电子排布式与轨道表示式
第一节 微专题1 核外电子排布的规范书写与应用
微专题1核外电子排布的规范书写与应用一、核外电子排布的规范书写1．核外电子排布式与原子结构示意图、轨道表示式(电子排布图)的关系原子结构示意图→电子排布式→轨道表示式逐步细化核外电子的运动状态。
2．核外电子的排布表示方法的常见误区(1)当出现d轨道时，虽然电子按n s、(n－1)d、n p的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在n s前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(2)在画基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：①(违反能量最低原理)；②(违反泡利原理)；③(违反洪特规则)；④(违反洪特规则)；⑤画轨道表示式时，不能省略空轨道。
如C的轨道表示式应为，而不是。
1．下列几种表示电子排布的方法中正确的是()A．32Ge原子的电子排布式：4s24p2B．28Ni原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1C．O原子的轨道表示式：D．29Cu＋的价层电子排布式：3d94s1答案 C解析32Ge原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，A错误；28Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，B错误；能层高的电子先失去，即先失去4s电子，后失去3d电子，Cu＋的价层电子排布式为3d10，D错误。
2．下列说法错误的是()A．n s电子的能量可能低于(n－1)p电子的能量B．6C的电子排布式为1s22s22p2x，违反了洪特规则C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理答案 A解析电子的能量与能层、能级有关，n s电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量，A错误；根据洪特规则知，2p能级上的两个电子应排在两个不同轨道上，B正确；根据能量最低原理知，电子先排能量低的轨道，后排能量高的轨道，故应先排4s轨道，即电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，C正确；根据泡利原理知，3p能级最多容纳6个电子，D正确。
原子核外电子的排布应遵循三大规律.
《原子核外电子排布应遵循的三大规律》（一）泡利不相容原理：1．在同一个原子里，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在，这个结论叫泡利不相容原理。
泡利：奥地利物理学家，1945年获诺贝尔物理学奖。
2．根据这个原理，如果有两个电子处于一个轨道（即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道），那么这两个电子的自旋方向就一定相反。
3．各个电子层可能有的最多轨道数为，每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子，各电子层可容纳的电子总数为2个。
（二）能量最低原理：1．在核外电子的排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当这些原子轨道占满后，电子才依次进入能量较高的原子轨道，这个规律叫能量最低原理。
2．能级：就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序，象台阶一样叫做能级。
（1）同一电子层中各亚层的能级不相同，它们是按s，p，d，f的次序增高。
不同亚层：ns< np< nd< nf（2）在同一个原子中，不同电子层的能级不同。
离核越近，n越小的电子层能级越低。
同中亚层：1s< 2s< 3s；1p< 2p< 3p；（3）能级交错现象：多电子原子的各个电子，除去原子核对它们有吸引力外，同时各个电子之间还存在着排斥力，因而使多电子原子的电子所处的能级产生了交错现象。
例如：E3d >E4S , E4d >E5S，n≥3时有能级交错现象。
3．电子填入原子轨道顺序：1s 2s2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5p6s4f5d6p 7s5f6d7p，能级由低渐高。
（三）洪特规则：1．在同一亚层中的各个轨道上，电子的排布尽可能单独分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最低。
2．轨道表示式和电子排布式：轨道表示式：一个方框表示一个轨道电子排布式：亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目3．洪特规则的特例：同一电子亚层中当电子排布全充满、半充满、全空比较稳定。
【知识解析】基态原子核外电子排布的表示方法
基态原子核外电子排布的表示方法
原子核外电子的排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则（还有洪特规则特例）。
原子核外电子排布可以用一定的图（式）表示出来。
常见的表示方法如下：
注意
对这些图（式）的应用，要根据实际需要适当选择。
同时要知道可将这些图（式）应用于表示与某原子相对应的离子的核外电子排布。
典例详析
例6－25
下列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．1s2D．
解析◆A项只表示出最外层电子数，B项只表示出核外电子的分层排布情况，C项具体到能层、能级以及能级上的电子数，而D项包含了能层、能级以及原子轨道上电子的自旋状态。
答案◆D
点评◆电子式、原子结构示意图、电子排布式、价层电子排布式、轨道表示式均能反映原子结构，其中轨道表示式不仅能表示出原子的核外电子排布的能层、能级和原子轨道，还能表示出这些电子的自旋状态，对电子运动状态四个方面都进行了描述，最为详尽。
例6－26
下列电子排布式或轨道表示式正确的是
A．C的核外电子轨道表示式：
B．Ca的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2
C．O的核外电子轨道表示式：
D．Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6
解析◆A项中C的核外电子轨道表示式违背洪特规则，B项中Ca的电子排布式违背能量最低原理，C项中O的核外电子轨道表示式违背泡利原理，故选D。
答案◆D。
(完整版)核外电子排布规律总结
原子核外电子排布规律①能量最低原理:电子层划分为K<L<M<O<P<Q,对应电子层能量增大;原子核外电子排布按照能量较低者低优先排布原则.②每个电子层最多只能容纳2n2个电子。
③ 最外层最多只能容纳 8个电子（K 层为最外层时不能超过2个）次外层最多只能容纳18个电子（K 层为次外层时不能超过2个倒数第三层最多只能容纳32个电子注意：多条规律必须同时兼顾。
简单例子的结构特点:(1)离子的电子排布:主族元素阳离子跟上一周期稀有气体的电子层排布相同,如钠离子、镁离子、铝离子和氖的核外电子排布是相同的。
阴离子更同一周期稀有气体的电子排布相同：负氧离子，氟离子和氖的核外电子排布是相同的。
（2）等电子粒子（注意主要元素在周期表中的相对位置）①10电子粒子:CH 、N 、NH 、NH 、NH 、O、OH 、H O 、H O 、F 、HF 、Ne 、Na 、Mg 、Al 等。
4-3-23+4-2-23+-++2+3 ②18电子粒子：SiH 、P 、PH 、S 、HS 、H S 、Cl 、HCl 、Ar 、K 、Ca 、PH 等。
4-33-2-2-++2+4 特殊情况：F 、H O 、C H 、CH OH222263 ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na 、NH 、H O 等；阴离子有：++43+F 、OH 、NH ； HS 、Cl 等。
---2--前18号元素原子结构的特殊性：（1）原子核中无中子的原子：H11（2）最外层有1个电子的元素：H 、 Li 、Na ；最外层有2个电子的元素:Be 、Mg 、He（3）最外层电子总数等于次外层电子数的元素：Be 、Ar（4）最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素：C ；是次外层电子数3倍的元素：O ；是次外层电子数4倍的元素：Ne（5）最外层电子数是内层电子数一半的元素:Li 、P（6）电子层数与最外层电子数相等的元素：H 、Be 、Al（7）电子总数为最外层电子数2倍的元素：Be（8）次外层电子数是最外层电子数2倍的元素：Li 、Si元素周期表的规律：（1）最外层电子数大于或等于3而又小于8的元素一定是主族元素，最外层电子数为1或2的元素可能是主族、副族或0族元素，最外层电子数为8的元素是稀有气体（He 例外）（2）在元素周期表中，同周期的ⅡA、ⅢA 族元素的原子序数差别有：①第2、3周期（短周期）元素原子序数都相差1；②第4、5周期相差11；③第6、7周期相差25（3）同主族、邻周期元素的原子序数差①位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅠA、ⅡA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素总数；相差的数分别为2,8,8,18,18,32②位于过渡元素左侧的主族元素，即ⅢA～ⅦA族，同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素所在周期所含元素种数。
1-36号元素轨道图
dz2
价键法（VB法）价键理论一： １、要点： ⑴、共价键的形成条件：①、先决条件： 原子具有未成对电子；②、配对电子参与 成键的原子轨道要满足对称匹配、能量相 近以及最大重叠的原则；③、两原子具有 成单的自旋相反的电子配对，服从保里不 相容原理。 ⑵、共价键的本质：是由于原子相互接近 时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的 电子使能量降低而成键。 ⑶、共价键的特征：①、饱和性，一个原 子有几个未成对电子（包括激发后形成的 未成对电子），便和几个自旋相反的电子 配对成键；而未成对电子数是有限的，故 形成化学键的数目是有限的。②、根据原 子轨道最大重叠原理，原子轨道沿其角度 分布最大值方向重叠，即共价键具有一定 的方向性。 ⑷、共价键的类型：单键、双键和叁键。
1-36号元素原子的电子排布式和轨道表示式
原子 元素 序数 名称
1 氢H
原子结构 示意图
电子排布式
1s1
轨道表示式 (电子排布图)
2013/9/12
2 氦 He
1s2
3 锂 Li 4 铍 Be 5 硼 Be 6 碳C 7 氮N 8 氧O
1s22s2 1s22s2 1s22s22p1 1s22s22p2 1s22s22p3 1s22s22p4
电离能：气态电中性基态原子失 去一个电子，转化为气态基态正离
子所需要的最低能量叫第一电离能。 符号：“I1”，单位：Kj/mol^-1。 “气态”、“电中性”、“基态” 是保证最低能量的条件。
[规律] 1.总体上金属元素第一电离能较 小非金属元素第一电离能较大. 2.同周期元素第一电离能从左到 右有增大的趋势 3.同主族元素第一电离能从上到 下逐渐减小
35 溴 Br
1s22s22p63s23p63d104s24p5
原子核外电子的排布应遵循三大规律
原子核外电子排布应遵循的三大规律（一）泡利不相容原理：
1．在同一个原子里，没有运动状态四个方面完全相同的电子存在，这个结论叫泡利不相容原理。
泡利：奥地利物理学家，1945年获诺贝尔物理学奖。
2．根据这个原理，如果有两个电子处于一个轨道（即电子层电子亚层电子云的伸展方向都相同的轨道），那么这两个电子的自旋方向就一定相反。
3．各个电子层可能有的最多轨道数为，每个轨道只能容纳自旋相反的两个电子，各电子层可容纳的电子总数为2个。
（二）能量最低原理：
1．在核外电子的排布中，通常状况下，电子总是尽先占有能量最低的原子轨道，只有当这些原子轨道占满后，电子才依次进入能量较高的原子轨道，这个规律叫能量最低原理。
2．能级：就是把原子中不同电子层和亚层按能量高低排布成顺序，象台阶一样叫做能级。
（1）同一电子层中各亚层的能级不相同，它们是按，，d，f的次序增高。
不同亚层：nE4S , E4d >E5S，n≥3时有能级交错现象。
3．电子填入原子轨道顺序：1 22 33 43d4 54d5 64f5d6 75f6d7，能级由低渐高。
（三）洪特规则：
1．在同一亚层中的各个轨道上，电子的排布尽可能单独分占不同的轨道，而且自旋方向相同，这样排布整个原子能量最低。
2．轨道表示式和电子排布式：
轨道表示式：一个方框表示一个轨道
电子排布式：亚层符号右上角的数字表示该亚层轨道中电子的数目
3．洪特规则的特例：
同一电子亚层中当电子排布全充满、半充满、全空比较稳定。
1-36号元素轨道图
电子亚层，当电子排布处于
全满（s^2、p^6、d^10、f^14） 半满（s^1、p^3、d^5、f^7） 全空（s^0、p^0、d^0、f^0） 时比较稳定。
25 锰 Mn 26 铁 Fe 27 钴 Co 28 镍 Ni 29 铜 Cu 30 锌 Zn
1s22s22p63s23p63d54s2 1s22s22p63s23p63d64s2 1s22s22p63s23p63d74s2 1s22s22p63s23p63d84s2 1s22s22p63s23p63d104s1 1s22s22p63s23p63d104s2
小。电负性的大小可以作为
判断元素金属性和非金属性
强弱的尺度。金属的电负性
一般小于1.8，非金属的电负
性一般大于1.8，而位于非金
属三角区边界的“类金属”
Px S
Py
Pz
的电负性则在1.8左右，他们 既有金属性又有非金属性。
dxy
dxz
dyz
sp 杂化轨道
sp2 杂化轨道
sp3 杂化轨道
sp3d2 杂化轨道
。
。 ，
； ，
能量最低原理： 核外电子在运动时，总是优先占据能 量更低的轨道，使整个体系处于能量最 低的状态。 泡利不相容原理: 同一轨道上最多容纳两个自旋相反的 电子。该原理有两个推论：
①若两电子处于同一轨道，其自旋方 向一定不同；
②若两个电子自旋相同，它们一定不 在同一轨道；
③每个轨道最多容纳两个电子。
洪德规则:电子在简并轨道上排 布时，将尽可能分占不同的轨
⑶ 形成的杂化轨道之间应尽可能地满足最 小排斥原理（化学键间排斥力越小，体系越稳 定），为满足最小排斥原理, 杂化轨道之间的夹 角应达到最大。
1.1.2原子核外电子的运动
电子层
轨道
轨道能量顺序
7
P 核 外O 电 子N 填M 充 顺 L 序 图K
4s 3s 2s 1s
4p 3p 2p
4d 3d
4f
4 1998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英)，以表 彰他们在理论化学领域做出的重大贡献。他们的工作使实 验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化 学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是 A．化学不做实验就什么都不知道 B．化学不再需要实验 C．化学不再是纯实验科学 D．未来化学的方向是经验化
二、原子核外电子的运动
2007年9月14日
原子核外电子的运动
复习要点
一、人类对原子结构的认识历史 二、原子核外电子的运动特征 三、原子核外电子的排布
课程标准
一、了解核外电子的运动状态
二、了解原子构造原理
三、知道原子核外电子的能级分布
四、能用电子排布式表示常见元素
（1—36号）原子核外电子的排布
D的原子第三电子层上有8个电子，第四电子层上只有1个电
子； E原子的价电子排布为3s23p6。 则各元素是何种元素？
体验高考
山东、
（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数
与其所在周期数相同的元素有 种。 （2）第ⅢＡ、ⅤＡ族元素组成的化合物GaN、GaP 、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结 构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为 。
（2）写出Y元素最高价氧化物水化物的电离方程式 （3）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是
a 常温下氯气的颜色比T单质的颜色深 b T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气 c 氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态 （4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之—。T、X 、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的 是 ，理由 。