．如果硫原子核外電子排布圖為
，則違反了泡利原理
B．如果25號(hào)Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了構(gòu)造原理
C．氮原子的核外電子排布圖為，符合洪特規(guī)則和泡利原理
D．泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理是基態(tài)原子的核外電子排布的原則
答案　A
解析　如果硫原子核外電子排布圖為
，則違反了洪特規(guī)則，A錯(cuò)誤；25號(hào)Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，如果25號(hào)Mn元素的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d7，則違反了構(gòu)造原理，B正確；氮原子的核外電子排布圖為，符合洪特規(guī)則和泡利原理，C正確；泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理是基態(tài)原子的核外電子排布的原則，D正確。
12．下列各項(xiàng)表述中，兩個(gè)原子不屬于同種元素的是(　　)
A．3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p4的原子
B．2p能級(jí)無空軌道且有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和最外層電子排布式為2s22p5的原子
C．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子
答案　AC
解析　A項(xiàng)，3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子，根據(jù)洪特規(guī)則可知其3p軌道上只有兩個(gè)電子，由此可知兩個(gè)原子不是同種元素的原子；B項(xiàng)，2p能級(jí)無空軌道且有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子，其2p能級(jí)上有5個(gè)電子，由此可知兩個(gè)原子是同種元素的原子；C項(xiàng)，M層全充滿而N層為4s2的原子，其M層有18個(gè)電子，而后者的M層上只有8個(gè)電子，所以兩個(gè)原子不是同種元素的原子；D項(xiàng)，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的的原子，其最外層電子數(shù)不能多于8且電子總數(shù)為5的整數(shù)倍，根據(jù)核外電子排布規(guī)則知其只能是35號(hào)元素原子，該元素原子的最外層電子排布式為4s24p5，所以兩個(gè)原子是同種元素的原子。
三、非選擇題(本題共3小題)
13．下列基態(tài)原子或離子的電子排布式(圖)正確的是________(填序號(hào)，下同)，違反能量最低原理的是________，違反洪特規(guī)則的是________，違反泡利原理的是________。
①Ca2＋：1s22s22p63s23p6
②F－：1s22s23p6
③N：
④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2＋：1s22s22p6
⑦O：
答案　①⑤⑥?、凇、邰堋、?br /> 解析　根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷，②的錯(cuò)誤在于電子排完2s軌道后應(yīng)排能量較低的2p軌道而不是3p軌道，正確的電子排布式應(yīng)為1s22s22p6。③沒有遵循洪特規(guī)則，2p軌道上正確的電子排布圖應(yīng)為。④忽略了能量相同的原子軌道上電子排布為半充滿狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，正確的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1。⑦違反泡利原理，正確的電子排布圖應(yīng)為。
14．根據(jù)核外電子的排布特點(diǎn)推斷元素：
(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其價(jià)層電子排布圖為__________________________。
(2)B元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，B的元素符號(hào)為____________，其基態(tài)原子的電子排布式為______________________，其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為__________________________。
(3)D元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2，則n＝________；原子中能量最高的是________電子，價(jià)電子排布圖為____________________。
答案　(1)
(2)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)　
(3)2　2p　
解析　(1)A元素基態(tài)原子的電子排布圖由題意可寫成：，則該元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布圖為。
(2)B元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成＋3價(jià)離子，其原子的核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，即26號(hào)元素鐵。
15．已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問題：
(1)X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為____________________，該元素的符號(hào)是________。
(2)Y元素原子的價(jià)層電子軌道表示式為________，該元素的名稱是________。
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As
(2)　氧
(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
解析　(1)X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，則X是第四周期ⅤA族元素，即X為As，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(2)Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，且As跟Y可形成化合物As2Y3，可推知Y為O；又因?yàn)閄、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，可得到Z為H。
(3)X2Y3為As2O3，XZ3為AsH3，As2O3與稀硫酸和Zn反應(yīng)的化學(xué)方程式為As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。

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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

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