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1～36号元素来说，应重点掌握和记忆“1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p”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，用“↑↓”表示。 3.洪特规则
(1)内容：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，且自旋方向相同。 (2)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：p、d、f??000相对稳定的状态?全空：p、d、f
??半充满：p3、d5、f7
6
10
14
如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，为半充满状态，易错写为1s22s22p63s23p63d44s2。 例1 某原子的最外层电子排布为3s23p2，下列对其核外电子运动的说法错误的是( ) A.有4种不同的伸展方向 C.有5种不同的运动范围
B.有5种不同能量的电子 D.有14种不同运动状态的电子
【考点】基态原子核外电子的排布原则 【题点】泡利原理及其应用 答案 C
解析 由题给信息知，该原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，共有14个电子，为硅原子，共有2种轨道，s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向，A正确；电子排布式为1s22s22p63s23p2，有5种不同能量的电子，B正确；电子排布式为1s22s22p63s23p2，则核外有3个电子层，有3种不同的运动范围，C错误；硅
原子核外有14个电子，故有14种不同运动状态的电子，D正确。 方法规律
描述多电子原子中电子的运动状态时，应该从能层、能级、原子轨道、自旋方向四个方面来描述，处于同一能层、同一能级、同一原子轨道上的两个电子的自旋方向不同，故原子中电
2
子的运动状态是不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1s22s22p2x2py
2p1z，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。
1例2 若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p2x3py，它违背了( )
A.能量守恒原理 C.能量最低原理
B.泡利原理 D.洪特规则
【考点】基态原子核外电子的排布原则 【题点】基态原子核外电子的排布原则的综合 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道，而且自旋状态相同。 二、原子核外电子排布的表示方法 1.电子排布式
(1)用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数的式子，称为电子排布式。写出下列基态原子的电子排布式： ①16S：1s22s22p63s23p4； ②20Ca：1s22s22p63s23p64s2； ③26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2； ④29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)简化的电子排布式：上述四种原子的简化电子排布式为 ①[Ne]3s23p4；②[Ar]4s2；③[Ar]3d64s2；④[Ar]3d104s1。
(3)价(外围)电子排布式：上述四种原子的价电子排布式为①3s23p4；②4s2；③3d64s2；④3d104s1。 2.电子排布图
(1)概念：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。
(2)表示方法以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为
注意：在电子排布图中也可以用圆圈表示一个原子轨道，如Na：成[Ne]
。
或写
(3)写出下列基态原子的电子排布图： ①O：②Mg：
3.原子结构示意图
(1)概念：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。 (2)写出下列原子或离子的结构示意图：
；
。
①K：；②Fe：；
③Mg2：
＋
；④Cl：
－
。
原子核外电子排布的表示方法
(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。
(2)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1s22s22p63s23p63d64s2，而不写作1s22s22p63s23p64s23d6。
(3)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。
(4)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。
例3 下列有关核外电子排布式或电子排布图不正确的是( ) A.24Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1 B.K的简化电子排布式：[Ar]4s1 C.N原子的电子排布图为D.S原子的电子排布图为
【考点】原子核外电子排布的表示方法 【题点】原子核外电子排布的表示方法的综合 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
。
易错警示
书写基态原子的电子排布图时，要兼顾三条原则，不能顾此失彼，防止出现以下错误： ①违反泡利原理：②违反洪特规则：
；
或
。
例4 根据25Mn原子核外电子排布情况，回答下列问题。
(1)价层电子排布图：______________________________________________________。 (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；有________个成单电子；最高化合价为________价。 【考点】原子核外电子排布的表示方法 【题点】电子排布图书写、判断及应用 答案 (1)
(2)25 10 5 ＋7
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( ) A.构造原理 C.洪特规则
B.泡利原理 D.能量最低原理
【考点】基态原子核外电子的排布原则 【题点】泡利原理及其应用 答案 B
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.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是( ) A.·He· B.
C.1s2 D.
【考点】基态原子核外电子的排布原则 【题点】洪特规则及其应用 答案 D
解析 A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到各能层的电子数；而D项包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，故该项正确。 3.(2018·深州中学期中)下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A.Na的电子排布图：
＋
B.Na的结构示意图：
＋
C.Na的电子排布式：1s22s22p63s1 D.Na的简化电子排布式：[Na]3s1 【考点】原子核外电子的排布表示方法 【题点】原子核外电子的排布表示方法的综合 答案 D
解析 Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。即上一周期的稀有气体(元素符号)＋该原子的价电子排布。
4.(2018·扶余市第一中学期末)下列电子排布式中，原子处于激发状态的是( )
化学新导学笔记人教选修三讲义：第一章第一节原子结构第课时含答案
