原子核外电子排布

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原子核外电子排布

原子核外电子排布1、核外电子的运动特征：（1）质量很小，带负电荷（2）运动速度高（接近光速）（3）运动空间范围很小（相对于宏观物体而言）结论：不遵循宏观物质的运动特征．2、电子云：电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述，电子在原子核外空间的某区域内出现，好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为”电子云”．在这个模型里，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小．密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少．s轨道p轨道d轨道3、原子核外电子排布原则：1）泡利不相容原理：每个轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反配对．2）能量最低原理：电子尽可能占据能量最低的轨道．3）Hund规则：简并轨道（能级相同的轨道）只有被电子逐一自旋平行地占据后，才能容纳第二个电子．另外：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，亦即下列电子结构是比较稳定的：全充满﹣﹣﹣p6或d10或f14半充满﹣﹣﹣﹣p3或d5或f7全空﹣﹣﹣﹣﹣p0或d0或f04、核外电子能级分布（构造原理）：5、核外电子排布表示方法：表示方法举例原子结构示意图电子排布式S ：1s 22s 22p 63s 23p 4简化电子排布式[Ne]3s 23p 4轨道表示式（或电子排布图）价电子排布式（最外层电子排布式）3s 23p 41）重要概念：①价电子排布式：主族元素的价层电子指最外层电子，价电子排布式即外围电子排布式．例如：Al ：3s 23p 1②简化排布式：电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示，以简化电子排布式．以稀有气体的元素符号加方括号的部分称为“原子实”．如碳、氧、钠、钙原子的电子排布式分别是1s 22s 22p 2、1s 22s 22p 4、1s 22s 22p 63s 1、1s 22s 22p 63s 23p 64s 2，其简化的电子排布式可以分别表示为[He]2s 22p 2、[He]2s 22p 4、[Ne]3s 1、[Ar]4s 2．2）1～36号排布式[1]H 氢1s 1[2]He 氦1s 2[3]Li 锂1s 22s 1[4]Be 铍1s 22s 2[5]B硼1s22s22p1[6]C碳1s22s22p2[7]N氮1s22s22p3[8]O氧1s22s22p4[9]F氟1s22s22p5[10]Ne氖1s22s22p6[11]Na钠1s22s22p63s1[12]Mg镁1s22s22p63s2[13]Al铝1s22s22p63s23p1[14]Si硅1s22s22p63s23p2[15]P磷1s22s22p63s23p3[16]S硫1s22s22p63s23p4[17]Cl氯1s22s22p63s23p5[18]Ar氩1s22s22p63s23p6[19]K钾1s22s22p63s23p64s1[20]Ca钙1s22s22p63s23p64s2[21]Sc钪1s22s22p63s23p63d14s2[22]Ti钛1s22s22p63s23p63d24s2[23]V钒1s22s22p63s23p63d34s2[24]Cr铬1s22s22p63s23p63d54s1[25]Mn锰1s22s22p63s23p63d54s2[26]Fe铁1s22s22p63s23p63d64s2[27]Co钴1s22s22p63s23p63d74s2[28]Ni镍1s22s22p63s23p63d84s2[29]Cu铜1s22s22p63s23p63d104s1[30]Zn锌1s22s22p63s23p63d104s2[31]Ga镓1s22s22p63s23p63d104s24p1[32]Ge锗1s22s22p63s23p63d104s24p2[33]As砷1s22s22p63s23p63d104s24p3[34]Se硒1s22s22p63s23p63d104s24p4[35]Br溴1s22s22p63s23p63d104s24p5[36]Kr氪1s22s22p63s23p63d104s24p63）轨道式（前18号）：【命题方向】本考点主要考察原子核外电子的排布式和轨道式，需要重点掌握．题型一：核外电子能量特点的考察典例1：在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（）A．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低分析：A．根据原子核外电子能量与距核远近的关系判断；B．根据电离能的定义判断；C．没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层；D．根据电子首先进入能量最低、离核最近的轨道判断．解答：A．能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，故A正确；B．电离能是失去电子时所要吸收的能量，能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少，因而电离能也就越低，故B正确；C．同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故C错误；D．电子首先进入能量最低、离核最近的轨道，故D正确．故选C．点评：本题考查原子核外电子排布规律，题目难度不大，本题注意原子核外电子的排布和运动特点．题型一：电子排布原则的考察典例1：基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（）A ．B ．C ．D ．分析：原子核外电子排布，应满足能量最低原理，洪特规则以及泡利不相容原理，以此进行判断．解答：A.2p 能层有3个电子，应在3个不同的轨道，不符合洪特规则，故A 错误；B.2p 能层有2个电子，应在2个不同的轨道，不符合洪特规则，故B 错误；C.2p 能层有2个电子，在2个不同的轨道，符合洪特规则，故C 正确；D.2s 轨道应有2个电子，2p 轨道有2个电子，不符合能量最低最低原理，故D 错误．故选C ．点评：本题考查原子核外电子排布原则，题目难度不大，本题注意把握核外电子的排布规律即可解答该题．典例3：基态原子的4s 能级中只有1个电子的元素共有（）A ．1种B ．A ．2种C ．A ．3种D ．A ．8种分析：根据该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级解题．解答：该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级，即4s 1．该原子4s 能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果，1s 22s 22p 63s 23p 64s 1，此为19K 元素；情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果，1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1，1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，此为24Cr 和29Cu ．故选C ．点评：本题考查原子核外电子排布，题目难度不大，注意根据洪特规则解题．题型三：排布式的考察典例3：下列基态原子与离子的电子排布式错误的是（）A ．K ：1s 22s 22p 63s 23p 64s 1B ．F ﹣：1s 22s 22p 6C ．Fe ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2D ．Kr ：1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 6分析：原子核外电子排布应符合构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理，结合原子或离子的核外电子数解答该题．解答：题中K、F﹣和Kr的核外电子排布都符合构造原理，为能量最低状态，而Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确．故选：C．点评：本题考查基态原子的电子排布的判断，是基础性试题的考查，侧重对学生基础知识的巩固和训练，该题的关键是明确核外电子排布的特点，然后结合构造原理灵活运用即可，难度不大．题型四：根据核外电子排布式推断元素典例5：若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（）A．该元素基态原子中共有3个电子B．该元素原子核外有5个电子层C．该元素原子最外层共有3个电子D．该元素原子M能层共有8个电子分析：某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，应为Y元素，位于周期表第ⅢB族，第N层的电子排布为4s24p64d1，以此解答该题．解答：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2．由此可见：该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子．A．该元素基态原子中共有39个电子，故A错误；B．该元素原子核外有5个电子层，故B正确；C．该元素原子最外层上有2个电子，故C错误；D．该元素原子M能层共有18个电子，故D错误．故选B．点评：本题考查核外电子排布规律，难度中等，注意构造原理写出元素基态原子的电子排布式．题型五：结构示意图、轨道表示式、电子排布式、简化电子排布式和价电子排布式的区别典例：下列表示式错误的是（）A．Na+的轨道表示式：B．Na+的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1分析：钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结合洪特规则解答该题．解答：钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，则A、B、C正确，D错误．故选：D．点评：本题考查原子核外电子排布，为高考常见题型，难度不大，注意把握原子核外电子的排布规律，把握电子排布式和轨道式的书写方法．【解题思路点拨】1）注意半充满或全充满的情况：如Cr的电子排布式为24Cr原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2，因为半充满轨道能量较低；又如25Mn 原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p63d54s2，而不是1s22s22p63s23p63d64s1．2）四个量子数（描述原子轨道）：1、主量子数（n）主量子数是描述核外电子距离核的远近，电子离核由近到远分别用数值n＝1，2，3，…有限的整数来表示，而且，主量子数决定了原子轨道能级的高低，n越大，电子的能级越大，能量越高．n是决定电子能量的主要量子数．n相同，原子轨道能级相同．一个n值表示一个电子层，与各n值相对应的电子层符号如下：n1234567电子层第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层名称K L M N O P Q电子层符号2、角量子数（l）在同一电子层内，电子的能量也有所差别，运动状态也有所不同，即一个电子层还可分为若干个能量稍有差别、原子轨道形状不同的亚层．角量子数就是用来描述原子轨道或电子云的形态的．l的数值不同，原子轨道或电子云的形状就不同，l的取值受n的限制，可以取从0到n﹣1的正整数．n123400，10，1，20，1，2，3每个值代表一个亚层．第一电子层只有一个亚层，第二电子层有两个亚层，以此类推．亚层用光谱符号等表示．角量子数、亚层符号及原子轨道形状的对应关系如下：1234亚层符号s p d f圆球形哑铃形花瓣形花瓣形原子轨道或电子云形状同一电子层中，随着的增大，原子轨道能量也依次升高，即Ens＜Enp＜End＜Enf，即在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能级．每一个值表示一种形状的电子云．与主量子数决定的电子层间的能量差别相比，角量子数决定的亚层间的能量差要小得多．3、磁量子数（m）原子轨道不仅有一定的形状，并且还具有不同的空间伸展方向．磁量子数m就是用来描述原子轨道在空间的伸展方向的．磁量子数的取值受角量子数的制约，它可取从+l到﹣l，包括0在内的整数值，l确定后，m可有2+1个值．当l＝0时，m＝0，即s轨道只有1种空间取向；当l＝1时，m＝+1、0、﹣1，即p轨道有3种空间取向；当l＝2时，m＝+2、+1、0、﹣1、﹣2，即d轨道有5种空间取向．通常把n、l、m都确定的电子运动状态称原子轨道，因此s亚层只有一个原子轨道，p 亚层有3个原子轨道，d亚层有5个原子轨道，f亚层有7个原子轨道．磁量子数不影响原子轨道的能量，n、l都相同的几个原子轨道能量是相同的，这样的轨道称等价轨道或简并轨道．例如l相同的3个p轨道、5个d轨道、7个f轨道都是简并轨道．n，l和m的关系见下表．1234主量子数K L M N电子层符号0010120123角量子数（l）1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f电子亚层符号磁量子0000000000数（m）±1±1±1±1±1±1±2±2±2±3综上所述，用n，l和m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向．4、自旋量子数（ms）电子除了绕核运动外，还存在自旋运动，描述电子自旋运动的量子数还称为自旋量子数ms，由于电子有两个相反的自旋运动，因此自旋量子数取值为+1/2、﹣1/2，符号用“↑”和“↓”表示．知道了四个量子数的意义和它们之间相互联系又相互制约的关系．在四个量子数中，n，l和m三个量子数三个量子数可确定电子的原子轨道；n、l两个量子数可确定电子的能级；n这一个量子数只能确定电子的电子层．量子数的数据分析：（1）主量子数（n）n＝1，2，3…正整数，它决定电子离核的远近和能级．n＝1为第一电子层或称K层，距核最近，n＝2为第二电子层或称L层，余类推．离核近，电子的能量较低，离核远则电子能量较高．因此主量子数n对于确定电子的能量具有决定性的作用．（2）角量子数（l）l＝0，1，2，3…n﹣1，以s，p，d，f对应的能级表示亚层，角量子数l代表角动量的大小，是决定原子轨道（或电子云）的形状的量子数，表示每一主层中不同的能级．对于氢原子，核外电子能量完全由n决定；（3）磁量子数（m）原子轨道在空间的不同取向，m＝0，±1，±2，±3…±l，一种取向相当于一个轨道，共可取2l+1个数值．m值反应了波函数（原子轨道）或电子云在空间的伸展方向．磁量子数m有（2l+1）个取值，例如：l＝0时，m有一个取值，即m＝0，s轨道球形对称，在空间只有一个取值，轨道无方向性．l＝1时，m有三个取值，即m＝0，±1，分别代表在空间沿x，y，z三个相互垂直的伸展方向上的三个p轨道px、py、pz，通常它们具有完全相同的能量．l＝2时，m＝0，±1，±2，表明d轨道在空间有五个伸展方向．l＝3时，m有七个取值，m＝0，±1，±2，±3，f轨道在空间有七个伸展方向．以上n，l，m三个量子数结合起来，便确定了核外电子的一个空间运动状态（即原子轨道），包括轨道的大小、形状和空间取向．（4）自旋量子数（ms）ms＝±1/2，表示同一轨道中电子的二种自旋状态，它只有+1/2和﹣1/2两个取值，分别代表电子顺时针和逆时针的两个自旋方向，表示为“↓”和“↑”．。

原子核外电子排布规律

【21】以第1、2、3周期的元素为例，了解原子核外电子排布规律。

1．核外电子排布的一般规律。

（1）各电子层最多容纳的电子数目为2n2。

（2）最外层不超过8个电子（K层例外）。

（3）次外层电子数目不超过18个，倒数第三层电子数目不超过32个。

核外电子排布规律的依据：（1）核外电子运动的特点①电子的质量很小，运动空间很小，但电子的运动速度很快，接近于光速。

②在高速的运动时，不能找到运动轨迹，不能准确地测量和计算出电子的确切位置。

（2）核外电子总是尽先排布在能量最低电子层里，然后由里到外，依次排布在能量逐步升高的电子层里。

总之，是核外电子运动的客观事实。

2．元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系。

（1）稀有气体的不活泼性。

稀有气体元素的原子最外层有8个电子（氦是2个）处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其它物质发生化学反应。

（2）非金属性与金属性（一般规律）最外层电子数得失电子趋势元素的性质金属元素4易得非金属性3．第1、2、3周期的元素（短周期元素）微粒结构特点（1）稀有气体原子的电子层结构与同周期的非金属元素形成的阴离子的电子层结构相同，与下一周期的金属元素形成的阳离子的电子层结构相同（所谓电子层结构相同是指：电子层数相同；电子总数相同；各层电子数相同）。

①与He核外电子排布相同的离子有：H-、Li、Be2②与Ne电子层结构相同的离子有：F-、O2-、N3-、Na、Mg2、A3③与Ar原子电子层结构相同的离子有：C-、S2-、和Y n-的核外电子排布相同，则下列关系式中正确的是（）A a＝b＋m＋nB a＝b－m＋nC a＝b＋m－nD a＝b－m－n【解析】由元素X、Y的核电荷数分别是a和b，离子X m和Y n-的核外电子排布相同，可得：a－m＝b＋n，即a＝b＋m＋n。

【答案】A【点评】离子X m和Y n-可表示为：a X m和b Y n-。

a X m意为a X原子失去m个电子形成的阳离子，所以a X m的电子数为a－m；b Y n-意为b Y原子得到n个电子形成的阴离子，所以b Y n-的电子数为b＋n。

原子核外电子排布规律

A．H3BO3的酸性比H2CO3的强
B．Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：R＞M
是( A D )
A．元素X 的简单气态氢化物的热稳定性比W 的强
B．元素W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z 的弱
C．化合物YX、ZX2、WX3 中化学键的类型相同
D．原子半径的大小顺序： rY >rZ >rW >rX
课堂练习
5.（2011天津高考）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( B )
族Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 周期 A A A A A A A
二
c
d
三 ab
ef
A.e的氢化物比d的氢化物稳定 B．a、b、e三种元素的原子半径：e>b>a C．六种元素中，c元素单质的化学性质最活泼 D．c、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强
课堂练习
3.（2012·北京）9．已知33As、35Br位于同一周期，下列关系正确的是( C )
A．原子半径：As＞C1＞P B．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBr C．还原性：As3-＞S2-＞ClD．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4
课堂练习
4.（2012·江苏）12. 短周期元素X、Y、Z、W的原子
序数依次增大，X 原子的最外层电子数是其内层电子总数的3 倍，Y 原子的最外层只有2 个电子，Z 单质可制成半导体材料，W与X属于同一主族。下列叙述正确的
属
性
Ge As
逐
Sb Te
渐增
Po At 强
7
金属性逐渐增强

原子核外电子排布规律

3
原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时 ①电子尽可能分占不同的原子轨道， ②自旋状态相同
洪特规则特例
全满（s2、p6、d10、f14）半满（s1、p3、d5、f7）全空（s0、p0、d0、f0）时比较稳定。
原子核外电子排布遵循的原理
1 1.能量最低原理
排布规律
2 2.泡利不相容原理
3 3.洪特规则
4，轨道表示式原子核外电子不同运动状态
2
1，（2009）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．
2，短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有（）
A．5
B．6
C．7
D．8
2
写出24Cr原子的轨道表示式和电子排布式
1s22s22p63s23p63d54s1
能级交错
E（4s）＜ E（5s）＜ E（6s）＜
E（3d） E（4d） E（5d）
2
5, 什么是基态，激发态光谱是如何产生的
原子的发射与吸收光谱
低能量轨道电子
吸收能量原子吸收光谱
高能量轨道电子
释放能量原子发射光谱
低能量轨道电子
2
6, 同一能级电子排布是如何排布的遵循什么规律
2
每个原子轨道上最多只能容纳两个自旋状态不同的电子。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全相同的两个电子存在。
(2)原子外围电子排布式：
①原子实：将原子内层已达到稀有气体结构的部分写成原子实，以稀有气体的元素符号外加方括号表示。
②在化学反应中，原子外围电子发生变化，而原子实不受影响。
③也可以省去原子实，直接写出原子外围电子排布式。

核外电子排布

小试牛刀：
• 某元素的原子结构示意图为 +12 2 8 2，该元
素原子核内有 12 个质子，最外层电子层上 2 有个电子。
19/24
判断下列原子结构示意图的正误
O
Al
F
Na
P
【思考】下列1-18元素原子结构示意图中
17/24பைடு நூலகம்
1．（2009•南充）从原子的结构可知（） A．原子核是由质子和电子组成B．原子核内的中子个数和核外电子个数总是相等C．原子仅由质子和中子组成D．原子是由原子核和核外电子组成 2．（2011•新疆）某原子的结构示意图为核电荷数为（） A．6 B． 8 C．10 ，则它的 D．16
第二课时
原子核外电子的排布
15/24
【思考】电子在核外的空间里做高速的运动。它们会相互碰撞打架吗？电子在核外运动有没有可遵循的规律呢？
一、原子核外电子的排布
（电子在核外是按照能量由低 →高，由里→外分层排布的。离核最近的电子层为第一层，次之为第二层，依次类推为三、四、五、六、七层，离核最远的也叫最外层）
举例
He、Ne Ar、Kr等
不稳定
Li、Na、 K、Mg等
非金属元素
一般≥4个
易得到电子
不稳定
N、O、 P、C等
结论：元素的化学性质主要决定于最外层电子数。
排布特点1：电子在核外是分层排布的
18/24
排布特点2：
1、从里到外电子的能量从低到高。 2 2、每层最多排2N 个电子 (N表示电子层数） 3、最外层电子数最多不超过8个（只有1 层的不超过2个电子）。
16/24
【】我们可以用一个更简明的图形来表示原子的结构及原子核外电子的分层排布。

1-1.5原子核外电子排布规则

第5课时原子核外电子排布规则一、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(1)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。

电子的自旋：自旋有逆时针方向和顺时针方向，可以用↑和↓表示。

(2)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、原子轨道、自旋方向四个方面来说明电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1s22s22p2x2p2y2p1z，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.电子排布图（轨道表示式）用“□”表示轨道，在其中用↓和↑表示轨道中电子。

例如：Li电子排布式为：1s22s1 电子排布图为：4.洪特规则(1)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。

(2)通俗地说，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，而不是。

【练习】画出下列原子的电子排布图N:________________________________________O:________________________________________ Al:________________________________________Si:________________________________________(3)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。

相对稳定的状态⎩⎪⎨⎪⎧ 全充满：p 6、d 10、f 14全空：p 0、d 0、f 0半充满：p 3、d 5、f 7如24Cr 的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1，为半充满状态，易错写为1s 22s 22p 63s 23p 63d 44s 2。

1.2.1 原子核外电子排布

元素的金属性、非金属性。
二、元素周期律
1、概念：
元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化的规律叫做元素周期律。
2、本质：
元素性质的周期性变化规律是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。
随堂练习：
1、R元素形成的化合物RH3，其中R的化合价是其最低负化合价，则R元素最高价氧化物的化学式是：
111
88
77
N（氮） O（氧） F（氟）
70
66
64
Ne（氖） —
11~17 号元素 Na（钠） Mg（镁） Al（铝） Si（硅） P（磷）
原子半
径/pm
186
160
143
117
110
S（硫） 104
Cl（氯） Ar（氩）
99
—
提示：（1）稀有气体元素原子半径的测定依据与其它元素不同，没有可比性。（2）表中数据的单位是pm（皮米），1pm=10-12m。
1.2.1 原子核外电子排布
一、原子核外电子排布原子结构示意图
一、原子核外电子排布
各电子层排布的电子数
电子层(从里到外为K、L、M······层) 核电荷数
原子核
一、原子核外电子排布
1、原子核外电子排布
(1)核外电子按能量高低分层排布（运动）
电子层: 根据电子的能量差异和通常运动区域离核
（能层）
〔观察思考2〕观察下表：原子序数为3~9、11~17的元素的原子半径。用横坐标表示元素原子核外最外层电子数，以纵坐标表示原子半径，根据数据表作图，表示出3～9、11～17的元素的原子最外层电子数与原子半径的函数图像。
3~9号元素
原子半径/pm

原子核外电子排布

最高价氧化 Na2O 物
SiO2 P2O5
最高价氧化 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H4SiO4 H3PO4 H2SO4 HClO4 物对应水化强碱中强碱两性氢弱酸中强酸强酸最强酸氧化物物的酸碱性金属性和非金属性递变从左到右，碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强；从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
A. 原子半径
X > Y > Z
HX > H2Y > X > Y > Z
核电荷数越大，则离子半径越小。如 O2- ＞ F- ＞ Na+＞ Mg2+ ＞ Al3+； S2-＞ Cl-＞ K+ ＞ Ca2+
3~9号 Li（锂） Be（铍） B（硼） C（碳） N（氮） O（氧） F（氟） Ne（氖）元素
最高正化合价最低负化合价 11~17 号元素
最高正化合价最低负化合价
He Be Mg
N P C
4）最外层电子数是次外层电子数2倍的原子
5）M层电子数是L层电子数0.5倍的原子
Si
变式训练 1
下列说法不正确的是( B ) ． A．原子核外每层最多容纳的电子数为 2n 2 个(n 为电子层数) B．同一原子核外的 M 层上的电子数一定比 L 层上的电子数多 C ．如果原子只有一个电子层，该原子的核电荷数不超过 2 个 D． 1～18 号元素，每层电子数都满足 2n 2 个电子的元素只有 2 种
B﹥A ﹥ C ﹥ D
3、有A、B、C三种元素的原子，它们的核电荷数之和为28。A元素的原子核外只有1个电子；B元素的原子核外有三个电子层，其最外层电子数恰好为稳定结构。则A、B、C三种元素的元素符号：A是 H ，B 是 Ar ，C是 F ， C元素的原子结构示意图为。

原子的核外电子排布

能级交错现象的原因是电子之间的相互作用和相互影响，这种相互作用会导致电子的能量发生变化，从而影响其排布的能级。
04 核外电子排布的实例
氢原子的核外电子排布
1
氢原子只有一个电子，排布在1s轨道上。
2
氢原子是所有原子中最简单的，其核外电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理。
3
氢原子核外电子排布的能量状态由主量子数n决定，本例中n=1。
轨道表示式
轨道表示式是另一种表示原子核外电子排布的方法，它通过图形的方式表示电子云的分布和电子的运动状态。
轨道表示式的优点是可以直观地展示电子云的分布情况和电子的运动状态，有助于理解电子的行为和性质。
能级交错现象
能级交错现象是指在实际的原子核外电子排布中，有些电子会出现在比其理论能级高的能级上，这种现象称为能级交错。
。
05 核外电子排布的意义
对元素性质的影响
决定元素的化学性质
核外电子排布决定了元素的化学性质，因为元素的化学反应主要涉及电子的得失或偏移。
元素周期表中的位置与性质
同一周期内，随着原子序数的增加，核外电子数增多，电子填充到更高能级，元素的非金属性增强，金属性减弱。
对周期律的解释
周期表的形成
核外电子排布规律是形成元素周期表的基础，周期表中元素的排列顺序是根据核外电子排布来确定的。
最低。
当电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出能量，这个能量可以通
过发射光子的方式释放出去。
洪特规则
洪特规则指出，在任何一个原子中，对于同一能级上的电子，总是优先以等价的方式占据不同的轨道。
这个规则的原因是，当电子以等价的方式占据不同的轨道时，它们之间的相互作用是最小的，从而使得整个原子的能量最低。

核外电子排布

C它有3个电子层
D.它的最外层有2个电子 2、右图为硫原子的结构示意图。 (1)硫原子核内质子数为 16 (2)硫离子的符号为 S ；；
(3)硫元素属于金属元素素”)
(填“金属元素”或“非金属元
3、 1998年中国十大科技成果之一是合成氮化镓纳米材料，已知镓（Ga）的原子结构示意图如下图（甲） 31 所示，则x的值为________ ，镓元素的化学性质与下列 B 哪种元素的化学性质最相似________ （在A、B、C图中选择，填字母）；下列所示的四种元素最本质的区质子数不同别是_________________________ 。
铵根离子碳酸根离子来自12Mg2 82
+16
2 8 6
S
原子中，质子数＝电子数
1、在原子中，质子数和电子数有何关系？
Mg2+
+12 2 8
S2- +16 2 8
8
2、在离子中，质子数和电子数又有何关系？
阳离子中，质子数＞电子数阴离子中，质子数＜电子数
1、如右图是某原子结构示意图，有关它的说法错误的是 ( ) A.它的核内有12个质子 B.它属于非金属元素
He
二
Li Be B C N O F Ne
三
Na Mg Al Si P S Cl Ar
四
K Ca
周期一二
1——20号元素的原子核外电子的排布
H He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
三
Na Mg Al Si P S Cl Ar
非金属元素：原子最外层电子个稀有气体元素：四数一般大于或等原子最外层一般于 4 （易得到电 K Ca 子）为8个电子金属元素：原子最外层电子个（氦是2个电子）数一般少于4 （易失去电子）

原子核外电子排布

2. A原子L层上的电子数等于次外层上的电子数也等于电子层数，A是 Be 。
3. B原子核外M层电子数是L层电子数的一半, 则B是 Si 。
4.C原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5
倍。则C是 B 。
5.D原子的次外层电子数是最外层电子数的1/4。则D是 Ne 。
导学案{思考交流}
总结：与稀有气体原子核外电子排布相同的离子
1.原子核外的电子由于能量不同，它们运动的区域也不同。通常能量低的电子在离核__近__的区域运动，能量高的电子在离核_远___的区域运动。
2、电子层的表示方法
电子层(n): 1 2 3 4 5 6 7(能量逐渐升高)
内
外
K LMNO P Q
核外电子排布规律： 1、电子在原子核外分层运动，也称分层排布。
10 氖 Ne
18 氩 Ar
36 氪 Kr
54 氙 Xe
86 氡 Rn
稀有气体元素原子电
子层排布
核电元素元素
各电子层的电子数
荷数名称符号 K L M N O P
2 氦 He 2
10 氖 Ne 2 18 氩 Ar 2 36 氪 Kr 2 54 氙 Xe 2
8 88 8 18 8 8 18 18 8
核外电子排布的一般规律能量最低原理
能量最低
1→2→ 3→ 4→ 5→6→ 7
K→L→M→N→O→P→Q
3、各电子层排布规律
核电荷数元素名称元素符号
各电子层的电子数
K
L
M
N
1
氢
H
1
2
氦
He
2
3
锂
Li
2
1
4

原子核外电子的排布

(2)正确理解核外电子排布的能量规则。如当M层上填
充了电子时，K、L层已分别排满了2个、8个电子。
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11
(3)电子不一定排满M层才排N层，如钾原子的核外
电子排布为：
原子
各电子层电子数
K L M N
钾
2
8
8
1
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1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高。 ( ) ) ) )
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2．下列原子(离子)的结构示意图正确吗？如有错误，
请改正。 (1)磷原子 (2)碳原子 (3)钠原子 ________； ________； ________；
(4)氧离子
答案：(1)正确 (3)不正确
________；
(2)不正确 (4)正确
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[例1]
今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的
(2)原子核外各电子层最多容纳 2n2 个电子。 (3)原子最外层电子数不能超过 8 (K层为最外层时不能超过 2 )，次外层电子数不能超过 18 。
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[师生互动· 解疑难] (1)核外电子排布的规律是相互联系的，不能孤立地理
解，如当M层不是最外层时，最多可以排布18个电子，而
当M层是最外层时，最多可以排布8个电子。
＋－
(1)写出①的离子方程式：_______________________；
写出②的离子方程式：_________________________。 (2)除D、E外，请再写出两种含10个电子的分子： _____________________________________________。 (3)除A＋、B＋外，请再写出两种含10个电子的阳离子

原子核外电子排布规律

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:CH4、N 3、NH 2、NH3、NH 4、O2、OH 、H2O、H3O 、F 、HF、Ne、Na 、Mg 2、Al 3等。

②18电子粒子：SiH4、P 3、PH3、S 2、HS 、H2S、Cl 、HCl、Ar、K 、Ca 2、PH 4等。

特殊情况：F2、H2O2、C2H6、CH3OH ③核外电子总数及质子总数均相同的阳离子有：Na 、NH 4、H3O 等；阴离子有：F 、OH 、NH 2；HS 、Cl 等。

前18号元素原子结构的特殊性：（1）原子核中无中子的原子：11H （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。

原子核外电子排布

7.镁原子最外层只有_____个电子，在反应中容易 _____电子，所以镁元素在化合物中常显___价。氧原子最外层有____个电子，在反应中容易____ 电子，所以氧元素在化合物中常显____价。写出镁分别跟氧、氯、氮、硫等元素形成的化合物的化学式_______。
A—Si; ①小圆圈和圆圈内的数字表示原子核及核内质子数。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的倍； 1 原子核外电子排布核外电子是分层排布的，由里向外，
钠、镁、铝等活泼金属在化学反应中容易_______，用下面的结构示意图的字母填空：
+11 2 8 1 三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系
讨论完成下表：
三类不同元素的原子结构特点与化学性质的关系
少于4 多于4 2或8
不稳定不稳定稳定
易失电子易得电子不易得失
较活泼较活泼较稳定
最外层电子数决定元素的化学性质
+11 2 8 1
钠原子Na
+17 2 8 7
氯原子Cl
+11 2 8
钠离子Na+
NaCl
+17 2 8 8
氯离子Cl-
核电荷数为1~20元素的原子结构示意图
核外电子是分层排布的，由里向外，
K Ca 由能量低的轨道到能量高的轨道。
原子核外电子排布的一般规律：
①能量最低原理（K、L、M、N、O、P、Q） ②每层最多容纳电子数2n2（n表示电子层数） ③最外层电子数目不超过8个（第一层不超过2个） ④次外层电子数目不超过18个，
3、元素化合价
原子
最外层电子数﹤4时，
容易失去电子
化合价＝＋失电子数
最容外易层得电到子电数子≧4时，化合价＝－得电子数