1、第3課時原子核外電子排布規(guī)則學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道原子核外電子排布的“兩原理一規(guī)則”，會正確書寫原子的電子排布式和電子排布圖。一、基態(tài)原子核外電子的排布原則1.能量最低原理原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級里，然后由里到外，依次排布在能量逐漸升高的能級里。能級的能量高低順序如構(gòu)造原理所示(對于136號元素來說，應(yīng)重點(diǎn)掌握和記憶“1s2s2p3s3p4s3d4p”這一順序)。2.泡利原理在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，而且它們的自旋狀態(tài)相反，用“”表示。3.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：在相同能量的原子軌道上，電子的排布將盡可能占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。(2)特例在等價軌道(同一能級)上的電

2、子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。相對穩(wěn)定的狀態(tài)如24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，為半充滿狀態(tài)，易錯寫為1s22s22p63s23p63d44s2。例1某原子的最外層電子排布為3s23p2，下列對其核外電子運(yùn)動的說法錯誤的是()A.有4種不同的伸展方向B.有5種不同能量的電子C.有5種不同的運(yùn)動范圍D.有14種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】泡利原理及其應(yīng)用答案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個電子，為硅原子，共有2種軌道，s軌道為球形，只有1種伸

3、展方向，p軌道有3種伸展方向，則共有4種不同的伸展方向，A正確；電子排布式為1s22s22p63s23p2，有5種不同能量的電子，B正確；電子排布式為1s22s22p63s23p2，則核外有3個電子層，有3種不同的運(yùn)動范圍，C錯誤；硅原子核外有14個電子，故有14種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，D正確。方法規(guī)律描述多電子原子中電子的運(yùn)動狀態(tài)時，應(yīng)該從能層、能級、原子軌道、自旋方向四個方面來描述，處于同一能層、同一能級、同一原子軌道上的兩個電子的自旋方向不同，故原子中電子的運(yùn)動狀態(tài)是不可能有兩個完全相同的電子的。如氟原子的電子排布可表示為1s22s22p2p2p，由于各原子軌道中的電子自旋方向相反，所以9

4、個電子的運(yùn)動狀態(tài)互不相同。例2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【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案D解析洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋狀態(tài)相同。二、原子核外電子排布的表示方法1.電子排布式(1)用數(shù)字在能級符號右上角標(biāo)明該能級上排布的電子數(shù)的式子，稱為電子排布式。寫出下列基態(tài)原子的電子排布式：16S：1s22s22p63s23p4；20Ca：1s22s22p63s23p64s2；26Fe

5、：1s22s22p63s23p63d64s2；29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。(2)簡化的電子排布式：上述四種原子的簡化電子排布式為Ne3s23p4；Ar4s2；Ar3d64s2；Ar3d104s1。(3)價(外圍)電子排布式：上述四種原子的價電子排布式為3s23p4；4s2；3d64s2；3d104s1。2.電子排布圖(1)概念：將每一個原子軌道用一個方框表示，在方框內(nèi)標(biāo)明基態(tài)原子核外電子分布的式子稱為電子排布圖。(2)表示方法以鋁原子為例，電子排布圖中各符號、數(shù)字的意義為注意：在電子排布圖中也可以用圓圈表示一個原子軌道，如Na：或?qū)懗蒒e。(3)寫出下列基態(tài)原子的電

6、子排布圖：O：；Mg：。3.原子結(jié)構(gòu)示意圖(1)概念：原子結(jié)構(gòu)示意(簡)圖：圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示能層(電子層)，弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層(電子層)中的電子數(shù)。(2)寫出下列原子或離子的結(jié)構(gòu)示意圖：K：；Fe：；Mg2：；Cl：。 原子核外電子排布的表示方法(1)電子排布式和電子排布圖反映的是基態(tài)原子即處于最低能量狀態(tài)的原子的電子排布情況，它們相互關(guān)聯(lián)，可以非常方便地相互轉(zhuǎn)換。(2)雖然電子排布是遵循構(gòu)造原理的，但書寫電子排布式時應(yīng)按照能層的順序書寫。如鐵原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，而不寫作1s22s22p63s23p64s23d6。(3)主族元素的最外層

7、電子就是外圍電子，又稱價電子。過渡元素的外圍電子一般包括最外層的s電子和次外層的d電子，有的還包括倒數(shù)第三層的f電子。(4)簡單離子是原子得失一定數(shù)目電子后的產(chǎn)物。在表達(dá)陰、陽離子的核外電子排布狀況時，務(wù)必注意離子與原子之間的電子數(shù)目關(guān)系。例3下列有關(guān)核外電子排布式或電子排布圖不正確的是()A.24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1B.K的簡化電子排布式：Ar4s1C.N原子的電子排布圖為D.S原子的電子排布圖為【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法的綜合答案D解析S原子的電子排布圖違反了洪特規(guī)則，正確的應(yīng)是。易錯警示書寫基態(tài)原子的電子排

8、布圖時，要兼顧三條原則，不能顧此失彼，防止出現(xiàn)以下錯誤：違反泡利原理：；違反洪特規(guī)則：或。例4根據(jù)25Mn原子核外電子排布情況，回答下列問題。(1)價層電子排布圖：_。(2)在錳原子的核外電子中，有_種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子；共有_對成對電子；有_個成單電子；最高化合價為_價。【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】電子排布圖書寫、判斷及應(yīng)用答案(1)(2)2510571.“各能級最多容納的電子數(shù)是該能級原子軌道數(shù)的兩倍”，支撐這一結(jié)論的理論是()A.構(gòu)造原理 B.泡利原理C.洪特規(guī)則 D.能量最低原理【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】泡利原理及其應(yīng)用答案B解析根據(jù)泡利原理，每個原子軌道

9、中最多能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子，所以每個能級最多能容納的電子數(shù)是該能級原子軌道數(shù)的2倍，選項(xiàng)B符合題意。2.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運(yùn)動狀態(tài)描述最詳盡的是()A.He B. C.1s2 D.【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】洪特規(guī)則及其應(yīng)用答案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)具體到各能層的電子數(shù)；而D項(xiàng)包含了能層數(shù)、能級數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，故該項(xiàng)正確。3.(2019深州中學(xué)期中)下列關(guān)于鈉元素的幾種表達(dá)式錯誤的是()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：1s22s22p63s1D.Na的簡化電子

10、排布式：Na3s1【考點(diǎn)】原子核外電子的排布表示方法【題點(diǎn)】原子核外電子的排布表示方法的綜合答案D解析Na的簡化電子排布式為Ne3s1。即上一周期的稀有氣體(元素符號)該原子的價電子排布。4.(2019扶余市第一中學(xué)期末)下列電子排布式中，原子處于激發(fā)狀態(tài)的是()A.1s22s22p5B.1s22s22p43s2C.1s22s22p63s23p63d54s2D.1s22s22p63s23p63d34s2【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案B解析B選項(xiàng)中原子的核外電子沒有填充滿2p能級，而電子填充到了能量更高的3s能級，與基態(tài)原子核外電子填充的能級順序不

11、符，原子能量較高，處于激發(fā)態(tài)。A、C、D三選項(xiàng)中原子的核外電子排布符合基態(tài)原子核外電子填充的能級順序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特規(guī)則，原子處于基態(tài)，故原子處于激發(fā)狀態(tài)的是答案B。5.(1)金屬鋁質(zhì)輕且有良好的防腐蝕性，在國防工業(yè)中有非常重要的作用。鋁原子核外電子云有_種不同的伸展方向，有_種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。(2)基態(tài)鐵原子有_個未成對電子，三價鐵離子的電子排布式為_。(3)29Cu的價層電子排布式為_?！究键c(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案(1)413(2)41s22s22p63s23p63d5(3)3d10解析(1)Al原子的核外電子排布式

12、為1s22s22p63s23p1，原子中存在s、p兩種形狀的電子云，s電子云呈球形，有1種伸展方向，而p電子云呈啞鈴形，有3種伸展方向，則鋁原子核外電子云共有4種不同的伸展方向。由于每個核外電子的運(yùn)動狀態(tài)都不完全相同，所以鋁原子核外共有13種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。(2)26號元素Fe的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，則基態(tài)Fe原子上有4個未成對的電子，當(dāng)Fe原子失去2個4s電子和1個3d電子，就得到了Fe3，因此Fe3的電子排布式是1s22s22p63s23p63d5。(3)29號元素Cu的簡化電子排布式為Ar3d104s1，原子失去電子時首先失去最外層電子，即Cu的

13、簡化電子排布式為Ar3d10，則其價層電子排布式為3d10。對點(diǎn)訓(xùn)練題組一原子核外電子排布規(guī)則的理解與應(yīng)用1.(2019樂山沫若中學(xué)月考)下列有關(guān)多電子原子的敘述中正確的是()A.在一個多電子原子中，不可能有兩個運(yùn)動狀態(tài)完全相同的電子B.在一個多電子原子中，不可能有兩個能量相同的電子C.在一個多電子原子中，N層上的電子能量肯定比M層上的電子能量高D.某個多電子原子的3p能級上僅有兩個電子，它們的自旋狀態(tài)必然相反【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案A解析根據(jù)原子軌道理論，能量相同的電子排在相同的軌道， B錯誤；由構(gòu)造原理得：3d軌道上電子的能量比4s軌道

14、上的要高， C錯誤；在不同的3p軌道上，能量相同，根據(jù)洪特規(guī)則可知電子在排布時總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個軌道，而且自旋方向相同， D錯誤。2.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()【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】洪特規(guī)則及其應(yīng)用答案C解析本題考查的是核外電子排布的基本原理。要使各原子能量處于最低狀態(tài)(即基態(tài))，核外電子必須遵循三大原理進(jìn)行排布。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，三個電子各占一個p軌道且自旋狀態(tài)相同時，能量最低；C項(xiàng)中2p3為半充滿狀態(tài)，能量最低；D項(xiàng)中2p軌道未排滿就排3s軌道，能

15、量不是最低的。3.下列說法錯誤的是()A.ns電子的能量可能低于(n1)p電子的能量B.6C的電子排布式1s22s22p，違反了洪特規(guī)則C.電子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3違反了能量最低原理D.電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了泡利原理【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案A解析電子的能量與能層、能級有關(guān)，ns電子的能量一定高于(n1)p電子的能量，A錯誤；根據(jù)洪特規(guī)則知，2p能級上的兩個電子應(yīng)排在兩個不同軌道上，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，故應(yīng)先排4s軌道，即電

16、子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d14s2，C正確；根據(jù)泡利原理知，3p能級最多容納6個電子，D正確。4.某元素的原子3d能級上有1個電子，它的N能層上電子數(shù)是()A.0 B.2 C.5 D.8【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案B解析根據(jù)該元素的原子3d能級上有1個電子可以寫出該原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知該元素N能層上的電子數(shù)為2。5.(2019晉江市季延中學(xué)期中)某元素質(zhì)量數(shù)為51，中子數(shù)為28，其原子未成對電子數(shù)為()A.0 B.1 C.2 D.3【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】洪

17、特規(guī)則及其應(yīng)用答案D解析元素質(zhì)量數(shù)為51，中子數(shù)為28，由質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)中子數(shù)，可得質(zhì)子數(shù)512823。質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)，即核外電子數(shù)也是23，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，其排布式是1s22s22p63s23p63d34s2，因此其基態(tài)原子中未成對電子數(shù)為3個，D項(xiàng)正確。題組二原子核外電子排布的表示方法6.在核電荷數(shù)為26的元素Fe的原子核外3d、4s軌道內(nèi)，下列電子排布圖正確的是()【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】電子排布圖的書寫、判斷及應(yīng)用答案C解析核電荷數(shù)為26的Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，3d有5個軌道，只有1個軌道排滿兩個電子，且自旋

18、方向相反，其他4個軌道各排1個電子，4s軌道排滿2個電子，且自旋方向相反，即C項(xiàng)正確。7.下列電子排布式或電子排布圖正確的是()A.C的電子排布圖：B.Ca的電子排布式：1s22s22p63s23p63d2C.N的電子排布圖：D.Br的電子排布式：Ar3d104s24p6【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法綜合答案D解析A項(xiàng)中C的電子排布圖違背了洪特規(guī)則；B項(xiàng)中Ca的電子排布式違背構(gòu)造原理、能量最低原理；C項(xiàng)中N的電子排布圖違背了泡利原理。8.(2019三明市第一中學(xué)期中)A原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，則X、Y及該原子3d能級上的電子數(shù)不可能的組合是()A.18、8、0

19、 B.20、8、0C.25、13、5 D.30、18、10【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法的綜合答案A解析如X18，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、8，應(yīng)為Ar，故A錯誤；如X20，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、8、2,3d能級上的電子數(shù)為0，故B正確；如X25，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、13、2，應(yīng)為Mn,3d能級上的電子數(shù)為5，故C正確；如X30，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、18、2，應(yīng)為Zn,3d能級上的電子數(shù)為10，故D正確；答案為A。題組三由原子核外電子排布確定元素9.某主族元素的原子，M層上有一個半充滿的能級(即該能級的每個軌

20、道只有1個電子)，這種原子的質(zhì)子數(shù)()A.只能是7 B.只能是15C.是11或15 D.是11或13【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】根據(jù)原子核外電子排布推斷元素答案C解析主族元素的M能層中d能級上的電子為全充滿或全空狀態(tài)，故滿足題中條件的M能層中的電子排布為3s1或3s23p3，原子核外電子總數(shù)分別為11或15，故C項(xiàng)正確。10.基態(tài)原子的4s能級中只有1個電子的元素共有()A.1種 B.2種 C.3種 D.8種【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】根據(jù)原子核外電子排布推斷元素答案C解析基態(tài)原子4s能級只有1個電子分兩種情況。情況一是按照能級順序正常填充：1s22s22p63s2

21、3p64s1，為19K元素；情況二是按照洪特規(guī)則的特例填充：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分別為24Cr和29Cu。11.X、Y、Z三種元素的原子，其價電子排布分別為4s2、3s23p2和2s22p4，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是()A.XYZ2 B.X2YZ3C.X2YZ2 D.XYZ3【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】根據(jù)原子核外電子排布推斷元素答案D解析根據(jù)題意，X、Y、Z三種元素分別是Ca、Si和O，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式為CaSiO3，D正確。12.下列各項(xiàng)表述中，兩個原子不屬于同種元素的是()A

22、.3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p2的原子B.2p能級無空軌道且有一個未成對電子的基態(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【考點(diǎn)】原子核外電子排布的表示方法【題點(diǎn)】根據(jù)原子核外電子排布推斷元素答案C解析A項(xiàng)，3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子，根據(jù)洪特規(guī)則可知其3p軌道上只有兩個電子，由此可知兩個原子是同種元素的原子；B項(xiàng)，2p能級無空軌道且有一個未成對電子的基態(tài)原子，其2p能級上

23、有5個電子，由此可知兩個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個電子，而后者的M層上只有8個電子，所以兩個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號元素原子，該元素原子的最外層電子排布式為4s24p5，所以兩個原子是同種元素的原子。綜合強(qiáng)化13.下列原子或離子的電子排布式或電子排布圖正確的是_，違反洪特規(guī)則的是_，違反泡利原理的是_。Ca2：1s22s22p63s23p6F：1s22s23p6P：Cr：1s22s22p63s23p63d44s2Fe：1s

24、22s22p63s23p63d64s2Mg2：1s22s22p6C：【考點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則【題點(diǎn)】基態(tài)原子核外電子的排布原則的綜合答案解析根據(jù)核外電子排布規(guī)律，中的錯誤在于電子排完2s軌道后應(yīng)排2p軌道而不是3p軌道，正確的應(yīng)為1s22s22p6。中沒有遵循洪特規(guī)則電子在能量相同的軌道上排布時，應(yīng)盡可能分占不同的軌道并且自旋狀態(tài)相同，正確的應(yīng)為。中忽略了能量相同的原子軌道在半充滿狀態(tài)時，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，正確的應(yīng)為1s22s22p63s23p63d54s1。和正確。違反泡利原理，所以應(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個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為_；其價層電子排布圖為_。(2)B元素的正三價離子的3d能級為半充滿，B的元素符號為_，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)C元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個未成對電子，C的元素符號為_，其基態(tài)原子的電子排布式為_。(4)D元素的原子最外層電子排布式為n