物质结构与性质 基态电子排布

【思路点拨】 本题在书写核外电子排布式时注意以下三点： (1)确定原子序数。 (2)按照能量最低原理将电子排在能量由低到 高的原子轨道上。
(3)排布中遵循泡利原理、洪特规则。
【解析】
本题主要考查电子排布式、电子排布
图和微粒结构示意图，其中，电子排布式是书写 其余两种排布图的基础，11Na：1s22s22p63s1；
N：1s22s22p3
②轨道表示式： 用小圆圈 (或方框、短 原子轨道 线)表示一个确定的 ____________ ，用“↑” 自旋方向 或“↓”来区别____________ 不同的电子。
【说明】书写轨道表示式的格式 （1）元素符号（2）轨道框（一个轨道一个框 ，能量相同的轨道连在一起）（3）电子及其自 旋状态（4）轨道符号（在轨道框下面）。 如何书写N原子的轨道表示式？
【答案】(1)洪特规则(2)能量最低原理(3)泡利原理
【互动探究】 Ⅰ.写出(3)的正确的电子排布式。 Ⅱ.若(2)中Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1正确
吗？若不正确，违反哪一条规则？
【误区警示】
(1)在书写基态原子的轨道表示式，常
出现以下几种错误：
(2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np顺序 填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前。 例如，Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正确； Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。
能量最低，最稳定。
如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1(√)
[Cr：1s22s22p63s23p63d44s2(×)]
Cu：1s22s22p63s23p63d104s1(√)
[Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(×)]
【练习】下列元素原子的电子排布式违背哪一规律？ (1) C (3) Ti 1s22s22p22p (2) Sc 1s22s22p63s23p10 1s22s22p63s23p63d3
(2)4s2
【规律方法】 (1)刚接触此类题目时， 若直接书写电子排布式有困难，可先写出
原子的原子结构示意图，再据此写出电子
排布式，如
(2)1～36号元素核外电子排布的特殊性
①最外层只有1个未成对电子的元素：
ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)，
ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)，
ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)及Cr(3d54s1)、 Cu(3d104s1)；
基态原子的核外电子排布
【学习目标】 知道原子核外电子排布的规则，能用排布
规则解释并表示常见元素 (1 ～ 36 号 ) 原子
核外电子的排布和价电子排布。
一、基态原子的核外电子排布规则
1．能量最低原理：原子核外电子总是优先占有 能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这 样使整个原子处于能量最低的状态。 2．泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳两 各原子轨道的能量高低 2 个自旋状态相反的电子。如 2s 上的电子排布图 ns<np<nd<nf ①相同电子层上原子轨道能量的高低：
3．洪特规则：基态原子核外电子在能量相同的 各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原 子轨道，且自旋状态相同，这样整个原子的能 量最低。 如N原子的轨道表示式
1s 2s 2p
【注意】书写轨道表示式时，空轨道不能省略， 如C的轨道表示式为
【练习1】写出Ne、Na、Mg的电子排布式及 轨道表示式。 【练习2】写出碳原子的电子排布式及轨道表 示式。 原子实：为了避免电子排布式书写过于繁琐，把
价电子 ：与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电
子，称为价电子。 主族元素的价电子排布为ns1~2 过渡元素的价电子排布为(n-1)d1~10ns1~2
【小结】原子的核外电子排布的表示方法 1、原子结构示意图： 2、电子排布式 K：1s22s22p63s23p64s1 3、简化电子排布式 K：[Ar]4s1 4、价电子排布式 Al：3s23p1 5、轨道表示式 特别提醒：(1)电子排布式在书写时特别注意如Cr、Cu 等符合洪特规则特例的元素。 (2)上述五种表示核外电子排布的方法中，轨道表示式 最能反映电子的排布情况。
2 个电子，而 在一个原子轨道里最多只能容纳 ___ 1．能量最低原理：原子核外电子总是优先占有
能量低的轨道，然后依次进入能量高的轨道，这 且自旋方向 _______ 表示。 ↓↑ 相反 ，用“_______”
样使整个原子处于能量最低的状态。 2．泡利原理：每个原子轨道上最多只能容纳两 【思考】如何表示氮元素基态原子的核外电子 2 个自旋状态相反的电子。如 2s 上的电子排布图 排布？ ↓↑ ↑↑ 为 2s ，不能表示为 2s 。
核外电子排布的表示方式：
能级 上所容纳的电子数标在 ①电子排布式：将_______ 右上角 ，并按照电子层从小到大的 该能级符号___________ 顺序排列的式子，称为电子排布式，如氢元素的电子 排布式为：
电子层
【说明】书写电子排布式的格式： （1）元素符号； （2）轨道符号(带电子层数)； （3）电子个数（右上角）。
②形状相同的原子轨道能量的高低： ↓↑ ↑↑ 为 1s<2s<3s< 4s…… 2s ，不能表示为 2s 。 ③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等： 2px=2py=2pz
【思考感悟】 (1)“n越大，能级的能量越高。”对吗？ (2)为什么K原子的原子结构示意图不是
基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序：
内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀
有气体的元素符号外加方括号表示， 例如Na :[Ne]3s1。
【思考】除电子排布式和轨道表示式，我们还 可用什么方式来表示核外电子排布？
4、洪特规则特例：
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成
全空(p0,d0)Βιβλιοθήκη Baidu半满(p3,d5,)、全满(p6,d10) 时,体系
22s22p63s23p64s2，其价电子排布式为： Ca ： 1s 20
4s2；35Br－的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p6，故离子结构示意图为： ；7N的电子排布式为 ： 1s22s22p3，电子排布图为：
【答案】
(1)1s22s22p63s1
解析：选B。A、D中同一个原子轨道内电子
的自旋方向相同，违反了泡利不相容原理；
C违反了洪特规则。
【变式训练】 比较下列多电子原子的原子 轨道的能量高低。 (1)2s________3s ＜ (3)3px________3p = z (5)4f________6f ＜ (2)2s________3d ＜ (4)3p________3s ＞ (6)3d________4s ＞
2．泡利不相容原理 核外电子排布的原则
例3
按要求填空。 (1)11Na的电子排布式 ______________________________________。 (2)20Ca的价电子排布式 ___________________________________。 (3)35Br－的离子结构示意图 _________________________________________ _______________________________。 (4)7N的电子排布图 _________________________________________ _______________________________。
最外层有2个未成对电子的元素：
ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)，
ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)； 最外层有3个未成对电子的元素： ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。 ②核外电子排布中，未成对电子数 最多的元素： Cr(3d54s1，共有6个未成对电子)。
变式训练3 下列3d能级的电子排布图正确的 是 ( )