保定高中化学知识点跟踪训练3泡利原理和洪特规则含解析
课件3：1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理
(2)副族和第Ⅷ族元素可通过核外电子排布式进行判断，其中 特别要注意的是铬和铜两种元素，铬的基态原子存在着6个未成对 电子，而不是4个。铜的基态原子存在着1个未成对s电子而不是d 电子。
3．核外电子排布的特点 原子核外电子按能量相近排布在不同的能层，各能层又按能 量不同排布在不同的能级，每个能级中又分为能量相同的不同轨 道，每个轨道中最多填充2个自旋状态不同的电子，即在任何一个 原子中找不到两个完全相同的电子。
2p3
正确；
2p3
错误；
2p3
错误；
2p4
正确。
3．洪特规则的特例 在等价轨道(同一能级)上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、 半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和 较大的稳定性，可以理解为洪特规则的特例。例如： 铬(24Cr)：1s22s22p63s23p63d54s1，正确； 1s22s22p63s23p63d44s2，错误。 铜(29Cu)：1s22s22p63s23p63d104s1，正确； 1s22s22p63s23p63d94s2，错误。
【答案】 (1)B A中原子的外围电子排布违反了洪特规则 (2)A B中原子的外围电子排布违反了能量最低原理 (3)A B原 子的外围电子排布违反了能量最低原理 (4)B A原子外围电子排 布违反了洪特规则
跟踪训练1
下列原子或离子的电子排布式正确的是________，违反能量最 低原理的是________，违反洪特规则的是________，违反泡利原理 的是________。
(3)X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，As2O3与稀硫酸和Zn反应的化 学方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋ 3H2O。
泡利不相容原理、洪特规则、构造原理
一、基态与激发态原子光谱1.基态与激发态处于最低能量的原子叫做基态原子(ground state atom)，基态是原子最基本的状态，是稳定的状态；当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子(excited atom)；激发态原子不稳定，电子又会跃迁到能量较低的能级，并释放能量；其转化关系如下：光(辐射)是电子释放能量的重要形式之一，在日常生活中，我们看到的许多可见光，如灯光、激光、焰火……都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关；2.原子光谱atomic spectrum①原子光谱：不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱；②发射光谱(emission spectrum)是暗色背景的明亮谱线，吸收光谱(absorption spectrum)则是明亮背景的暗色谱线，两者谱线一一对应(因为两个能级之间电子跃迁，吸收的能量和释放的能量相同)；※铯cesium，1860年发现，其光谱图中有特征的蓝光，在拉丁语里，铯的含意是天蓝色；※铷rubidium，1861年发现，其光谱图中有特征的红光，在拉丁语里，铷的含意是深红色；※氦helium，1868年分析太阳光谱发现的，来源于希腊文，原意是“太阳”；③原子光谱的应用不同元素产生不同的原子光谱，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析(spectrum analysis)，历史上，利用光谱分析也曾发现了许多新元素；二、构造原理与电子排布式1.多电子原子核外电子的排布顺序在多电子原子中，电子在能级上的排布顺序是：电子最先排布在能量低的能级上，然后依次排布在能量较高的能级上；2.构造原理aufbau principle随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素原子的核外电子是按照如图所示的能级顺序填充的，填满一个能量低的能级后，再填一个能量高的新能级，这种规律称为构造原理；3.能级交错现象energy level overlap phenomenon由构造原理可知，从第三能层开始各能级不完全遵循能层顺序，产生了能级交错排列，即产生“能级交错”现象；【产生原因：钻穿效应、屏蔽效应】【H原子由于核外只有一个电子，没有屏蔽效应，不存在能级交错，所以能级的能量高低只取决于主量子数；对于3d、4s、4p，显然3d小于4s等于4p】4.电子排布electronic configuration①根据构造原理可表示出一些元素原子的电子排布式，先按能量由低到高的顺序依次写出能级符号，再用数字在能级符号右上角表明各能级上排布的电子数，这就是原子的电子排布式；【在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写，例如钪Sc的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2，而不能按照填充顺序先写4s2后写3d1】②电子排布式的简化写法为了避免电子排布式过于繁琐，可以把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应的稀有气体元素符号外加方括号表示，例如：K的电子排布式可表示为：[Ar]4s1，其中[Ar]叫1三、泡利原理、洪特规则、能量最低原理1.电子自旋与泡利原理spin of the electron & Pauli exclusion principle①电子自旋spin of the electron量子力学告诉我们，电子除了空间运动状态外，还有一种状态叫做自旋；电子自旋可比喻成地球的自转；电子的自旋有顺时针和逆时针两种相反的状态，常用上下箭头“↑”“↓”表示；【电子自旋(spin of the electron)是电子的基本性质之一，属于量子物理学科，电子自旋先由实验上发现，然后才由狄拉克(Dirac)方程从理论上导出的】【自旋量子数(spin quantum number)是描述电子自旋运动的量子数，自旋磁量子数用m s表示，即↑代表正方向自旋电子，↓代表逆方向自旋电子】②泡利原理Pauli exclusion principle1925年，泡利正式提出，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子(通常称为电子对)，而且它们的自旋状态相反，称为泡利原理(也称泡利不相容原理)；Pauli，1900--1958 Dirac，1902--1984 Hund，1896--19972.电子排布图原子核外电子排布可利用电子排布图来表示，这是用方框(或圆圈)和箭头表明核外电子排布的另一种方法，也叫轨道表示式；每一个方框表示一个轨道，能量相同的轨道连在一起，与电子排布式相比，它具有轨道上自旋方向和成键时电子变化明晰的特点，但是稍微麻烦些，书写时先写元素符号，再根据能量最低原理、泡利原理、洪特规则等书写，例如：3.洪特规则Hund rule基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，称为洪特规则；洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子；【洪特规则特例】在等价轨道(同一能级)上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，具有较低的能量和较大的稳定性，可以理解为洪特规则特例；例如：铬(24Cr)：[Ar]3d54s1正确，[Ar]3d44s2错误；铜(29Cu)：[Ar]3d104s1正确，[Ar]3d94s2错误；4.能量最低原理lowest energy principle①基态是能量最低的状态，基态原子的电子排布式能量最低的原子轨道组合；②在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理lowest energy principle；③多电子原子的核外电子要先占据能量低的能层，在能量低的能层中又优先占据能量低的能级，然后再依次进入能量较高的能层，这样使整个原子处于最低的能量状态，原子轨道能量的高低依据构造原理来判断；5.补充：26Fe：1s2 2s2sp6 3s23p63d6 4s2①电子的运动状态=电子数；(26)②电子的空间运动状态=电子所占的轨道数；(15)③电子的运动范围=能层数；(4)④电子的能量=能级数；(7)。
泡利原理+洪特规则+能量最低原理+2024-2025学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
【思考与讨论P16】
1、下列轨道表示式中，哪个是硼的基态原子 ？为什么？
【A】；根据泡利原理，在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，它们自旋相反。
2、下列轨道表示式中，哪个是氧的基态原子 ？为什么？
【A】；洪特规则，基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
【练习】请写出以下元素原子的轨道表示式。
3、能量相同的原子轨道在全充满、半充满、 全空状态时，体系的能量较低，
原子较稳定。
整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。
【试一试】 根据Cr、Cu的电子排布式，画出3d、4s的电子排布图。
Cr
√ Cr
↑ ↑ ↑ ↑
↑↓
3d
4s
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
↑
3d
4s
半充满状态
Cu
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
1、知道电子的运动状态可通过原子轨道和电子云模型来描述
2、知道泡利原理和洪特规则，能书写1〜36号元素的基态原子的轨道表示式
。
3、理解能量最低原理，知道基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特
规则和能量最低原理，能解释一些元素的基态原子的核外电子排布不遵循构
造原理的原因。
【重点难点】
轨道表示式、泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1、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
( D ) A.
B.
C.1s2
D.
2、按要求填空。
22s22p63s23p5
1s
(1)17Cl的电子排布式：__________________________。
3s23p5
(2)17Cl的价电子排布式：_________________________。
高中化学课时跟踪训练3泡利原理和洪特规则(含解析)新人教版选修3
课时跟踪训练(三）［基础巩固］1．在1s、2p x、2p y、2p z轨道中，具有球对称性的是（)A．1s B．2p xC．2p y D．2p z［解析］s轨道为球形对称结构，2p x、2p y、2p z轨道为纺锤形,所以A选项正确.［答案］ A2．（双选）根据下列电子排布,处于激发态的原子是（）A．1s22s22p6B．1s22s23s1C．1s22s14d1D．1s22s22p63s1[解析］基态原子的电子排布式符合能量最低原理,A、D项为基态，B、C项为激发态，根据能量最低原理，其基态分别为1s22s22p1、1s22s2.［答案]BC3．Cl－核外电子的运动状态共有（)A．3种B．5种C．17种D．18种［解析］每个核外电子的运动状态都不相同，因此核外电子有几个就有几种运动状态。
[答案] D4．下列轨道表示式所表示的元素原子中,其能量处于最低状态的是（)［解析］A项原子处于激发态；B项违背洪特规则；C项原子也处于激发态；D项原子处于基态，其能量处于最低状态,故选D。
［答案］ D5．（双选)以下电子排布式不是基态原子的电子排布的是( ）A．1s12s1B．1s22s12p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1［解析］基态原子的电子排布是能量最低的.[答案］AB6．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( ）A．Na＋1s22s22p6B．F 1s22s22p5C．Cl－1s22s22p63s23p5D．Ar 1s22s22p63s23p6[解析］本题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。
s能级最多容纳2个电子，p能级有3个轨道，最多可容纳6个电子，电子总是从能量低的电子层、原子轨道排列,Cl－应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。
［答案］ C7．观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是（)A．一个小黑点表示1个自由运动的电子B．1s轨道的电子云形状为圆形的面C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少［解析］尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大,在什么地方出现的概率小.为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小.点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小.由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远，出现的概率越小。
同步练习 1.1.2 能量最低原理、泡利原理、洪特规则(人教版选修3)
1.1 原子结构第2课时能量最低原理、泡利原理、洪特规则练基础落实知识点1 关于基态原子和激发态原子1．以下电子排布式是基态原子的电子排布的是( )①1s12s1②1s22s12p1③1s22s22p63s2④1s22s22p63s23p1A．①② B．①③ C．②③ D．③④2．当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，以下认识正确的是( )A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似知识点2 电子云、原子轨道3．下列说法正确的是( )A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子是“8”字形B．能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的4．以下对核外电子运动状态的描述正确的是( )A．电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总是在f轨道上运动C．能层序数越大，s电子云的半径越大D．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定相同5．下列说法中正确的是( )A．s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状B．p电子云的形状是对顶双球C．L电子层有d轨道D．2p轨道有一个未成对电子的基态原子和价电子排布为2s22p5的原子是同种元素的原子知识点3 核外电子的排布规律6．下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是( )7．基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为( )A．8个 B．18个 C．8～18个 D．8～32个8．下列原子中未成对电子最多的是( )A．C B．O C．N D．Cl练方法技巧核外电子排布的应用技巧9．一定呈＋1价的金属元素是( )A．M层比L层电子数少6个电子的元素B．质量数为24，中子数为12的元素C．4s轨道上有1个电子的元素D．电子排布式为1s22s22p63s23p64s1的原子10．在原子的第n层电子层中，当它为最外电子层时，最多容纳的电子数与(n－1)层相同，当它为次外层时，最多容纳的电子数比(n＋1)层多容纳10个电子，则此电子层为( ) A．K层 B．L层 C．M层 D．N层电子排布式与电子排布图的应用技巧11．下列电子的排布正确的是( )A. B.C. D.12．某原子核外电子排布式为n s2n p7，它违背了( )A．泡利原理 B．能量最低原理C．洪特规则 D．洪特规则特例练综合拓展13．下列各基态原子核外电子排布表示正确的是( )A．钠原子—1s22s22p7B．铜原子—1s22s22p63s23p63d94s2C．铁原子—1s22s22p63s23p63d8D．氪原子—1s22s22p63s23p63d104s24p614．下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是( )A．核内无中子的原子B．外围电子排布为3s23p2C．最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子D．N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子15.元素X的原子最外层电子排布式为n s n n p n＋1。
高中化学人教版(2019)选择性必修2课时检测泡利原理洪特规则能量最低原理
课时跟踪检测(三)泡利原理、洪特规则、能量最低原理1．“各能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍”，支撑这一结论的理论是()A．构造原理B．泡利原理C．洪特规则D．能量最低原理解析：选B根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋相反的电子，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，B项符合题意。
2．在d轨道中电子排布成，而不排布成，遵循的是()A．能量最低原理B．泡利原理C．构造原理D．洪特规则解析：选D洪特规则表明，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。
3．下列轨道表示式不符合泡利原理的是()解析：选C2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋相同，不符合泡利原理，故C项错误。
4．下列轨道表示式正确且能表示氮原子的最低能量状态的是()解析：选A A项，符合基态原子电子排布的能量最低原理、洪特规则，正确；B项，2p轨道上的3个电子的自旋状态不同，不符合洪特规则，错误；C项，2p轨道上的3个电子应分别占据1个轨道，不符合洪特规则，错误；D项，2p轨道上只有1个电子，不是氮原子的轨道表示式，错误。
5．3d能级上最多只能排布10个电子依据的规律是()A．洪特规则B．泡利不相容原理C．能量最低原理和洪特规则D．能量最低原理和泡利不相容原理解析：选B基态原子的一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋相反，称为泡利不相容原理，因此在3d能级上最多只能排布10个电子，依据的规律是泡利不相容原理，B项正确。
6．原子核外电子的运动状态用四个方面进行描述，磷原子核外最外层上能量高的电子有相同的运动状态()A．一个B．二个C．三个D．四个解析：选C磷原子核外电子数为15，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，最外层上能量高的电子处于3p，则有3个相同的运动状态。
7．下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是()解析：选A碳是6号元素，6个电子分别排在1s、2s、2p能级上，碳原子轨道表示式为，故A正确；3p能级上的3个电子自旋状态相同，P原子价电子轨道表示式为，故B错误；Cr原子的价电子排布式为3d54s1，故C错误；Fe原子失去4s能级上两个电子，形成Fe2＋，Fe2＋价电子排布式为3d6，故D错误。
新教材高中化学第一章第3课时泡利原理洪特规则能量最低原理课时作业新人教版选择性必修2(含答案)
新教材高中化学新人教版选择性必修2：第3课时泡利原理洪特规则能量最低原理1．下列原子属于激发态原子的是( )A．1s22s22p3B．1s22s22p4C．1s22s22p33s2D．[Ar]3d64s22．原子核外电子排布规律中有“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是( )A．泡利不相容原理B．能量最低原理C．构造原理D．洪特规则3．电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是( )A．电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反B．电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反D．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”4．下列说法错误的是( )A．n s电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量B．6C的电子排布式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5．Fe元素基态原子的核外3d、4s轨道上的轨道表示式正确的是( )6．下列轨道表示式表示的原子中是基态原子的是( )7．以下列出的是一些基态原子的2p 轨道和3d 轨道中电子的排布情况，其中违反洪特规则的是( )8．下列轨道表示式不符合泡利原理的是( )9．已知锰元素的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子的轨道表示式，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )10．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于能层序数的元素有a 种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b 种，则a b的值为( )A.1B ．2C.3D ．411．在第四周期元素中，4s 轨道半充满的元素有( )A.2种B ．3种C.4种D ．5种12．下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是( )13.基态碳原子的核外电子排布为1s 22s 22p 2，p 轨道上电子排布方式正确的为( ) A ．B ．C ．D ．一、选择题：每小题只有一个选项符合题意1.下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是( )A ．OB ．FC ．MnD ．Fe 3＋2.基态硫离子核外具有多少种不同能量的电子( )A ．18种B ．16种C ．5种D ．3种 3.A 原子的结构示意图为，则X 、Y 及该原子3d 能级上的电子数不可能的组合是( )A ．18、8、0B ．20、8、0C ．25、13、5D ．30、18、104.在多电子原子中，轨道能量由以下哪些因素决定( )①能层 ②能级 ③电子云的伸展方向 ④电子自旋状态A ．①②B．①④C．②③D．③④5.具有如下电子层结构的基态原子，其对应元素一定属于同一主族的是( )A ．最外层电子排布为1s 2的原子和最外层电子排布为2s 2的原子B ．最外层电子排布为3s 2的原子和最外层电子排布为4s 2的原子C ．3p 轨道上只有1个空轨道的原子和4p 轨道上只有1个空轨道的原子D ．3p 轨道上有2个未成对电子的原子和4p 轨道上有2个未成对电子的原子6.下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是( )A.2p 轨道上只有两个电子的X 原子与3p 轨道上只有两个电子的Y 原子B ．原子核外M 层上仅有两个电子的X 原子与原子核外N 层上仅有两个电子的Y 原子C ．原子核外电子排布式为1s 2的X 原子与原子核外电子排布式为1s 22s 2的Y 原子D ．最外层都只有一个电子的X 、Y 原子7.下列说法错误的是( )A ．原子轨道伸展方向与能量大小有关B ．在d 轨道中电子排布成，而不排布成，遵循的是洪特规则C.Br 的最高能层符号为ND.从空间角度看，2s 轨道比1s 轨道大，其空间包含了1s 轨道8．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )A.3p 能级有一个未成对电子的基态原子和核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 1的原子B.M 层全充满而N 层为4s 2的原子和核外电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 64s 2的原子C.最外层电子数是核外电子总数的13的原子和价层电子排布为2s 22p 2的原子 D.2p 能级有一个空轨道的基态原子和价层电子排布为2s 22p 2的原子9．下列关于核外电子的运动状态的说法错误的是( )A.核外电子是分层运动的B.只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，电子运动状态才能被确定C.只有电子层、能级、电子云的空间伸展方向以及电子的自旋状态都确定时，才能确定每一个电子层的最多轨道数D.电子云的空间伸展方向与电子的能量大小无关二、非选择题10.现有A 、B 、C 、D 四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A 是宇宙中含量最丰富的元素，其原子核外电子仅有一个原子轨道，B 元素原子的核外p 轨道电子总数比s 轨道电子总数少1，C 为金属元素且原子核外p 轨道电子总数和s 轨道电子总数相等，D 元素的原子核外所有p 轨道处于全充满或半充满状态。
【知识解析】泡利原理、洪特规则、能量最低原理精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版泡利原理、洪特规则、能量最低原理1 电子自旋与泡利原理温故核外电子围绕原子核做高速运动，根据电子能量高低及运动区域的不同，将电子在核外空间的运动状态分别用能层、能级及原子轨道来描述。
（1）电子自旋核外电子除绕核高速运动外，还像地球一样绕自己的轴自旋。
电子自旋在空间有两种相反的取向——顺时针方向和逆时针方向，分别用“↑”和“↓”表示。
名师提醒（1）自旋是微观粒子普遍存在的一种如同电荷、质量一样的内在属性。
（2）能层、能级、原子轨道和自旋状态四个方面共同决定电子的运动状态，电子能量与能层、能级有关，电子运动的空间范围与原子轨道有关。
（3）一个原子中不可能存在运动状态完全相同的2个电子。
（2）泡利原理（又称泡利不相容原理）在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理。
如He：1s2，1s轨道里的2个电子自旋相反，即一个电子顺时针运动，而另一个电子逆时针运动。
2 电子排布的轨道表示式轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排布的一种图式，如氢和氧的基态原子的轨道表示式：。
名师提醒（1）在轨道表示式中，用方框（也可用圆圈）表示原子轨道，1个方框代表1个原子轨道，通常在方框的下方或上方标记能级符号。
（2）不同能层及能级的原子轨道的方框必须分开表示，同一能层相同能级（能量相同）的原子轨道（简并轨道）的方框相连书写。
（3）箭头表示一种自旋状态的电子，“↑↓”称电子对，“↑”或“↓”称单电子（或称未成对电子）；箭头同向的单电子称自旋平行，如基态氧原子有2个自旋平行的2p电子。
（4）轨道表示式的排列顺序与电子排布式顺序一致，即按能层顺序排列。
有时画出的能级上下错落，以表达能量高低不同。
（5）轨道表示式中能级符号右上方不能标记电子数。
以Si原子为例，说明轨道表示式中各部分的含义：3 洪特规则基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，这一规则是洪特根据原子光谱得出的经验规则，称为洪特规则。
1.1.3 泡利原理 洪特规则 最低能量原则
运动状态，为近代量子力学奠定了理论基础。
量子力学指出：一定空间运动状态的电子并
不在玻尔假设的线性轨道上运动，而是在核外空
间各处都可以出现，只是出现的概率不同。
可用概率密度(ρ)表示，即ρ＝
P V
(P表示电子
在某处出现的概率，V表示该处的体积)。
左图是氢原子1s电子的概 率密度分布图。（这些小点并 不是电子本身）
p电子的原子轨道呈哑铃形，能层序数越大，原子 轨道的半径越大。
三个轨道相互垂直
3.各能级所含有原子轨道数目（牢记） 能级符号 ns np nd nf 轨道数目 1 3 5 7
知识点二：电子排布的轨道表示式
轨道表示式（又称电子排布图）是表述电子排 布的一种图示，例如氧的基态原子的轨道表示 式如下：
想一想
（2）为什么基态氮原子的轨道表示式是 ↑↓ ↑↓
1s 2s
而不是 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
？
1s 2s
规则——泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子， 它们的自旋相反，常用上下箭头(↑和↓)表示 自旋相反的电子。
所以我们得出基态氦原子的轨道表示式 应该是：
He
↑↓ 1s
练一练
请写出Li、Be、B的轨道表示式。
Li
↑↓ ↑ 1s 2s
Be
↑↓ ↑↓ 1s 2s
B
↑↓ ↑↓ ↑ 1s 2s 2p
练一练 请写出基态碳原子的轨道表示式。
请写出基态碳原子可能的轨道表示式。
不满足泡利规则
①C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↓ 2p
②C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↑ 2p
③C
↑↓ ↑↓ 1s 2s
↑↑ 2p
1.1.3 泡利原理、洪特规则、能量最低原理高二化学课后培优分级练(人教版2019选择性必修2)(含
答卷时应注意事项１、拿到试卷，要认真仔细的先填好自己的考生信息。
２、拿到试卷不要提笔就写，先大致的浏览一遍，有多少大题，每个大题里有几个小题，有什么题型，哪些容易，哪些难，做到心里有底；３、审题，每个题目都要多读几遍，不仅要读大题，还要读小题，不放过每一个字，遇到暂时弄不懂题意的题目，手指点读，多读几遍题目，就能理解题意了；容易混乱的地方也应该多读几遍，比如从小到大，从左到右这样的题；４、每个题目做完了以后，把自己的手从试卷上完全移开，好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题；试卷第１页和第２页上下衔接的地方一定要注意，仔细看看有没有遗漏的小题；５、中途遇到真的解决不了的难题，注意安排好时间，先把后面会做的做完，再来重新读题，结合平时课堂上所学的知识，解答难题；一定要镇定，不能因此慌了手脚，影响下面的答题；６、卷面要清洁，字迹要清工整，非常重要；７、做完的试卷要检查，这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题，检查的时候，用手指点读题目，不要管自己的答案，重新分析题意，所有计算题重新计算，判断题重新判断，填空题重新填空，之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的小朋友，你们好!经过两个月的学习，你们一定有不小的收获吧，用你的自信和智慧，认真答题，相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的！第一章原子结构与性质第一节原子结构第3课时泡利原理、洪特规则、能量最低原理培优第一阶——基础过关练1．（2022·浙江·高二期末）下列各项叙述错误的是A．具有如下电子层结构的两种原子：3p轨道上有2个未成对电子的原子和4p轨道上有2个未成对电子的原子，这两种原子相应的元素不一定同一主族B．若硫原子核外电子排布图为违反了泡利原理C．若第25号Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则违反了构造原理D．泡利原理、洪特规则、构造原理都是核外电子排布满足能量最低的条件【答案】B【详解】A．p轨道上有2个未成对电子，可能为2或4，不能确定元素的种类，则不一定为同一主族，故A正确；B．3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道，若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则，故B错误；C．Mn元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，违反了构造原理，故C正确；D．泡利原理、洪特规则、构造原理都是核外电子排布满足能量最低的条件，故D正确；故答案选B。
高中化学第一章原子结构与性质1_1_3电子云与原子轨道泡利原理和洪特规则课时训练含解析新人教版选修3
第3课时电子云与原子轨道泡利原理和洪特规则课时训练3 电子云与原子轨道泡利原理和洪特规则基础夯实一、电子云、原子轨道1.以下对核外电子运动状态的描述正确的是( )(导学号)A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动C.能层序数越大,s电子云的半径越大D.在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定相同解析:电子运动是无序的,没有固定轨道,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。
同一能级上运动的电子,如果是处于不同能层,则运动状态也不相同。
答案:C2.下列各能级中原子轨道数最多的是( )解析:n s能级有1个原子轨道,n p能级有3个原子轨道,n d能级有5个原子轨道,n f能级有7个原子轨道。
答案:D3.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动能级的原子轨道呈哑铃状,随着能层的增加,p能级原子轨道也在增多D.与s原子轨道相同,p原子轨道的平均半径随能层的增大而增大解析:电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,并非原子核真被电子云雾所笼罩,A项错;原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,它表明电子在这一区域内出现的机会大,在此区域外出现的机会少,B项错;无论能层序数n怎样变化,每个p能级都有3个原子轨道且相互垂直,C项错;电子的能量随着能层序数的增大而增大,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大,D项对。
答案:D二、核外电子排布规律4.在能量相同的d轨道中,电子排布成,而不排布成,最直接的依据是( )A.能量最低原理B.泡利原理C.原子轨道能级图D.洪特规则解析:洪特规则是指基态原子中的电子在同一能级的不同轨道上排布时,电子总是优先单独占据一个轨道,并且自旋状态相同,使整个原子的能量最低,故D项正确。
高中化学选修三《物质结构与性质》《泡利原理和洪特规则》【创新教案】
2.自主阅读
这一规律是谁先提出的呢？电子的排布还需要遵循哪些规律呢？请同学们阅读课本并找出答案。
3.师生互动
由学生回答什么是泡利原理和洪特规则，并找出这两个规律的研究对象，再强调一下洪特规则特例。由学生归纳电子排布需要遵循的规律。
4.引导探究
（1）多电子原子的电子在轨道上填充时，总是按轨道能量高低的顺序，排满一个轨道再排另一个轨道吗？
情感态度
价值观
充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入的过程，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣和分析推理能
力及抽象概括能力的养成
重点
泡利原理与洪特规则以及电子排布图的书写
难点
泡利原理与洪特规则以及电子排布图的书写
板书
设计
六、泡利原理和洪特规则
1.泡利原理
2.洪特规则
教学过程
教学步骤、内容
（2）根据基态原子的核外电子排布规律，分析原子中电子的运动状态可从哪些方面描述？是否存在状态完全相同的两个电子？
5.师生互动
讲解电子排布图的书写，并强调泡利原理和洪特规则在电子排布图中的运用。由学生自己练习并找同学到黑板上进行书写。
6.跟踪练习
做习题
7.互动探究
请从周期表前36号元素中探究下列问题：
9.高考真题
截取了五道近年来的高考原题，体验高考
10.课后作业
培养学生自主学习能力
共同学习泡利原理和洪特规则
深入理解电子排布规律
有学生书写，亲自体会电子排布规律
熟悉出题形式和知识点
小组讨论，
深入理解电子排布的三大规律，培养学生分析问题解决问能力，和团结合作能力
高中化学 1.1.2 能量最低原理、泡利原理、洪特规则课时作业 新人教版选修3
第2课时能量最低原理、泡利原理、洪特规则[目标要求] 1.掌握基态原子、激发态原子、电子云、原子轨道的概念。
2.能运用核外电子排布的规律熟练掌握1～36号元素的原子的核外电子排布。
一、能量最低原理、基态与激发态、光谱1．能量最低原理原子的电子排布遵循____________能使整个原子的能量处于________状态，简称能量最低原理。
2．基态和激发态(1)基态：处于________能量的原子叫做基态原子。
(2)激发态：当基态原子的电子________能量后，电子会跃迁到________能级，变成激发态原子。
(3)基态、激发态与能量转化的关系基态原子吸收能量释放能量激发态原子3．光谱和光谱分析(1)光谱不同元素原子发生跃迁时会吸收或释放__________，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的____________或____________，总称原子光谱。
(2)光谱分析现代化学中，常利用原子光谱上的____________来鉴定元素，称为光谱分析。
二、电子云与原子轨道1．电子运动的特点现代量子力学指出，无法确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的________。
用P表示电子在某处出现的________，V表示该处的体积，则P/V称为__________，用ρ表示。
2．电子云电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的__________分布的形象化描述，小黑点越密，表示概率密度越大。
由于核外电子的__________分布看起来像是一片云雾，因而被形象地称作电子云。
3．原子轨道(1)定义________________称为原子轨道。
(2)原子轨道的形状s电子原子轨道是________形的，p电子原子轨道是________形的。
三、泡利原理和洪特规则1．泡利原理在一个原子轨道里最多只能容纳____个电子，而且它们的自旋状态________，这个原理称为泡利原理。
2．洪特规则当电子排布在________能级的________轨道时，基态原子中的电子总是优先____________________，而且自旋状态________，这个规则称为洪特规则。
第3讲泡利原理洪特规则能量最低原理高二化学教学专题讲义(人教版2019选择性必修2)
❖ 能从原子微观层面理解原子的组成、结构等。
能根据核外电子的三条规则熟知核外电子排布的表示方法。
❖ 能根据核外电子的表示方法，推导出对应的原子或离子。
知识点一 原子核外电子的排布规则 1．泡利原理在一个原子轨道里，最多只能容纳(↑和↓)表示自旋相反的电子。
2．电子排布的轨道表示式(电子排布图)8O的轨道表示式如下：根据上面回答下列问题：(1)(2)(3)(4)(5)在氧原子中，有(6)在氧原子中，有 3．洪特规则(1) (2)特例相对稳定的状态⎩⎪⎨⎪⎧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 44s 2。
4．能量最低原理(1)(2)注意：书写轨道表示式时，常出现的错误及正确书写1．（2022·高二课时练习）下列对基态碳原子价电子的轨道表示式书写正确的是A．B．C．D．【答案】D【分析】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。
基态碳原子价电子的轨道表示式为。
【详解】A．基态碳原子价电子层为第二层，即L层，违反了能量最低原理，故A错误；B．在2p轨道上的两个电子自旋方向应该相同，违反了洪特规则，故B错误；C．2s轨道上应该排布2个电子，违反了能量最低原理，此排布式为激发态碳原子的价电子轨道表示式，故C错误；D．符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故D正确；2．（2022秋·辽宁营口·高二营口市第二高级中学校考期末）下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是①②③④A．④①②③B．③②①④C．④②①③D．①②③④【答案】A【详解】基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，已知能量高低为：1s＜2s＜2p，故①是1s上的一个电子跃迁到了2s上，②是1s上的2个电子跃迁到了2p上，③是1s上的2个电子跃迁到了2p上且在同一轨道中，根据洪特规则可知，其能量高于②，④为基态原子，能量最低，故能量由低到高的顺序为：④①②③，故答案为：A。
高中化学选择性必修二第1章第1节第2课时电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理练习含答案
第2课时电子云与原子轨道泡利原理、洪特规则、能量最低原理课后·训练提升基础巩固1.下列对原子核外电子运动的描述正确的是()。
A.根据一定的数据可计算出电子某一时刻所在的位置B.用一定仪器测定或描述出电子的运动轨道C.核外电子的运动有确定的轨道,只能用统计规律来描述,只能用统计规律来描述。
我们不能测定或计算出它们在某一时刻所在的位置,也不能描画它们的运动轨迹。
2.符号“3p x”没有给出的信息是()。
A.能层B.能级C.电子云在空间的伸展方向表示原子核外第3能层p能级轨道,其中p轨道应有3个不同伸展方向的轨道,可分x别表示为p x、p y、p z,同一个原子轨道中最多含有2个自旋相反的电子,所以从符号“3p x”中不能看出电子的自旋方向。
3.下列轨道表示式能表示基态碳原子最外层结构的是()。
答案C解析碳原子的最外层电子排布式为2s22p2,根据泡利不相容原理以及洪特规则知,其轨道表示式为。
4. “各能级最多能容纳的电子数,是该能级原子轨道数的2倍”,支撑这一结论的理论是()。
A.构造原理B.泡利原理D.能量最低原理5.下列说法不正确的是()。
A.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量依次增大B.电子由3d能级跃迁至5s能级,可通过光谱仪摄取原子的发射光谱C.N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级,共16个轨道,可容纳32种运动状态的电子K原子占据最高能层的电子的电子云轮廓图为球形,则能量:2p<3p<4p,故A项正确;电子由3d能级跃迁至5s能级,吸收能量,所得光谱为吸收光谱,故B项错误;每个轨道最多容纳2个自旋相反的电子,N能层最多可容纳32种运动状态的电子,故C项正确;基态K原子核外电子排布式为[Ar]4s1,最高能层的电子在s轨道,s轨道电子云轮廓图为球形,故D项正确。
6.下列基态原子或离子的相关轨道表示式正确的是()。
A.基态Fe3+的价层电子:B.基态Cr原子的价层电子:C.基态N原子的核外电子:D.基态S2-的L层电子:答案A解析基态Fe3+的价层电子排布式为3d5,价层电子的轨道表示式为, A项正确。
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课时跟踪训练(三)[基础巩固]1．在1s、2p x、2p y、2p z轨道中，具有球对称性的是( )A．1s B．2p xC．2p y D．2p z[解析]s轨道为球形对称结构，2p x、2p y、2p z轨道为纺锤形，所以A选项正确。
[答案] A2．(双选)根据下列电子排布，处于激发态的原子是( )A．1s22s22p6B．1s22s23s1C．1s22s14d1D．1s22s22p63s1[解析]基态原子的电子排布式符合能量最低原理，A、D项为基态，B、C项为激发态，根据能量最低原理，其基态分别为1s22s22p1、1s22s2。
[答案]BC3．Cl－核外电子的运动状态共有( )A．3种B．5种C．17种D．18种[解析]每个核外电子的运动状态都不相同，因此核外电子有几个就有几种运动状态。
[答案] D4．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是( )[解析]A项原子处于激发态；B项违背洪特规则；C项原子也处于激发态；D项原子处于基态，其能量处于最低状态，故选D。
[答案] D5．(双选)以下电子排布式不是基态原子的电子排布的是( )A．1s12s1B．1s22s12p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1[解析]基态原子的电子排布是能量最低的。
[答案]AB6．下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )A．Na＋1s22s22p6B．F 1s22s22p5C．Cl－1s22s22p63s23p5D．Ar 1s22s22p63s23p6[解析]本题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。
s能级最多容纳2个电子，p能级有3个轨道，最多可容纳6个电子，电子总是从能量低的电子层、原子轨道排列，Cl －应是Cl原子得一个电子形成的稳定结构，所以Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。
[答案] C7．观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是( )A．一个小黑点表示1个自由运动的电子B．1s轨道的电子云形状为圆形的面C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少[解析]尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。
为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。
点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。
由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远，出现的概率越小。
图中的小黑点不表示电子，而表示电子曾经出现过的位置。
[答案] D8．以下电子排布式是激发态原子的电子排布的是( )A．1s22s1B．1s22s22p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63p1[解析]基态原子的电子排布式符合能量最低原理。
A、B、C均为基态，D项1s22s22p63p1为激发态，其基态应为1s22s22p63s1。
[答案] D9．(双选)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元素的原子序数为( ) A．a－4 B．a－5C．a＋3 D．a＋4[解析]从中看出B和Al，O和S符合题意，即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。
分别设A为硼，序数为5，B可以为铝、氧、硫，序数分别为a＋8、a＋3、a＋11，依次类推可得B、C。
[答案]BC10．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是( )A．0 B．2C．5 D．8[解析]根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。
[答案] B11．下列说法中肯定错误的是( )A．某原子K层上只有一个电子B．某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C．某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍D．某离子的核电荷数与最外层电子数相等[解析]本题主要考查核外电子的排布规律。
K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18；K层上可排1个电子，也可排2个电子，所以A项有可能；当M层上排有电子时，L层上一定排满了8个电子，而M层上最多只能排18个电子，又18<8×4，所以B项一定是错误的；K层上最多只能排2个电子，2×4＝8，即M层和L层都为8个电子的离子，K ＋、Ca2＋等均有可能；对D项来说，最外层电子数可为2或8，核电荷数与最外层电子数相等，可有两种情况，一种是均为2，但这种情况只能是原子，另一种是均为8，核电荷数为8的元素为氧，氧离子的最外层电子数也为8，所以D项有可能。
[答案] B12．比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。
(1)2s________3s (2)2s________3d(3)3p________3s (4)4f________6f(5)3d________4s (6)3p x________3p z[解析]本题所考查的是不同原子轨道的能量高低。
相同电子层上不同原子轨道能量的高低顺序：n s<n p<n d<n f；不同电子层上形状相同的原子轨道能量的高低顺序：1s<2s<3s<4s……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等：3p x＝3p y＝3p z；对于处在不同能层的原子轨道不同的能级，电子排布的先后次序为n s、(n－2)f、(n－1)d、n p。
[答案](1)< (2)< (3)> (4)< (5)> (6)＝13．以下是两个原子的2p能级或3d能级的电子排布情况，试分析有无错误，若有，违反了什么原则？(1)(2)[解析])的理解。
泡利原理：在同一个原子轨道内的电子的自旋方向是相反的。
而(2)中的第三个轨道中的两个电子自旋方向完全相同，所以(2)排布错误，违反了泡利原理。
洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。
而(1)中的第三个轨道内的电子的自旋方向与前两个轨道的电子自旋方向相反，排布违反了洪特规则。
[答案](1)错误，违反了洪特规则。
(2)错误，违反了泡利原理。
14．试画出第三周期Mg、P的基态原子的电子排布图。
[解析]电子排布图可以体现泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则等原子核外电子的排布规律。
书写时要注意电子排布在哪个电子层、电子亚层上，电子是处于自旋相同还是自旋相反的状态。
[答案]15．写出下列原子的电子排布式。
(1)Si (2)Cu (3)24Cr (4)34Se (5)30Zn (6)Fe(1)_____________________________________________________(2)_____________________________________________________(3)_____________________________________________________(4)_____________________________________________________(5)_____________________________________________________(6)_____________________________________________________[解析]根据核外电子的排布规律写出电子排布式，特别注意Cu、Cr的电子排布式，一定要遵循能量最低原理。
[答案](1)1s22s22p63s23p2(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)1s22s22p63s23p63d54s1(4)1s22s22p63s23p63d104s24p4(5)1s22s22p63s23p63d104s2(6)1s22s22p63s23p63d64s216．某元素最外层只有1个电子，最高能层n＝4。
问：(1)符合上述条件的元素，可以有________种，原子序数分别为________。
(2)写出相应元素原子的电子排布式，并指出其在周期表中的位置。
[答案](1)3 19、24、29(2)K：[Ar]4s1第四周期ⅠA族Cr：[Ar]3d54s1第四周期ⅥB族Cu：[Ar]3d104s1第四周期ⅠB族[能力提升]17．下列各组表述中，两种微粒一定不属于同种元素原子的是( )A ．3p 能级上有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2的原子B ．M 层全充满而N 层为4s 2的原子和核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2的原子C ．最外层电子数是核外电子总数15的原子和最外层的电子排布式为4s 24p 5的原子 D ．2p 能级上有一个未成对电子的基态原子和原子最外层的电子排布式为2s 22p 5的原子[解析] 解答该题时要依据构造原理和原子核外电子排布规则，逐项认真分析。
A 项，3p 能级上有一个空轨道，说明3p 能级上填充了2个电子，因为3p 能级填充1个电子就会有2个空轨道，填充3个或3个以上电子则无空轨道，3p 能级上有2个电子，3s 能级上肯定已填满电子，最外层的电子排布式为3s 23p 2，因此A 项中两微粒相同。
M 层全充满而N 层为4s 2，M 层上有d 轨道，即M 层电子排布为3s 23p 63d 10，该元素原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2，该元素是锌，核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，该元素是铁，B 选项符合题意。
C 项中最外层的电子排布式为4s 24p 5，则3d 能级上已排满10个电子，其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5，最外层电子数是核外电子总数15的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，此种情况不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，可讨论得知只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 5，二者是同种元素的原子。
D 项中2p 能级上有一个未成对电子，可以是2p 1，也可以是2p 5，因此D 选项不符合题意。
[答案] B18．有A 、B 、C 、D 四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A 元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素，B 元素原子核外p 能级上的电子数比s 能级上的电子数少1，C 为金属元素且原子核外p 能级上的电子数和s 能级上的电子数相等，D 元素的原子核外所有p 能级为全充满或半充满状态。