基态原子的核外电子排布讲解
基态原子的核外电子排布全面版
三、价电子 1．与___化__学__性_质_______密切相关的最外层原 子轨道上的电子，称为价电子。 2．为了便于研究化学性质与核外电子间的关 系，人们常常只表示出原子的_价__电__子___排布。
思考感悟 价电子就是最外层电子吗？ 【提示】 不是。价电子是指决定元素化学性质 的电子。最外层电子是价电子，但有的内层电子 也是价电子，如铁原子3d轨道上的电子也参与化 学反应，也属于价电子。
锰。 (2)4s 半 充 满 为 4s1 ， 可 能 的 价 电 子 排 布 式 为 4s1、3d54s1、3d104s1，原子的核外电子排布 式为[Ar]4s1、[Ar]3d54s1、[Ar]3d104s1分别为 19号元素钾，24号元素铬，29号元素铜。 答案：(1)3d54s1铬、3d54s2锰 (2)4s1钾、3d54s1铬、3d104s1铜
____________________________________ ____________________________________。
解析：(1)3d半充满，可能的价电子排布式为 3d54s1、 3d54s2， 原子的 核 外电子 排 布式为 [Ar]3d54s1、[Ar]3d54s2为24号、25号元素铬、
第2节 原子结构与元素周期表
第1课时 基态原子的核外电子排布
学习目标
1.了解原子核外电子的能级分布。 2.掌握基态原子的核外电子排布规律，掌握常 见元素(1～36号)原子的核外电子排布。 3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示 核外电子排布。
第1课时
课前自主学案 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练
自主体验
1．在d轨道中电子排布成
，而不
排布成
，其最直接的根据是( )
基态原子的核外电子排布知识点讲解练习Word含解析
基态原⼦的核外电⼦排布知识点讲解练习Word含解析第2节原⼦结构与元素周期表第1课时基态原⼦的核外电⼦排布1．了解基态原⼦的核外电⼦在原⼦轨道上的排布顺序。
2．掌握基态原⼦的核外电⼦排布规律，会书写常见元素(1～36号)原⼦的核外电⼦排布。
(重点)3．学会利⽤电⼦排布式、轨道表⽰式正确表⽰核外电⼦排布。
(难点)1．能量最低原则(1)基态原⼦的核外电⼦排布使整个原⼦体系的能量最低。
(2)基态原⼦的核外电⼦在原⼦轨道上的排列顺序：1s，2s，2p，3s，3p，4s，3d，4p，5s，4d，5p，6s……2．泡利不相容原理(1)⼀个原⼦轨道最多只能容纳两个电⼦，并且这两个电⼦的⾃旋⽅向必须相反；或者说，⼀个原⼦中不存在两个完全相同的电⼦。
(2)在原⼦中，每个电⼦层最多能容纳2n2个电⼦。
3．洪特规则(1)对于基态原⼦，电⼦在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同轨道并且⾃旋⽅向相同。
(2)能量相同的原⼦轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)状态时，体系的能量较低，原⼦较稳定。
如基态铬原⼦的核外电⼦排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，基态铜原⼦的核外电⼦排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
4．电⼦数与电⼦层和能级的关系在原⼦中，每个电⼦层最多容纳2n2个电⼦，每个能级最多能容纳的电⼦数为其所包含的原⼦轨道数的2倍。
(1)原⼦轨道能量的相对⼤⼩为：E4s＞E3d＞E3p＞E3s。
(×)(2)基态O原⼦电⼦排布式为：1s22s22p4。
(√)(3)Al原⼦核外有1个未成对电⼦。
(√)(4)2p能级上有2个未成对电⼦的元素只有碳。
(×)(5)基态铜原⼦：①1s22s22p63s23p63d94s2(×)②1s22s22p63s23p63d104s1(√)[合作·探究]原⼦核外电⼦排布规律[探究背景]根据基态原⼦核外电⼦排布原则可知每⼀层上的电⼦排布有⼀定的数值或数值范围。
【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。
基态原子的核外电子排布原子轨道
对化学反应和材料 科学的理解
电子排布和原子轨道理论有助于理解化 学反应的本质和过程，预测反应的可能 性、速率和产物。
通过电子排布和原子轨道理论，可以深 入理解材料的物理和化学性质，为新材 料的研发和应用提供理论支持。
电子排布和原子轨道理论在能源、环境、 生物医学等领域也有广泛应用，为解决 实际问题提供了重要的理论工具。
重要性
化学性质 物理性质 物质性质 科研应用 原子核外电子排布决定了原子的化学性质，影响 元素之间的化学反应。 原子轨道影响原子的磁性、电导率等物理性质。 不同元素的原子核外电子排布不同，导致物质性 质差异，如金属、非金属、半金属等。 研究原子轨道对于理解物质性质、设计新材料、 新药物等具有重要意义。
泡利原理
一个原子轨道最多只能容纳自旋方向相反的两个电子。
洪特规则
在等价轨道上，电子将排满自旋方向相同的电子，即基态原子核外电子的填充 要优先满足能量最低原理，先填满能量较低的轨道，再填能量较高的轨道，并 且要使轨道上电子自旋方向相同。
原子轨道填 充顺序
1s→2s→2p→3s→3 p→4s→3d→4p→5s →4d→5p→6s→4f →5d→6p…
5
Part One
电子排布与元素性质的关系
电负性
电负性是描述原子吸引电子能力的度量， 通常用X表示。 电负性越大，原子吸引电子的能力越强， 反之则越弱。 电负性随原子序数增加而减小，这是因 为随着原子序数增加，原子半径增大， 原子核对外层电子的吸引力减小。
金属性和非金属性
添加标题
添加标题
添加标题
在任何一个原子中， 不可能存在四个量子 数完全相同的电子。
洪特规则
在等价能级中，电子 优先以自旋方向相同 的方式占据轨道。
原子的电子层排布规律
核外电子的分层排布规律：1、第一层不超过2个，第二层不超过8个；2、最外层不超过8个。
每层最多容纳电子数为2n2个(n代表电子层数)，即第一层不超过2个，第二层不超过8个，第三层不超过18个；3、最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时，最多可容纳2个电子)。
4、最低能量原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。
5、泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。
6、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，且自旋状态相同。
扩展资料一、核外电子排布与元素性质的关系1、金属元素原子的最外层电子数一般小于4，较易失去电子，形成阳离子，表现出还原性，在化合物中显正化合价。
2、非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子，活泼非金属原子易形成阴离子。
在化合物中主要显负化合价。
3、稀有气体元素的原子最外层为8电子(氦为2电子)稳定结构，不易失去或得到电子，通常表现为0价。
4、核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一，不能孤立地应用其中一条，如当M层不是最外层时，最多排布的电子数为2×32＝18个，而当M 层是最外层时，则最多只能排布8个电子。
5、书写原子结构示意图时要注意审题和书写规范：看清是原子还是离子结构示意图，勿忘记原子核内的“＋”号。
二、1～18号元素原子结构的特征1、原子核中无中子的原子：H。
2、最外层有1个电子的元素：H、Li、Na。
3、最外层有2个电子的元素：Be、Mg、He。
4、最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be、Ar。
5、最外层电子数是次外层电子数2倍的元素：C；是次外层3倍的元素：O；是次外层4倍的元素：Ne。
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。
原子的核外电子的排布规律
原子的核外电子的排布规律
人类对于原子的核外电子的排布有了非常深入的研究，科学家们发现，原子的核外电子有特定的排布规律。
下文将就这一规律进行论述。
首先，原子的核外电子有两个很重要的排布规则：电子层次规则和电子构型规则。
电子层次规则指的是电子按照能级从低到高排布，即最外层的电子能级最低，往里深入，能级渐高。
电子构型规则则是指每一层的电子的排布有一定的规则，这又叫做电子云模型。
电子云模型主要分为三类：s、p、d型电子云模型。
s型电子云模型最简单，只有s轨道，可以容纳最多2个电子；p型和d型电子云模型会有由3s、3p、3d、4s、4p、4d等共6条轨道组成，并有8个电子容纳。
此外，为了避免相互碰撞，电子必须满足hund规则，即同一层的电子按照MSM规则排布，M指单电子，S指双电子，M排在S前面，轨道上的电子会尽量把能级填满。
最后，当某个原子的电子层数超过6层时，开始出现f型电子云模型，f型电子云模型共有7条轨道，并有18个电子容纳，遵循同样的hund规则，满足不发生碰撞的原则。
综上所述，原子的核外电子排布有其独特的规律，包括电子层次规则、电子构型规则，以及hund规则。
这些规律是由不同的核外电子模型、每个轨道可以容纳电子的数量及能级决定的。
深入研究原子的核外电子排布规律，有利于深入洞察物质的本质，为进一步研究物
质性质及其行为带来启发。
总之，原子的核外电子的排布规律具有重要的科学意义。
只要深入的去研究，我们就可以更好地了解物质的本质，以及物质之间的相互作用。
基态电子排布解读
C违反了洪特规则。
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：
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：
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：
基态原子的核外电子排布
(2)各电子层最多
容纳2n2个电子；
+20 2 8 8 2
(3)最外层电子数不
超过8个(K层不超 过2个)
K层 L层 M层 N层
基态原子的核外电子排布
从能级的角度看，能量由低到高的顺序是怎 样的？试以第一、二、三能层所含能级加以说明。
基态原子的核外电子排布
24Cr： [Ar]3d54s1 29Cu：[Ar]3d104s1
基态原子的核外电子排布
小结：
一、原子核 外电子排布 遵循的原理 和规则
二、原子核 外电子排布 的表示式
能量最低原则
泡利不相容原理 洪特规则（特例 ） 电子排布式
轨道表示式
三、能级顺序
交错位置
基态原子的核外电子排布
谢谢！
电子排布式
nl x
轨道类型
H: 1s1
电子层数
电子个数
基态原子的核外电子排布
问题2
He的核外电子排布式是怎样的？ 一个原子轨道最多可以容纳几个电子？
基态原子的核外电子排布
核外电子排布规律：
泡利不相容原理
一个原子轨道中最多只能容 纳两个电子，且这两个电子的自 旋方向必须相反，此时体系最稳 定，原子的总能量最低。
5p
5d
5f
5
填
充
4s
4p
4d
4f
4
顺
序
3s
3p
3d
3
图
2s
2p
2
1s
1
基态原子的核外电子排布
练一练
请写出19~36号的电子排布式的简式， 并仔细对照周期表，观察是否所有原子 电子排布都符合前面的排布规律。
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14硅Si [Ne] 3s23p2
15磷P [Ne] 3s23p3
电子排布简式：
请画出S元 素的轨道表 示式
16硫S [Ne] 3s23p4
17氯Cl [Ne] 3s23p5
18氩Ar [Ne] 3s23p6
钙Ca
[Ar] 4s2
第 3 层 第 4层 第 2层 第 1层
+20
K层
2
L层
8
8
2
M层 N层
24Cr： [Ar]3d54s1
29Cu：[Ar]3d104s1
小结：
一、原子核 外电子排布 遵循的原理 和规则 二、原子核 外电子排布 的表示式 三、能级顺序
能量最低原则
泡利不相容原理 洪特规则（特例） 电子排布式 轨道表示式 交错位置
+20
K层
2
L层
8
8
2
M层 N层
核外电子排布规律：
(1)能量最低原则；
(2)各电子层最多 容纳2n2个电子； (3)最外层电子数不 超过8个(K层不超 过 2个 )
第 3 层 第 4层 第 2层 第 1层
?
1
+20
K层
2
L层
8
9
M层 N层
核外电子排布规律：
(1)能量最低原则；
(2)各电子层最多 容纳2n2个电子； (3)最外层电子数不 超过8个(K层不超 过 2个 )
泡利不相容原理
一个原子轨道中最多只能容 纳两个电子，且这两个电子的自 旋方向必须相反，此时体系最稳 定，原子的总能量最低。
泡利不相容原理 电子排布式
轨道表示式
1s
He: 1s2
原子结构示意图
电子排布式
Li: 练一练
2 1 1s 2s
请写出4~10号元素原子的电子排布式。
4 铍Be 1s2 2s2 5 硼B 6 碳C 7 氮N 8 氧O 9 氟F 1s2 2s22p1 1s2 2s22p2 1s2 2s22p3 1s2 2s22p4 1s2 2s22p5
洪特规则
对于基态原子，电子在能量相同的 轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨 道并且自旋方向相同。
C 1s2 2s2 2p2
练一练
请写出11~18号元素原子的电子排布式。
电子排布简式：
11钠Na [Ne] 3s1 12镁Mg [Ne] 3s2 13铝Al [Ne] 3s23p1
外围电子排布： 除“原子实”以外 的电子排布
核 外 电 子 填 充 顺 序 图
7s 6s
7p 6p 6d
7 6
5s
4s
5p
4p
5d
4d
5f
4f
5 4
3s
2s 1s
3p
2p
3d
3
2 1
练一练
请写出19~36号的电子排布式的简式， 并仔细对照周期表，观察是否所有原子 电子排布都符合前面的排布规律。
洪特规则的特例：
对于能量相同的轨道(同一电子亚层)， 当电子排布处于全满（p6、d10、f14）、 半满（p3、d5、f7）、全空（p0、d0、f0） 时比较稳定，整个体系的能量最低。
10氖Ne 1s2 2s22p6
总结第二周期元素原子核外电子排布特点
问题3
C 1s2 2s22p2
依据能量最低原则和泡利不相容原 理，画出C原子可能的轨道表示式
核外电子排布规律：
洪特规则
对于基态原子，电子在能量相同 的轨道上排布时，将尽可能分占不同 的轨道并且自旋方向相同。
C 1s2 2s22p2
第 3 层 第 4层 第 2层 第 1层
+20
K层
2
L层
8
8
2
M层 N层
从能级的角度看，能量由低到高的顺序是怎 样的？试以第一、二、三能层所含能级加以说明。
电子排布式
轨道类型
nl
1 1s
x
H:排布式是怎样的？
一个原子轨道最多可以容纳几个电子？
核外电子排布规律：
基态原子的核外电子排布
想一想
Ca的原子核外 电子排布情况 如何？
第 3 层 第 4层 第 2层 第 1层
+20
K层
2
L层
8
8
2
M层 N层
核外电子排布规律：
(1)能量最低原则；
(2)各电子层最多 容纳2n2个电子； (3)最外层电子数不 超过8个(K层不超 过 2个 )
第 3 层 第 4层 第 2层 第 1层