原子核外电子排布规则

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

(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。

(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.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。

(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：p6、d10、f14全空：p0、d0、f0

半充满：p3、d5、f7

如24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，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”

(1)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。

(2)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。

(3)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1s22s22p63s23p2x3p1y，它违背了()

A.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

据一个轨道，而且自旋状态相同。

2.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()

A.Ca2＋：1s22s22p63s23p6

B.F－：1s22s23p6

C.P：最外层电子排布图为

D.Cr：1s22s22p63s23p63d44s2

答案 A

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；C项错误，没有遵循洪特规则——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；D项错误，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，原子较稳定，正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1。

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，这就是电子排布式。写出下列基

态原子的电子排布式：

①16S：1s22s22p63s23p4；

②20Ca：1s22s22p63s23p64s2；

③26Fe：1s22s22p63s23p63d64s2；

④29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。

(2)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

①[Ne]3s23p4；②[Ar]4s2；③[Ar]3d64s2；④[Ar]3d104s1。

(3)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①3s23p4；②4s2；③3d64s2；

④3d104s1。

2.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

(2)写出下列基态原子的电子排布图：

①O：；

②Na：。

(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]

。

3.原子结构示意图

(1)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－：。

[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。

(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。

[活学活用]

3.下列有关核外电子排布式不正确的是()

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

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

。

4.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________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。

答案(1)

(2)25105＋7