原子核外电子排布规则

1、第3课时原子核外电子排布规则学习目标定位知道原子核外电子排布的“两原理一规则”，会正确书写原子的电子排布式和电子排布图。一基态原子核外电子的排布原则1能量最低原理原子核外的电子应优先排布在能量最低的能级里,然后由里到外，依次排布在能量逐渐升高的能级里。能级的能量高低顺序如构造原理所示(对于136号元素来说，应重点掌握和记忆“1st2st2pf3st3pt4st3d4p”这一顺序)。2泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，这一原理被称为泡利原理。因为每个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋方向相反，所以从能层、能级、原子道、自旋方向四个方面来说明电子的运动状态是不

2、可能有两个完全相同的电子的。如氟原子的电子排布可表示为1s22s22p22p2pZ，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。3洪特规则在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道而且自旋方向相同,这就是洪特规则。诵俗地说，洪特规则可以表述为电子总是尽量自旋平行地分占不同的轨道。如碳原子的电子排布图是Is,而不是电子排布图是Is,而不是洪特规则的特例在等价轨道(同一能级)上的电子排布处于全充满、半充满和全空状态时，具有较低的能量和较大的稳定性。全充满：p6、d10、f14相对稳定的状态全空：p、d0、f0.半充满：p3、d5、f7如24Cr的电子排布式为1

3、s22s22p63s23p63d54J,为半充满状态,易错写为1s22s22p63s23p63d44s2归纳总结原子核外电子排布“两原理一规则能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低。泡利原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。洪特规则：当电子排布在同一能级(能量相同)的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同。活学活用1若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p23p；，它违背了()能量守恒原理B.泡利原理C.能量最低原理D.洪特规则答案D解析洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨

4、道，而且自旋状态相同。下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是2+2小2小6小2小6Ca:1s2s2p3s3p_226F:1s2s3pP:最外层电子排布图为2小2小626,4.2Cr:1s2s2p3s3p3d4s答案A二是注意是否符合泡利原理和解析解此类题一是要注意观察电子排布是否符合构造原理,二是注意是否符合泡利原理和洪特规则。千万不要忽略了Cu、Cr等少数原子的“能量相同的原子轨道在半充满、全充满或全空状态时，体系的能量较低，原子较稳定”这种特例。A项正确，符合核外电子排布规律；B项错误，由核外电子排布规律，电子排完2s后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6

5、;C项错误，没有遵循洪特规则一一电子在能量相同的原子轨道上排布时，应尽可能分占不同的原子轨道且自旋方向相同，正确的应为原子较稳定，正确的错误，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,电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。原子较稳定，正确的二原子核外电子排布的表示方法1.电子排布式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。写出下列基态原子的电子排布式：16S:1s22s22p63s23p4；20Ca:1s%22p63s23p64s2；226266226Fe：1s2s2p3s3p3d4s；2262610129Cu:1s2s2p3s3p3d

6、4s。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，得到简化的电子排布式。上述四种原子的简化电子排布式为Ne3s23p4;Ar4s2;Ar3d64s2；Ar3d104s1在简化的电子排布式中，省去相应的稀有气体的元素符号后剩下的部分称为外围电子排布式，也叫价电子排布式。上述四种原子的外围电子排布式为3s23p4:4s2;3d64s2；3d104s12电子排布图(1)将每一个原子轨道用一个方框表示，在方框内标明基态原子核外电子分布的式子称为电子排布图。以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为I一能杠序最|娱子轨迫一箭头羔示i个旳齐斥

7、范自旋状用叫”左示I一能杠序最|娱子轨迫一箭头羔示i个旳齐斥范自旋状用叫”左示2个flSt方问郴反阳电干)写出下列基态原子的电子排布图:(3)在电子排布图中也可以用圆圈表示一个原子轨道,如Na：或写成Ne原子结构示意图原子结构示意(简)图：圆圈内数字表示质子数，弧线表示能层(电子层)，弧线内数字表示该能层(电子层)中的电子数。写出下列原子或离子的结构示意图：归纳总结归纳总结(1)电子排布式和电子排布图反映的是基态原子即处于最低能量状态的原子的电子排布情况,它们相互关联，可以非常方便地相互转换。虽然电子排布是遵循构造原理的，但书写电子排布式时应按照能层的顺序书写。如铁原子的电子排布式是1s%22

8、p63s23p63d64s2,而不写作1s22s22p63s23p64s23d6。主族元素的最外层电子就是外围电子，又称价电子。过渡元素的外围电子一般包括最外层的s电子和次外层的d电子，有的还包括倒数第三层的f电子。简单离子是原子得失一定数目电子后的产物。在表达阴、阳离子的核外电子排布状况时,务必注意离子与原子之间的电子数目关系。活学活用3.下列有关核外电子排布式不正确的是()24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1AfliilK的简化电子排布式：Ar4s1N原子的电子排布图为S原子的电子排布图为答案D解析S原子的电子排布图违反了洪特规则，正确的应是3s3p口|j3s3

9、p口|j卄申画出锰原子的电子排布图，并回答下列问题。(1)电子排布图(2)在锰原子的核外电子中，有(2)在锰原子的核外电子中，有种运动状态不同的电子；共有对成对电子;个成单电子；最高化合价为Ls2s即h+llt个成单电子；最高化合价为Ls2s即h+llt小AT5+7答案(2)25103dT11TAJkA+1价。倉:学习小结排布规儒原子核外电F排布规儒原子核外电F排布表示方法能挝址低県珅泡利原理洪特规则电子排布成削子排布图慷子结构简图当堂检测1“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的两倍”，支撑这一结论的理论是（）构造原理B.泡利原理C洪特规则D.能量最低原理答案B解析根据泡利原理，每个原子

10、轨道中最多能容纳2解析根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，选项B符合题意。2下列表达式错误的是（）HH：C：H甲烷的电子式：H氮原子的L层电子的电子排布图:硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4碳-12原子：16C答案C解析C项是硫原子的核外电子排布式，而不是硫离子的，硫离子的核外电子排布式为226261s2s2p3s3p。3.某基态原子核外共有6个电子，分布在K与L能层上，在下列L层分布中正确的是（）B.ArIXftAf2ptB.ArIXftAf2pt即2pt1答案D解析A项错误，2s轨道应排满

11、2个电子，且自旋方向相反；B项错误，2p轨道的2个电TOC o 1-5 h z子自旋方向要相同；C项错误，2p轨道的2个电子应分占2个轨道，且自旋方向相同；D项正确，2p的3个轨道能量是相同的。4在下列各组电子构型中，属于基态原子，属于激发态原子，是错误的电子排布式。221s2s1s22s23s21s22s22p63s23px3py3pZ4s11s22s22p63s23p54s11s22s22p63s23pX3p：3pZ226521s2s2p2d3s答案A、EC、DB、F解析基态原子是指电子填充顺序符合能量最低原理，各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子；激发态原子是指电子未按轨道能量顺

12、序填充，但各轨道电子排布不违背泡利原理和洪特规则的原子。A项表示铍原子的基态；E项表示硫原子的基态（还可写作3p?3p；3pZ或3p3py3pZ）；C项中1个3p电子激发到4s轨道上，属于激发态原子；同理，D项中1个3p电子激发到了4s能级上，属于激发态；B项不符合能量最低原理，也不可能是1s22s22p2中2p电子跃迁的结果，是错误的；F项中的“2d”能级是不存在的，也是错误的。4t5如果在3p能级上有3个电子，则它们应排布为（电子排布图），而不能排布为1;因为这违背了。如果3p能级上有4个电子，有人认为可以排布为tAttAt答案洪特规则不正确，因为3p能级上只有3占AAf，你认为是否正确，

13、说明理由个轨道，不能排布为解析若3p能级上有3个电子，则它们应排布为，不能排布为，因为这违背了泡利原理（一个轨道最多只能容纳2个电子）和洪特规则（当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同），若3p能级上有4个电子，则排布成40分钟课时作业基础过关一、原子核外电子排布规则的理解与应用1下列电子排布图所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是（）答案C.解析本题考查的是核外电子排布的基本原理。要使各原子能量处于最低状态（即基态），核外电子必须遵循三大原理进行排布。A项中2s轨道没有排满电子就排在了2p轨道上，显然能量不是最低的；B项中2p轨道上的电子

14、排布不符合洪特规则，三个电子各占一个p轨道且自旋状态相同时，能量最低；C项中2p3为半充满状态，能量最低；D项中2p轨道未排满就排3s轨道，能量不是最低的。故正确答案为C。2下列排布不符合泡利原理的是（）A.2p能级:AB.3d能如AAAAC.2p能级：AAAAD.31能级1AA答案C解析由于泡利原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋状态必须相反，所以只有选项C不符合此原理。3已知锰的核电荷数为25,以下是一些同学绘制的基态锰原子的电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是（）3pB.NFAt1t*3pt43p*i,t4El答案D解析根据洪特规则，电

15、子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同，A3pB.NFAt1t*3pt43p*i,t4El答案D解析根据洪特规则，电子排布在同一能级的不同轨道上时优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同，A中3d能级中的电子未单独占据一个轨道，C中3d能级中的电子虽单独占据1个原子轨道最多可容纳2个电子且自旋状态相反，B中的s轨道的自旋状态相同。一、原子核外电子排布的表示方法()4.下列各离子的电子排布式错误的是A.Na+1s22s22p6B.F-1s22s22p6C.N3+1s22s22p6D.O2-1s22s22p6个轨道但自旋状态不相同。根据泡利原理,答案C解析本题的关键是判断所

16、给的电子数与元素符号是否相符。Na+、F-、02-都含有10个C项错误。又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是（）答案D6.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应,核内无中子的原子外围电子构型为3s23p4的原子C.电子排布图为2p2OC.电子排布图为2p2O卜OBE右Is2s的基态原子22612处于激发态时其原子的电子排布式可能为1s2s2p3s3p答案D解析据题干信息可知该元素是Al,D项符合题意；A为氢原子，B为硫原子，C为镁原子,三项都不符合题意。、由原子核外电子排布确定元素7.某主族兀素的原子，种原子的质子数（M层上有一个半充满的能级（即该能级的每个轨道只有1个电子），这）A.只能是7B

17、.只能是15C.是11或15答案CD.是11或13解析主族元素的M能层中d能级上的电子为全充满或全空状态，故满足题中条件的M能层中的电子排布为3s1或3s23p3，原子核外电子总数分别为11或15,故C项正确。8某元素的3p能级上有两个未成对电子，因此其（）第三能层上有4个电子最高正价为+2最高正价为+4第二电子层没有未成对电子答案D解析由于3p能级上有两个未成对电子，所以该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2或者2小2小6小2小41s2s2p3s3p。下列说法正确的是（）某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子最外层电子达稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子F、Na

18、*、Mg2*、Al3+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子原子核外2p原子轨道上有2个未成对电子的元素一定是氧元素答案C解析具有2、&8结构的微粒还可能为S2-、Cl-、K+、Ca2+等，A项不对；最外层电子达稳定结构的微粒还可能由活泼金属的原子失去电子或活泼非金属的原子得到电子而形成,B项也不对；具有相同电子层结构的离子，其核外电子层数和每层电子数都相同，故2p原子轨道上有2个未成对电子的排布有（为碳元素2p2p原子轨道上有2个未成对电子的排布有（为碳元素2pf1A|正确；原子核外氧元素），故D项不对。A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电TOC o

19、1-5 h z子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a,则B元素的原子序数可能为（）a4a5a+3a+4A.B.C.D.答案B解析解析从中看出B、Al、O和S符合，其成对电子占据的轨道数和未成对电子占据的轨道数相等。结合A、B属于不同主族可得、符合。能力提升（1）按要求填空：TOC o 1-5 h z第三周期中有两个成单电子的元素符号是。四核10电子的粒子的电子式（写一种）第四周期中，3d轨道半充满的元素符号是（2）写出符合下列条件的元素原子的电子排布式：自然界中含量居第二的金属元素第四周期0族元素能形成自然界中最硬的单质的元素H*H：X:H答案Si、SCr、Mn22626621s2s2p3

20、s3p3d4s2262610262221s2s2p3s3p3d4s4p1s2s2p某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。则：a的M层比N层多个电子；b的L层比M层少个电子。a的稳定性(填“大于”或“小于”)b的稳定性。写出A的电子排布式：。a的最外层电子排布图为。答案(1)136大于22626621s2s2p3s3p3d4s3s3p3s3p3d解析本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称。由于第一、二层电子排布不出现能级交错，由题意可知A元素的L层已填满，共有8个电子，可得A的M层上有14个电子，则A的第三层电子排布为3s23p63

21、d6，即可得A的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即A为Fe原子，其两种阳离子为Fe3+和Fe2+,阳离子a的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,阳离子b的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，再根据洪特规则，a的3d轨道处于半充满状态，a比b稳定。13有A、B、C、D四种元素，其中A元素是1826年一位法国青年科学家发现的，他在研究海水制盐时向剩余的副产物(苦卤)中通入氯气后发现溶液的颜色变深，经进一步提取可得红棕色液体，有刺激性气味；B、C、D的核外电子层数不超过3,D原子核内的质子数正好TOC o 1-5 h z等于C原子核内质子数的2

22、倍，而它们的最外层电子数相等；D原子的最内层电子数是B原子核外电子数的2倍。回答下列问题：四种元素分别为A.、B.、C.、D.。A原子的电子排布式为,D原子的原子结构简图为。写出由上述元素组成的单质和化合物相互作用生成沉淀的两个化学方程式、答案(1)Br(溴)H(氢)0(氧)S(硫)2262610226261025(2)1s2s2p3s3p3d4s4p2H2S+O2=2SJ+2H2OH2S+Br2=SJ+2HBr解析红棕色液体为液溴，故A为溴元素。符合题意的C、D分别为氧元素和硫元素，而H2S具有硫原子的K电子层上有2个电子，故B为氢元素。四种元素形成的化合物中只有强还原性，能被B2、H2S具

23、有TOC o 1-5 h z14已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。按要求书写下列图式。B原子的结构示意图：；C原子的电子排布图：；D原子的核外电子排布式：；B离子的电子式：。写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式：(至少写出5种)。写出由上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式：、(至少写出2个)。写出E的元素符号：，要证明太阳光中含有E元素，可采用的方法是答案1s22s答案1s22s

24、22p63s23p64s1或Ar4s1Is2s2p|A(2)K0H、KCIO、KCIO3、HCIO、HCIO3(其他合理答案也可)由解2H2O=2H2+。2匸2K+2H2O=2KOH+出匸(其他合理答案也可)Ar对太阳光进行光谱分析解析由题意知，A原子中只有1个电子，A为H；B原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C原子的2p轨道上有4个电子，则C为O;D原子的价电子排布式为4s1,则D为K;由E原子的价电子排布式可知E为Ar。(1)本题要求同学们对常见的化学用语准确理解，熟练书写。原子结构示意图能简明地表示原子的组成和电子在原子核外的分层排布情况，电子排布式能表明电子在各电子层不同原子轨道上的排布情况；电子排布图可进一步表明电子在各原子轨道上的自旋状态；