第01講 1.1原子結(jié)構(gòu)（含答案）-2024年高中化學(xué)同步精講義（選擇性必修二）

第01講1.1原子結(jié)構(gòu)（含答案）-2024年高中化學(xué)同步精品講義（選擇性必修二）第1課原子結(jié)構(gòu)1、根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出1～36號(hào)元素原子的電子排布式2、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電子云與原子軌道，基態(tài)、激發(fā)態(tài)和光譜3、泡利原理、洪特規(guī)則一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變1.1869年，俄國(guó)化學(xué)家___________發(fā)現(xiàn)了元素周期表2.19世紀(jì)初，道爾頓提出了近代___________3.1913年，丹麥科學(xué)家玻爾提出了___________4.1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了___________5.1925年，丹麥科學(xué)家波爾的“殼層”落實(shí)為“能層”與“能級(jí)”厘清了核外電子的可能狀態(tài)6.1936年，德國(guó)科學(xué)家___________發(fā)表了以原子光譜事實(shí)為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論二、能層與能級(jí)1.能層（相當(dāng)于必修中的電子層）（1）定義：核外電子按___________不同分成能層。（2）電子的能層由內(nèi)向外排序，其序號(hào)、符號(hào)以及所能容納的最多電子數(shù)及能層的能量與能層離原子核距離的關(guān)系：能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298離核遠(yuǎn)近近遠(yuǎn)能量高低低高即能層越高，電子的能量越___________，離原子核越遠(yuǎn)（3）能層數(shù)量規(guī)律:①每一層最多容納的電子數(shù)：_______個(gè)。②最外層電子數(shù)不超過(guò)________個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。③次外層電子數(shù)不超過(guò)_______個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)_______個(gè)。（4）能層能量規(guī)律:①原子核外電子總是盡可能先排布在能量較低的能層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量逐漸升高的能層。②能層越_______，電子的能量越高。③能量的高低順序?yàn)開(kāi)_____________________。2.能級(jí)(1)定義：同一能層的電子，還被分成不同能級(jí)。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母___________等表示。(3)能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)如下表：能層12345能層符號(hào)KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426281832……2n2(4)能層與能級(jí)的有關(guān)規(guī)律①能級(jí)的___________=所在能層的能層序數(shù)②能級(jí)的字母代號(hào)總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的______倍。即s級(jí)最多容納______個(gè)電子，_______級(jí)最多容納6個(gè)電子，d級(jí)最多容納_______個(gè)電子，______級(jí)最多容納14個(gè)電子③英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)___________。例如，1s、2s、3s、4s…能級(jí)最多都只能容納______個(gè)電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為_(kāi)__________（n為能層序數(shù)）⑤各能級(jí)所在能層的取值：ns(n≥______)；np(n≥______)；nd(n≥______)；nf(n≥______)。⑥能級(jí)能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級(jí)，能層序數(shù)越______，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級(jí)的能量大小______同。例如：Ar的1s能級(jí)的能量______S的1s能級(jí)的能量【思考與討論p7】參考答案：(1)能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)(n)；一個(gè)能層最多容納的電子數(shù)為。(2)s、p、d、f能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為；不管哪個(gè)能層，d能織最多容納的電子數(shù)均相同（均為）。(3)第五能層最多容納的電子數(shù)為2n2=2×52=50；電子分列容納在s、p、d、f……能級(jí)中，各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為2、6、10、14……。三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)(1)基態(tài)原子：處于最______能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會(huì)躍遷到較______能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子(3)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系【特別提醒】①電子的躍遷是______變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移),而原子得失電子發(fā)生的是______變化。②電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相反也可以從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較______能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，______能量。_______是電子躍遷釋放能量的重要形式。舉例：焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等.③激發(fā)態(tài)原子______，易______能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子。④一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2表示______態(tài)碳原子，1s22s12p3為_(kāi)_____態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。2.原子光譜(1)定義：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)____________不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的__________________光譜，總稱原子光譜。(2)形成原因：(3)分類(lèi)及其特征：吸收光譜：______背景的暗色譜線發(fā)射光譜：______背景的明亮譜線(4)原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為_(kāi)_____分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。四、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理(1)內(nèi)容：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開(kāi)始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級(jí)的______稱為構(gòu)造原理。(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個(gè)能級(jí)，每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級(jí)的______。注：電子填充的常見(jiàn)一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能級(jí)交錯(cuò)：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開(kāi)始填入下一個(gè)能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級(jí)交錯(cuò)。注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級(jí)交錯(cuò)源于光譜學(xué)事實(shí)，是經(jīng)驗(yàn)的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個(gè)思維模型，是個(gè)假想過(guò)程。②能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯(cuò)，并不意味著先填的能級(jí)能量一定比后填的能級(jí)能量低2.電子排布式(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級(jí)及各能級(jí)上的____________來(lái)表示電子排布的式子。(2)表示方法：(3)書(shū)寫(xiě)方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）第一步：按照構(gòu)造原理寫(xiě)出電子填入能級(jí)的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s第二步：根據(jù)各能級(jí)容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級(jí)，并按照能層______排列即可得到電子排布式。注：(1)在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，一般情況下，能層低的能級(jí)要寫(xiě)在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽＃?）在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過(guò)渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個(gè)能級(jí)的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見(jiàn)，構(gòu)造原理是被理想化了的。(5)簡(jiǎn)化電子排布式①定義：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的____________元素符號(hào)外加方括號(hào)表示的式子稱為簡(jiǎn)化電子排布式。②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡(jiǎn)化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)價(jià)層電子排布式①價(jià)電子層的定義：為突出化合價(jià)與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動(dòng)的______稱為價(jià)電子層(簡(jiǎn)稱價(jià)層)。②價(jià)電子的位置：對(duì)于主族元素和零族元素來(lái)說(shuō)，價(jià)電子就是______電子。表示方法：nsx或nsxnpy對(duì)于副族和第VIII族元素來(lái)說(shuō)，價(jià)電子除______電子外，還可能包括______電子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③舉例：元素周期表中給出了元素的價(jià)層電子排布式。如Cl的價(jià)層電子排布式為3s23p5,Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1?！舅伎寂c討論p11】參考答案：(1)氦：1s2氖：2s22p6氬：3s23p6氪：4s24p6氙：5s25p6氡：6s26p6：7s27p6除氦外的通式：ns2np6(n為周期數(shù))。(2)方括號(hào)里的符號(hào)表示內(nèi)層電子排布達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分(如鈉的電子排布式中的[Ne]表示1s22s22p6)。氧的簡(jiǎn)化電子排布式為[He]2s22p4,硅的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ne]3s23p2,銅的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s1。(3)價(jià)層電子排布：Na:3s1Al:3s23p1Cl:3s23p5Mn:3d54s2Br:4s24p5。五、電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則稱為概率密度，用ρ表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說(shuō)，電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對(duì)大小。電子云圖中小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越_____。②電子云圖中的小點(diǎn)并不代表______，小點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子實(shí)際出現(xiàn)的______。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。(3)電子云輪廓圖：①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時(shí)，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái)②s電子、p電子的電子云輪廓圖s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是______形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來(lái)越向更大的空間擴(kuò)展。圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是______狀的。每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。圖：px、py、pz的電子云輪廓圖2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)____________稱為一個(gè)原子軌道。各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道。(2)不同能層的能級(jí)、原子軌道及電子云輪廓圖注：①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量同②人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為_(kāi)_____軌道。(3)各能級(jí)所含原子軌道的數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目1357六、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做______。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有______時(shí)針和______時(shí)針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相______的電子。注：①______是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級(jí)、原子軌道和自旋狀態(tài)四個(gè)方面共同決定______的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電子能量與______、能級(jí)有關(guān)，電子運(yùn)動(dòng)的空間范圍與______軌道有關(guān)③一個(gè)原子中______能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的2個(gè)電子。2、泡利原理在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納______個(gè)電子，它們的自旋相反，這個(gè)原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。3、電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱____________圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書(shū)寫(xiě)要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個(gè)方框代表1個(gè)原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級(jí)符號(hào)。②不同能層及能級(jí)的原子軌道的方框必須分開(kāi)表示，能量相同（同一能層相同能級(jí)）的原子軌道(簡(jiǎn)并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對(duì)，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對(duì)電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個(gè)自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時(shí)畫(huà)出的能級(jí)上下錯(cuò)落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級(jí)符號(hào)右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書(shū)寫(xiě)方法：以Si原子為例，說(shuō)明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入______軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋______，稱為洪特規(guī)則。注：①洪特規(guī)則只針對(duì)電子填入簡(jiǎn)并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡(jiǎn)并軌道時(shí)，先以自旋平行依次______不同軌道，剩余的電子再以自旋______依次填入各軌道。(2)特例：簡(jiǎn)并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有較______的能量和較______的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,為半充滿狀態(tài)，易錯(cuò)寫(xiě)為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯(cuò)寫(xiě)為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最______的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最______，這就是能量最低原理。(2)說(shuō)明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個(gè)原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定，相鄰能級(jí)能量相差很大時(shí)，電子填入能量低的能級(jí)即可使整個(gè)原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級(jí)能量相差不太大時(shí)，有1~2個(gè)電子占據(jù)能量稍高的能級(jí)可能反而降低了電子排斥能而使整個(gè)原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循______原理、______規(guī)則和能量最低原理?！舅伎寂c討論p16】參考答案：(1)電子排布要滿足能量最低原理，能量1s<2s,即應(yīng)先排滿能量低的1s能級(jí)，再排2s能級(jí)。(2)電子排布要滿足泡利原理：在同一原子軌道中的電子自旋狀態(tài)相反。還要滿足洪特規(guī)則：填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。(3)根據(jù)構(gòu)造原理，電子按照3p→4s→3d的順序填充，Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,4s能級(jí)最多排2個(gè)電子。?問(wèn)題一能層、能級(jí)與原子軌道的關(guān)系【典例1】（2023春·云南保山·高二云南省昌寧第一中學(xué)校考期末）下列敘述正確的是A．各能層的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開(kāi)始到f能級(jí)結(jié)束C．鉀的M層有8個(gè)電子，所以鉀的M層有4個(gè)軌道D．各能層含有的原子軌道數(shù)為2n2【解題必備】1.能層與能級(jí)的有關(guān)規(guī)律①能級(jí)的個(gè)數(shù)=所在能層的能層序數(shù)②能級(jí)的字母代號(hào)總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。即s級(jí)最多容納2個(gè)電子，p級(jí)最多容納6個(gè)電子，d級(jí)最多容納10個(gè)電子，f級(jí)最多容納14個(gè)電子③英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級(jí)最多都只能容納2個(gè)電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）⑤各能級(jí)所在能層的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。⑥能級(jí)能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級(jí)，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級(jí)的能量大小不同。例如：Ar的1s能級(jí)的能量≠S的1s能級(jí)的能量2.能層、能級(jí)與原子軌道的關(guān)系①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量相同②人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為簡(jiǎn)并軌道。③各能級(jí)所含原子軌道的數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目13573.判斷能級(jí)能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看能級(jí),同一能層中的各能級(jí),能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)還要注意能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,即高能層的s、p能級(jí)的能量可能會(huì)小于低能層的d、f能級(jí),如4s<3d,6p<5f等。【變式1-1】（2023春·四川自貢·高二統(tǒng)考期末）玻爾理論、量子力學(xué)理論都是對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的描述方法，下列敘述中正確的是A．因?yàn)閟軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運(yùn)動(dòng)B．任何一個(gè)能層最多只有s、p、d、f四個(gè)能級(jí)C．不同能層中s電子的原子軌道半徑相同D．原子軌道和電子云都是用來(lái)形象地描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的【變式1-2】（2023秋·寧夏吳忠·高二吳忠中學(xué)校考期末）下列說(shuō)法不正確的是A．表示3p能級(jí)有兩個(gè)電子B．在基態(tài)多電子原子中，p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量C．能層序數(shù)越大，s原子軌道的半徑越大D．相同能層的同一能級(jí)上的電子，其能量相同?問(wèn)題二電子能量與原子光譜的關(guān)系【典例2】（2023秋·河北石家莊·高二河北新樂(lè)市第一中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法正確的是A．激光的產(chǎn)生、LED燈發(fā)光都與電子躍遷有關(guān)B．2d能級(jí)最多容納10個(gè)電子C．電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)可形成吸收光譜D．3d原子軌道的能量一定大于4s原子軌道的能量【解題必備】1.原子光譜的形成原因：2.原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。【變式2-1】（2023春·新疆巴音郭楞·高二八一中學(xué)?？计谥校┫铝姓f(shuō)法正確的是A．基態(tài)原子的2s電子的能量較高，其一定在比1s電子離核更遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)B．已知某元素+3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于周期表中的d區(qū)C．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，→過(guò)程中形成的是吸收光譜D．最外層電子數(shù)為ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列【變式2-2】（2023春·黑龍江大慶·高二肇州縣第二中學(xué)?？奸_(kāi)學(xué)考試）對(duì)充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是A．電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)以光的形式釋放能量B．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線C．氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D．在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?問(wèn)題三構(gòu)造原理與能級(jí)交錯(cuò)的關(guān)系【典例3】（2023春·云南文山·高二馬關(guān)縣第一中學(xué)校校考期末）根據(jù)泡利的原子軌道能級(jí)圖和“能級(jí)交錯(cuò)”現(xiàn)象，原子軌道的能量高低順序是：ns＜(n－3)g＜(n－2)f＜(n－1)d＜np(n為能層序數(shù)，g能級(jí)中有9個(gè)軌道)。則未來(lái)的第八周期應(yīng)包括的元素的種類(lèi)是A．128 B．64 C．50 D．32【解題必備】①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個(gè)原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定，相鄰能級(jí)能量相差很大時(shí)，電子填入能量低的能級(jí)即可使整個(gè)原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級(jí)能量相差不太大時(shí)，有1~2個(gè)電子占據(jù)能量稍高的能級(jí)可能反而降低了電子排斥能而使整個(gè)原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理?！咀兪?-1】（2023·高二期中）核外電子排布中，能級(jí)會(huì)發(fā)生交錯(cuò)現(xiàn)象。以下表示的各能級(jí)能量大小關(guān)系，不符合客觀事實(shí)的是A．4s>3d>3p>3sB．6s>5p>4d>3dC．5f>4d>3p>2sD．7d>6d>5d>4d【變式3-2】（2023秋·安徽滁州·高二校聯(lián)考期末）下列有關(guān)構(gòu)造原理的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．原子核外電子填充3p、3d、4s能級(jí)的順序?yàn)?p→4s→3dB．某基態(tài)原子部分核外電子的排布式為3d64s2C．所有基態(tài)原子的核外電子排布都遵循構(gòu)造原理D．構(gòu)造原理中的電子排布能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是各能級(jí)能量由低到高的順序?問(wèn)題四原子核電子排布的表示方法【典例3】（2023春·全國(guó)·高二期中）鈦(Ti)是一種機(jī)械強(qiáng)度大、容易加工的耐高溫金屬，常用于制造合金。下列有關(guān)的化學(xué)用語(yǔ)中錯(cuò)誤的是A．原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．簡(jiǎn)化電子排布式：C．軌道表示式：D．電子排布式：【解題必備】1.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖（或軌道表示式）價(jià)電子排布式或軌道表示式3s23p4離子（S2-）的電子、價(jià)電子排布式1s22s22p63s23p63s23p62.核外電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖、軌道表示式的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細(xì)化核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.電子排布式書(shū)寫(xiě)的易錯(cuò)點(diǎn)(1)電子排布式的書(shū)寫(xiě):①要依據(jù)構(gòu)造原理來(lái)完成;②對(duì)于副族元素要注意能級(jí)交錯(cuò);③要注意“價(jià)電子排布”“核外電子排布”的區(qū)別;④關(guān)注原子電子排布式與離子電子排布式的區(qū)別。(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(3)與化合價(jià)有關(guān)的電子叫價(jià)層電子,價(jià)層電子并不都是指原子的最外層電子,主族元素的價(jià)層電子就是最外層電子,但過(guò)渡元素的價(jià)層電子包括最外層s電子,次外層d電子,有的還包括倒數(shù)第三層f電子。(4)書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),同一能層按能級(jí)由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不能寫(xiě)成1s22s22p63s23p64s23d6。(5)在原子失去價(jià)電子時(shí),并不都是按照填充的相反順序失去,而是按電子排布式順序從外層向內(nèi)層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能級(jí)上的兩個(gè)電子和3d能級(jí)上的一個(gè)電子。(6)在畫(huà)基態(tài)原子的軌道表示式時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理);②(違反泡利原理);③(違反洪特規(guī)則);④(違反洪特規(guī)則);⑤畫(huà)軌道表示式時(shí),不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是?！咀兪?-1】（2023春·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第三高級(jí)中學(xué)校考期中）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為A． B．C． D．【變式4-2】（2023春·吉林·高二校聯(lián)考期中）下列軌道表示式所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是A．

B．

C．

D．

1．下列說(shuō)法中正確的是A．同一原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量一定大于其處于基態(tài)時(shí)的能量B．基態(tài)碳原子的電子排布式為1s22s12p3C．焰色反應(yīng)是化學(xué)變化D．某些金屬元素的特殊焰色是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的2．（2023春·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期中）硒元素能促進(jìn)人體腦組織發(fā)育，預(yù)防腦神經(jīng)疾病。中國(guó)富硒地區(qū)有湖北恩施，陜西安康等。硒元素原子序數(shù)為34，下列說(shuō)法中正確的有項(xiàng)。①硒位于周期表第四周期②硒在第ⅣA族③硒原子有34種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子④基態(tài)原子電子占據(jù)8個(gè)能級(jí)⑤電子占據(jù)的最高能級(jí)符號(hào)是4p⑥價(jià)電子排布式為3d104s24p4⑦電子占據(jù)17個(gè)原子軌道A．3項(xiàng) B．4項(xiàng) C．5項(xiàng) D．6項(xiàng)3．（2023秋·浙江臺(tái)州·高二統(tǒng)考期末）下列說(shuō)法正確的是A．電子云輪廓圖是電子的概率密度分布圖B．s電子云輪廓圖是圓形的C．、和在空間內(nèi)的取向相互垂直D．同一原子的能層越低，電子云越彌散4．（2023春·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第二高級(jí)中學(xué)?？计谥校┫铝懈髟踊螂x子的電子排布式錯(cuò)誤的是A．： B．：C．Fe： D．Cr：5．（22·23上·濰坊·期末）下列各項(xiàng)敘述中，錯(cuò)誤的是A．原子的量子力學(xué)模型是根據(jù)量子力學(xué)理論和原子光譜建構(gòu)的原子模型B．單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用原子軌道來(lái)描述C．基態(tài)原子中，內(nèi)層各能級(jí)中電子的能量一定低于各外層能級(jí)的電子D．基態(tài)原子中處于同一原子軌道上的電子自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不同6．（22·23下·楚雄·期末）下列關(guān)于核外電子排布及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說(shuō)法正確的是A．電子云圖中的小點(diǎn)越密，表示電子在原子核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率越大B．基態(tài)N原子的核外電子排布式違反了能量最低原理C．基態(tài)的核外電子存在25種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數(shù)為7．（22·23上·麗水·期末）下列說(shuō)法正確的是A．基態(tài)Cr原子的價(jià)層電子：3d54s1，違反能量最低原理B．基態(tài)C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，違反能量最低原理C．基態(tài)C原子的價(jià)層電子排布圖：

，違反泡利原理D．基態(tài)Fe3+的3d電子排布圖：

，違反洪特規(guī)則8．（22·23下·贛州·期末）下列敘述正確的是①原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)成，違反了泡利不相容原理②氧原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)成，違背了能量最低原理③硼原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)可能是，則該原子一定不是基態(tài)硼原子④原子的軌道表示式為

，違背了洪特規(guī)則A．4項(xiàng)均正確 B．只有3項(xiàng)正確 C．只有2項(xiàng)正確 D．只有1項(xiàng)正確9．（22·23下·拉薩·期末）現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的價(jià)電子電子排布式如下：①；②；③；④。則下列有關(guān)比較中正確的是A．第一電離能：④③②① B．原子半徑：④③②①C．電負(fù)性：④③②① D．最高正化合價(jià)：④①③②10．（22·23下·海淀·期中）填空(1)基態(tài)V原子價(jià)電子軌道表示式。(2)基態(tài)原子電子排布式。(3)基態(tài)原子未成對(duì)電子有個(gè)。(4)基態(tài)電子排布式。(5)C原子在成鍵時(shí)，能將一個(gè)電子激發(fā)進(jìn)入能級(jí)，寫(xiě)出該激發(fā)態(tài)原子價(jià)電子軌道表示式，該過(guò)程形成的原子光譜為(填“吸收”或“發(fā)射”)光譜。1．（2023春·新疆巴音郭楞·高二八一中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法錯(cuò)誤的是A．所有非金屬元素都分布在p區(qū)B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增大C．元素周期表中從第ⅢB族到第ⅡB族的10個(gè)縱列的元素都是金屬元素D．N能層中有4s、4p、4d、4f四個(gè)能級(jí)，共16個(gè)軌道，可容納32種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子2．（2023秋·江西萍鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期末）下列說(shuō)法正確的是A．24Cr原子的核外電子排布式是：B．最外層電子排布式為的基態(tài)原子所對(duì)應(yīng)元素一定是金屬元素C．原子核外電子填充3p、3d、4s能級(jí)的順序?yàn)?p→4s→3dD．3px、3py、3pz軌道能量不相同3．（2023春·廣東佛山·高二統(tǒng)考期末）人類(lèi)對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知不斷進(jìn)步。下列說(shuō)法正確的是A．電子在線性軌道上繞核運(yùn)行B．電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)能產(chǎn)生吸收光譜C．、、軌道相互平行、能量相等D．軌道比軌道大，其空間包含了軌道4．（2022春·新疆昌吉·高二?？计谥校┫铝谢瘜W(xué)用語(yǔ)的表達(dá)正確的是A．的外圍電子排布式：B．氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖：C．氮原子的最外層電子排布圖：D．基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布圖：5．（22·23下·廣元·期中）下列基態(tài)原子的電子排布圖中，違反了泡利原理的是A．

B．

C．

D．

6．（22·23下·成都·期中）鍺元素在元素周期表中的信息如圖所示。下列有關(guān)鍺元素的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鍺原子最外層有4個(gè)能量相同的電子B．位于第四周期族C．鍺原子有2個(gè)未成對(duì)電子D．鍺原子M層有18個(gè)電子7．（22·23下·長(zhǎng)壽·期中）下列化學(xué)用語(yǔ)表達(dá)正確的是。A．基態(tài)硅原子的軌道表示式：B．基態(tài)Cr的電子排布式：C．的電子式：D．C原子的核外能量最高的電子云圖像如圖：8．（22·23下·運(yùn)城·期中）人們對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)為元素周期律找到了理論依據(jù)。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是A．光是電子躍遷吸收能量的重要形式B．基態(tài)原子的電子排布式遵循構(gòu)造原理C．軌道表示式

違背了洪特規(guī)則D．某種基態(tài)原子中可能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子9．（22·23下·鄭州·期中）符號(hào)“3px”沒(méi)有給出的信息是A．能層B．能級(jí)C．電子云在空間的伸展方向D．電子的自旋方向10．（22·23上·浦東新·期末）化學(xué)的符號(hào)表征是化學(xué)交流與傳承的基礎(chǔ)。關(guān)于C、N、O、Cl等元素有關(guān)的問(wèn)題，完成下列填空。(1)可以正確描述碳原子結(jié)構(gòu)的是_______A．原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．原子核外能量最高的電子云圖像：C．碳-12原子：D．原子的軌道表示式：(2)下列有關(guān)微粒的描述正確的是_______A．羥基的電子式： B．乙炔的分子式：C．的球棍模型： D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(3)寫(xiě)出N、Cl元素的氣態(tài)氫化物常溫下相互反應(yīng)的化學(xué)方程式，其生成物的電子式為。(4)Cl元素基態(tài)原子的電子排布式為，其最高能級(jí)是。(5)在第四周期元素中，基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)最多的是(填元素符號(hào))，其價(jià)電子軌道表示式為。第1課原子結(jié)構(gòu)1、根據(jù)構(gòu)造原理寫(xiě)出1～36號(hào)元素原子的電子排布式2、核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電子云與原子軌道，基態(tài)、激發(fā)態(tài)和光譜3、泡利原理、洪特規(guī)則一、原子結(jié)構(gòu)模型的演變1.1869年，俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表2.19世紀(jì)初，道爾頓提出了近代原子學(xué)說(shuō)3.1913年，丹麥科學(xué)家玻爾提出了氫原子模型4.1920年，丹麥科學(xué)家波爾提出了構(gòu)造原理5.1925年，丹麥科學(xué)家波爾的“殼層”落實(shí)為“能層”與“能級(jí)”厘清了核外電子的可能狀態(tài)6.1936年，德國(guó)科學(xué)家馬德隆發(fā)表了以原子光譜事實(shí)為依據(jù)的完整的構(gòu)造理論二、能層與能級(jí)1.能層（相當(dāng)于必修中的電子層）（1）定義：核外電子按能量不同分成能層。（2）電子的能層由內(nèi)向外排序，其序號(hào)、符號(hào)以及所能容納的最多電子數(shù)及能層的能量與能層離原子核距離的關(guān)系：能層一二三四五六七符號(hào)KLMNOPQ最多電子數(shù)281832507298離核遠(yuǎn)近近遠(yuǎn)能量高低低高即能層越高，電子的能量越高，離原子核越遠(yuǎn)（3）能層數(shù)量規(guī)律:①每一層最多容納的電子數(shù)：2n2個(gè)。②最外層電子數(shù)不超過(guò)8個(gè)（K層為最外層時(shí)不超過(guò)2個(gè)）。③次外層電子數(shù)不超過(guò)18個(gè)，倒數(shù)第三層不超過(guò)32個(gè)。（4）能層能量規(guī)律:①原子核外電子總是盡可能先排布在能量較低的能層上，然后由內(nèi)向外依次排布在能量逐漸升高的能層。②能層越高，電子的能量越高。③能量的高低順序?yàn)镋(K)＜E(L)＜E(M)＜E(N)＜E(O)＜E(P)＜E(Q)。2.能級(jí)(1)定義：同一能層的電子，還被分成不同能級(jí)。(2)表示方法：分別用相應(yīng)能層的序數(shù)和字母s、p、d、f等表示。(3)能級(jí)的符號(hào)和所能容納的最多電子數(shù)如下表：能層12345能層符號(hào)KLMNO能級(jí)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426281832……2n2(4)能層與能級(jí)的有關(guān)規(guī)律①能級(jí)的個(gè)數(shù)=所在能層的能層序數(shù)②能級(jí)的字母代號(hào)總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。即s級(jí)最多容納2個(gè)電子，p級(jí)最多容納6個(gè)電子，d級(jí)最多容納10個(gè)電子，f級(jí)最多容納14個(gè)電子③英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級(jí)最多都只能容納2個(gè)電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）⑤各能級(jí)所在能層的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。⑥能級(jí)能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級(jí)，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級(jí)的能量大小不同。例如：Ar的1s能級(jí)的能量≠S的1s能級(jí)的能量【思考與討論p7】參考答案：(1)能級(jí)數(shù)=能層序數(shù)(n)；一個(gè)能層最多容納的電子數(shù)為2n2。(2)s、p、d、f能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為2、6、10、14；不管哪個(gè)能層，d能織最多容納的電子數(shù)均相同（均為10）。(3)第五能層最多容納的電子數(shù)為2n2=2×52=50；電子分列容納在s、p、d、f……能級(jí)中，各能級(jí)最多容納的電子數(shù)依次為2、6、10、14……。三、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子光譜1.基態(tài)與激發(fā)態(tài)(1)基態(tài)原子：處于最低能量狀態(tài)的原子叫做基態(tài)原子。(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子吸收能量，它的電子會(huì)躍遷到較高能級(jí)，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子(3)基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)原子的關(guān)系【特別提醒】①電子的躍遷是物理變化(未發(fā)生電子轉(zhuǎn)移),而原子得失電子發(fā)生的是化學(xué)變化。②電子可以從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，相反也可以從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，釋放能量。光（輻射）是電子躍遷釋放能量的重要形式。舉例：焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等③激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定，易釋放能量變?yōu)榛鶓B(tài)原子。④一般在能量相近的能級(jí)間發(fā)生電子躍遷。如1s22s22p2表示基態(tài)碳原子，1s22s12p3為激發(fā)態(tài)碳原子（電子數(shù)不變）。2.原子光譜(1)定義：不同元素原子的電子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素原子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。(2)形成原因：(3)分類(lèi)及其特征：吸收光譜：明亮背景的暗色譜線發(fā)射光譜：暗色背景的明亮譜線(4)原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。四、構(gòu)造原理與電子排布式1.構(gòu)造原理(1)內(nèi)容：以光譜學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ)，從氫開(kāi)始，隨核電荷數(shù)遞增，新增電子填入能級(jí)的順序稱為構(gòu)造原理。(2)構(gòu)造原理示意圖：圖中用小圓圈表示一個(gè)能級(jí)，每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示遞增電子填入能級(jí)的順序。注：電子填充的常見(jiàn)一般規(guī)律：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s(3)能級(jí)交錯(cuò)：構(gòu)造原理告訴我們，隨核電荷數(shù)遞增，電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開(kāi)始填入下一個(gè)能層的。這種現(xiàn)象被稱為能級(jí)交錯(cuò)。注：①構(gòu)造原理呈現(xiàn)的能級(jí)交錯(cuò)源于光譜學(xué)事實(shí)，是經(jīng)驗(yàn)的，而不是任何理論推導(dǎo)的結(jié)果。構(gòu)造原理是一個(gè)思維模型，是個(gè)假想過(guò)程。②能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象是電子隨核電荷數(shù)遞增而出現(xiàn)的填入電子順序的交錯(cuò)，并不意味著先填的能級(jí)能量一定比后填的能級(jí)能量低2.電子排布式(1)定義：電子排布式是用核外電子分布的能級(jí)及各能級(jí)上的電子數(shù)來(lái)表示電子排布的式子。(2)表示方法：(3)書(shū)寫(xiě)方法——“三步法”（構(gòu)造原理是書(shū)寫(xiě)基態(tài)原子電子排布式的主要依據(jù)）第一步：按照構(gòu)造原理寫(xiě)出電子填入能級(jí)的順序，1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s第二步：根據(jù)各能級(jí)容納的電子數(shù)填充電子。第三步：去掉空能級(jí)，并按照能層順序排列即可得到電子排布式。注：(1)在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí)，一般情況下，能層低的能級(jí)要寫(xiě)在左邊，而不是按構(gòu)造原理的順序?qū)憽＃?）在得出構(gòu)造原理之前，由原子光譜得知有些過(guò)渡金屬元素基態(tài)原子電子排布不符合構(gòu)造原理，如Cr和Cu的最后兩個(gè)能級(jí)的電子排布分別為3d54s1和3d104s1。由此可見(jiàn)，構(gòu)造原理是被理想化了的。(5)簡(jiǎn)化電子排布式①定義：將原子中已經(jīng)達(dá)到稀有氣體元素原子結(jié)構(gòu)的部分，用相應(yīng)的稀有氣體元素符號(hào)外加方括號(hào)表示的式子稱為簡(jiǎn)化電子排布式。②表示方法：如氮、鈉、鈣的簡(jiǎn)化電子排布式分別為[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]4s2。(6)價(jià)層電子排布式①價(jià)電子層的定義：為突出化合價(jià)與電子排布的關(guān)系，將在化學(xué)反應(yīng)中可能發(fā)生電子變動(dòng)的能級(jí)稱為價(jià)電子層(簡(jiǎn)稱價(jià)層)。②價(jià)電子的位置：對(duì)于主族元素和零族元素來(lái)說(shuō)，價(jià)電子就是最外層電子。表示方法：nsx或nsxnpy對(duì)于副族和第VIII族元素來(lái)說(shuō)，價(jià)電子除最外層電子外，還可能包括次外層電子。表示方法：(n-1)dxnsy或ndx(鈀4d10)或(n-2)fx(n-1)dynsz或(n-2)fxnsy③舉例：元素周期表中給出了元素的價(jià)層電子排布式。如Cl的價(jià)層電子排布式為3s23p5,Cr的價(jià)層電子排布式為3d54s1。【思考與討論p11】參考答案：(1)氦：1s2氖：2s22p6氬：3s23p6氪：4s24p6氙：5s25p6氡：6s26p6：7s27p6除氦外的通式：ns2np6(n為周期數(shù))。(2)方括號(hào)里的符號(hào)表示內(nèi)層電子排布達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的部分(如鈉的電子排布式中的[Ne]表示1s22s22p6)。氧的簡(jiǎn)化電子排布式為[He]2s22p4,硅的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ne]3s23p2,銅的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s1。(3)價(jià)層電子排布：Na:3s1Al:3s23p1Cl:3s23p5Mn:3d54s2Br:4s24p5。五、電子云與原子軌道1.電子云(1)概率密度：用P表示電子在某處出現(xiàn)的概率，V表示該處的體積，則稱為概率密度，用ρ表示。(2)電子云：由于核外電子的概率密度分布看起來(lái)像一片云霧，因而被形象地稱作電子云。換句話說(shuō)，電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述。注：①電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)概率的相對(duì)大小。電子云圖中小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大。②電子云圖中的小點(diǎn)并不代表電子，小點(diǎn)的數(shù)目也不代表電子實(shí)際出現(xiàn)的次數(shù)。③電子云圖很難繪制，使用不方便，故常使用電子云輪廓圖。(3)電子云輪廓圖：①繪制電子云輪廓圖的目的：表示電子云輪廓的形狀，對(duì)核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有一個(gè)形象化的簡(jiǎn)便描述。例如，繪制電子云輪廓圖時(shí)，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=90%的空間圈出來(lái)②s電子、p電子的電子云輪廓圖s電子的電子云輪廓圖：所有原子的任一能層的s電子的電子云輪廓圖都是球形，只是球的半徑不同。同一原子的能層越高，s電子云的半徑越大，如下圖所示。這是由于1s、2s、3s……電子的能量依次增高，電子在離核更遠(yuǎn)的區(qū)域出現(xiàn)的概率逐漸增大，電子云越來(lái)越向更大的空間擴(kuò)展。圖：同一原子的s電子的電子云輪廓圖p電子的電子云輪廓圖：p電子云輪廓圖是啞鈴狀的。每個(gè)p能級(jí)都有3個(gè)相互垂直的電子云，分別稱為px、py,和pz，右下標(biāo)x、y、z分別是p電子云在直角坐標(biāo)系里的取向，如圖所示。p電子云輪廓圖的平均半徑隨能層序數(shù)的增大而增大。圖：px、py、pz的電子云輪廓圖2.原子軌道(1)定義：量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道。各能級(jí)的一個(gè)伸展方向的電子云輪廓圖即表示一個(gè)原子軌道。(2)不同能層的能級(jí)、原子軌道及電子云輪廓圖注：①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量相同②人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為簡(jiǎn)并軌道。(3)各能級(jí)所含原子軌道的數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目1357六、泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理1.電子自旋（1）定義：電子除空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)外，還有一種狀態(tài)叫做自旋。電子自旋可以比喻成地球的自轉(zhuǎn)。（2）兩種取向及表示方法：電子自旋在空間有順時(shí)針和逆時(shí)針兩種取向。常用方向相反的箭頭“↑”和“↓”表示自旋狀態(tài)相反的電子。注：①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質(zhì)量一樣的內(nèi)在屬性。②能層、能級(jí)、原子軌道和自旋狀態(tài)四個(gè)方面共同決定電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電子能量與能層、能級(jí)有關(guān)，電子運(yùn)動(dòng)的空間范圍與原子軌道有關(guān)③一個(gè)原子中不可能存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的2個(gè)電子。2、泡利原理在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，它們的自旋相反，這個(gè)原理被稱為泡利原理（也稱為泡利不相容原理）。3、電子排布的軌道表示式(1)含義：軌道表示式(又稱電子排布圖)是表述電子排布的一種圖式。舉例：如氫和氧的基態(tài)原子的軌道表示式：(2)書(shū)寫(xiě)要求：①在軌道表示式中，用方框(也可用圓圈)表示原子軌道，1個(gè)方框代表1個(gè)原子軌道，通常在方框的下方或上方標(biāo)記能級(jí)符號(hào)。②不同能層及能級(jí)的原子軌道的方框必須分開(kāi)表示，能量相同（同一能層相同能級(jí)）的原子軌道(簡(jiǎn)并軌道)的方框相連。③箭頭表示一種自旋狀態(tài)的電子，“↑↓”稱電子對(duì)，“↑”或“↓”稱單電子(或稱未成對(duì)電子);箭頭同向的單電子稱自旋平行，如基態(tài)氧原子有2個(gè)自旋平行的2p電子。④軌道表示式的排列順序與電子排布式順序一致，即按能層順序排列。有時(shí)畫(huà)出的能級(jí)上下錯(cuò)落，以表達(dá)能量高低不同。⑤軌道表示式中能級(jí)符號(hào)右上方不能標(biāo)記電子數(shù)。(3)書(shū)寫(xiě)方法：以Si原子為例，說(shuō)明軌道表示式中各部分的含義：4.洪特規(guī)則(1)內(nèi)容：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行，稱為洪特規(guī)則。注：①洪特規(guī)則只針對(duì)電子填入簡(jiǎn)并軌道而言，并不適用于電子填入能量不同的軌道。②當(dāng)電子填入簡(jiǎn)并軌道時(shí)，先以自旋平行依次分占不同軌道，剩余的電子再以自旋相反依次填入各軌道。(2)特例：簡(jiǎn)并軌道上的電子排布處于全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，具有較低的能量和較高的穩(wěn)定性。舉例：如基態(tài)24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,為半充滿狀態(tài)，易錯(cuò)寫(xiě)為1s22s22p63s23p63d44s2；基態(tài)29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1，易錯(cuò)寫(xiě)為[Ar]3d94s2。5.能量最低原理(1)內(nèi)容：在構(gòu)建基態(tài)原子時(shí)，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整個(gè)原子的能量最低，這就是能量最低原理。(2)說(shuō)明：①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個(gè)原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定，相鄰能級(jí)能量相差很大時(shí)，電子填入能量低的能級(jí)即可使整個(gè)原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級(jí)能量相差不太大時(shí)，有1~2個(gè)電子占據(jù)能量稍高的能級(jí)可能反而降低了電子排斥能而使整個(gè)原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理?！舅伎寂c討論p16】參考答案：(1)電子排布要滿足能量最低原理，能量1s<2s,即應(yīng)先排滿能量低的1s能級(jí)，再排2s能級(jí)。(2)電子排布要滿足泡利原理：在同一原子軌道中的電子自旋狀態(tài)相反。還要滿足洪特規(guī)則：填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行。(3)根據(jù)構(gòu)造原理，電子按照3p→4s→3d的順序填充，Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,4s能級(jí)最多排2個(gè)電子。?問(wèn)題一能層、能級(jí)與原子軌道的關(guān)系【典例1】（2023春·云南保山·高二云南省昌寧第一中學(xué)校考期末）下列敘述正確的是A．各能層的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開(kāi)始到f能級(jí)結(jié)束C．鉀的M層有8個(gè)電子，所以鉀的M層有4個(gè)軌道D．各能層含有的原子軌道數(shù)為2n2【解析】A．各能層的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7，故A正確；B．各能層的能級(jí)都是從s能級(jí)開(kāi)始，但不一定到f能級(jí)結(jié)束，第一能層只有s能級(jí)，第二能層只有s、p兩個(gè)能級(jí)，第三能層有s、p、d三個(gè)能級(jí)，都不存在f能級(jí)，故B錯(cuò)誤；C．M能層共有8個(gè)軌道，其中3s上有2個(gè)電子，3p上有6個(gè)電子，3d軌道是空軌道，沒(méi)有電子，故C錯(cuò)誤；D．各能層含有的原子軌道數(shù)為n2，各能層最多容納的電子數(shù)為2n2，D錯(cuò)誤；答案選A。【答案】A【解題必備】1.能層與能級(jí)的有關(guān)規(guī)律①能級(jí)的個(gè)數(shù)=所在能層的能層序數(shù)②能級(jí)的字母代號(hào)總是以s、p、d、f排序，字母前的數(shù)字是它們所處的能層序數(shù)，它們可容納的最多電子數(shù)依次為自然數(shù)中的奇數(shù)序列1,3,5,7…的2倍。即s級(jí)最多容納2個(gè)電子，p級(jí)最多容納6個(gè)電子，d級(jí)最多容納10個(gè)電子，f級(jí)最多容納14個(gè)電子③英文字母相同的不同能級(jí)中所能容納的最多電子數(shù)相同。例如，1s、2s、3s、4s…能級(jí)最多都只能容納2個(gè)電子。④每一能層最多容納電子數(shù)為2n2（n為能層序數(shù)）⑤各能級(jí)所在能層的取值：ns(n≥1)；np(n≥2)；nd(n≥3)；nf(n≥4)。⑥能級(jí)能量大小的比較：先看能層，一般情況下，能層序數(shù)越大，能量越高；再看同一能層各能級(jí)的能量順序?yàn)椋篍(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)……⑦不同能層中同一能級(jí)，能層序數(shù)越大，能量越高。例如：E(1s)<E(2s)<E(3s)⑧不同原子同一能層，同一能級(jí)的能量大小不同。例如：Ar的1s能級(jí)的能量≠S的1s能級(jí)的能量2.能層、能級(jí)與原子軌道的關(guān)系①同一能層中，不同能級(jí)原子軌道的能量及空間伸展方向不同；但同一能級(jí)的幾個(gè)原子軌道的能量相同②人們把同一能級(jí)的幾個(gè)能量相同的原子軌道稱為簡(jiǎn)并軌道。③各能級(jí)所含原子軌道的數(shù)目能級(jí)符號(hào)nsnpndnf軌道數(shù)目13573.判斷能級(jí)能量高低的方法(1)首先看能層,一般能層序數(shù)越大,能量越高。(2)再看能級(jí),同一能層中的各能級(jí),能量由低到高的順序是ns<np<nd<nf。(3)還要注意能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,即高能層的s、p能級(jí)的能量可能會(huì)小于低能層的d、f能級(jí),如4s<3d,6p<5f等。【變式1-1】（2023春·四川自貢·高二統(tǒng)考期末）玻爾理論、量子力學(xué)理論都是對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的描述方法，下列敘述中正確的是A．因?yàn)閟軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運(yùn)動(dòng)B．任何一個(gè)能層最多只有s、p、d、f四個(gè)能級(jí)C．不同能層中s電子的原子軌道半徑相同D．原子軌道和電子云都是用來(lái)形象地描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的【解析】A．s軌道的形狀是球形的，表示電子出現(xiàn)在原子核外各個(gè)區(qū)域概率大小相同，而不表示電子運(yùn)動(dòng)軌跡，A錯(cuò)誤；B．能層序數(shù)與該能層具有的能級(jí)數(shù)目相等，K能層只有s能級(jí)，L能層有s、p兩個(gè)能級(jí)，M能層有3個(gè)能級(jí)等等，可見(jiàn)不同能層具有的能級(jí)數(shù)目是不同的，B錯(cuò)誤；C．原子核外電子的能量不同，圍繞原子核作高速運(yùn)動(dòng)時(shí)離核的遠(yuǎn)近不同，故不同能層中s電子的原子軌道半徑不相同，C錯(cuò)誤；D．原子軌道和電子云都是用來(lái)描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而不是表示電子運(yùn)動(dòng)軌跡的，D正確；故合理選項(xiàng)是D?！敬鸢浮緿【變式1-2】（2023秋·寧夏吳忠·高二吳忠中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法不正確的是A．表示3p能級(jí)有兩個(gè)電子B．在基態(tài)多電子原子中，p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量C．能層序數(shù)越大，s原子軌道的半徑越大D．相同能層的同一能級(jí)上的電子，其能量相同【解析】A．3p2表示3p能級(jí)上填充了2個(gè)電子，A正確；B．電子的能量高低，不僅與能級(jí)有關(guān)，還與能層有關(guān)，比如2p能級(jí)電子的能量就比3s能級(jí)電子能量低，B錯(cuò)誤；C．不同能層s軌道形狀均為球形，只是半徑不同，能層序數(shù)越大，s原子軌道半徑越大，C正確；D．同一能級(jí)上的電子能量是相同的，比如3s2能級(jí)上的2個(gè)電子能量相同，D正確；故答案選B。【答案】B?問(wèn)題二電子能量與原子光譜的關(guān)系【典例2】（2023秋·河北石家莊·高二河北新樂(lè)市第一中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法正確的是A．激光的產(chǎn)生、LED燈發(fā)光都與電子躍遷有關(guān)B．2d能級(jí)最多容納10個(gè)電子C．電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)可形成吸收光譜D．3d原子軌道的能量一定大于4s原子軌道的能量【解析】A．激光的產(chǎn)生、LED燈發(fā)光、節(jié)日焰火等日常生活中看見(jiàn)的許多可見(jiàn)光都與電子躍遷有關(guān)，故A正確；B．第2電子層只包含2s、2p原子軌道，沒(méi)有2d軌道，故B錯(cuò)誤；C．電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)是高能態(tài)變?yōu)榈湍軕B(tài)，可形成發(fā)射光譜，故C錯(cuò)誤；D．出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象的軌道，能量高低不是一成不變的，不能因?yàn)殡娮邮前?p→4s→3d的順序填充的，就認(rèn)為3d軌道的能量一定大于4s軌道能量，只是電子按照這樣的順序填充之后，能使整個(gè)原子處于能量最低的狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為A。【答案】A【解題必備】1.原子光譜的形成原因：2.原子光譜的應(yīng)用——光譜分析①在現(xiàn)代化學(xué)中，常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素，稱為光譜分析。②生產(chǎn)生活：光(輻射)是電子釋放能量的重要形式之一。焰火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光等都與核外電子躍遷釋放能量有關(guān)。【變式2-1】（2023春·新疆巴音郭楞·高二八一中學(xué)?？计谥校┫铝姓f(shuō)法正確的是A．基態(tài)原子的2s電子的能量較高，其一定在比1s電子離核更遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)B．已知某元素+3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，該元素位于周期表中的d區(qū)C．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，→過(guò)程中形成的是吸收光譜D．最外層電子數(shù)為ns2的元素都在元素周期表第2列或第12列【解析】A．能級(jí)和能層只是表示電子在該處出現(xiàn)的概率大小，并不代表電子運(yùn)動(dòng)的位置，故基態(tài)原子的2s電子的能量較高，不一定在比1s電子離核更遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．某元素+3價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，離子的核外電子數(shù)是23，所以原子序數(shù)是26，即是鐵元素，位于第四周期第Ⅷ族，屬于d區(qū)，B正確；C．1s22s22px1→1s22s22py1，2P軌道上的能量一樣，兩者之間沒(méi)有能量變化，也就沒(méi)有光譜，C錯(cuò)誤；D．最外層電子數(shù)為ns2的元素在元素周期表第2列或第12列，還有第18列的He，還有一些過(guò)渡元素最外層電子數(shù)也為ns2，D錯(cuò)誤；故選B?！敬鸢浮緽【變式2-2】（2023春·黑龍江大慶·高二肇州縣第二中學(xué)校考開(kāi)學(xué)考試）對(duì)充有氖氣的霓虹燈管通電，燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是A．電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時(shí)以光的形式釋放能量B．電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)吸收除紅光以外的光線C．氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D．在電流的作用下，氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)【解析】霓虹燈發(fā)紅光是因?yàn)殡娮游漳芰亢筌S遷到能量較高的軌道，能量較高軌道上的電子會(huì)躍遷回能量較低的軌道而以光的形式釋放能量。綜上所述故選A?！敬鸢浮緼?問(wèn)題三構(gòu)造原理與能級(jí)交錯(cuò)的關(guān)系【典例3】（2023春·云南文山·高二馬關(guān)縣第一中學(xué)校校考期末）根據(jù)泡利的原子軌道能級(jí)圖和“能級(jí)交錯(cuò)”現(xiàn)象，原子軌道的能量高低順序是：ns＜(n－3)g＜(n－2)f＜(n－1)d＜np(n為能層序數(shù)，g能級(jí)中有9個(gè)軌道)。則未來(lái)的第八周期應(yīng)包括的元素的種類(lèi)是A．128 B．64 C．50 D．32【解析】第七周期排滿時(shí)，最后一種元素的價(jià)電子排布為7s27p6，第八周期排滿時(shí)最后一種元素的價(jià)電子排布為8s28p6，從8s1到8s28p6，其中間增排了8s25g1~186f147d108p6，核電荷數(shù)增加了50，故第八周期元素有50種，故C正確?！敬鸢浮緾【解題必備】①基態(tài)原子的能量最低，故基態(tài)原子的電子排布是能量最低的原子軌道組合。②整個(gè)原子的能量由核電荷數(shù)、電子數(shù)和電子狀態(tài)三個(gè)因素共同決定，相鄰能級(jí)能量相差很大時(shí)，電子填入能量低的能級(jí)即可使整個(gè)原子能量最低(如所有主族元素的基態(tài)原子);而當(dāng)相鄰能級(jí)能量相差不太大時(shí)，有1~2個(gè)電子占據(jù)能量稍高的能級(jí)可能反而降低了電子排斥能而使整個(gè)原子能量最低(如所有副族元素的基態(tài)原子)。③基態(tài)原子的核外電子排布遵循泡利原理、洪特規(guī)則和能量最低原理?！咀兪?-1】（2023·高二期中）核外電子排布中，能級(jí)會(huì)發(fā)生交錯(cuò)現(xiàn)象。以下表示的各能級(jí)能量大小關(guān)系，不符合客觀事實(shí)的是A．4s>3d>3p>3sB．6s>5p>4d>3dC．5f>4d>3p>2sD．7d>6d>5d>4d【解析】原子核外電子排布按照能量由低到高的各能級(jí)順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f，A不符合事實(shí)，故答案選A?！敬鸢浮緼【變式3-2】（2023秋·安徽滁州·高二校聯(lián)考期末）下列有關(guān)構(gòu)造原理的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．原子核外電子填充3p、3d、4s能級(jí)的順序?yàn)?p→4s→3dB．某基態(tài)原子部分核外電子的排布式為3d64s2C．所有基態(tài)原子的核外電子排布都遵循構(gòu)造原理D．構(gòu)造原理中的電子排布能級(jí)順序，實(shí)質(zhì)是各能級(jí)能量由低到高的順序【解析】A．根據(jù)構(gòu)造原理ns＜(n?2)f＜(n?1)d＜np，可判斷原子核外電子填充3p、3d、4s能級(jí)的順序?yàn)?p→4s→3d，故A正確；B．根據(jù)構(gòu)造原理ns＜(n?2)f＜(n?1)d＜np，某基態(tài)原子部分核外電子的排布式為3d64s2，故B正確；C．絕大多數(shù)基態(tài)原子的核外電子排布都遵循構(gòu)造原理，但也有少數(shù)例外，如Cu，故C錯(cuò)誤；D．構(gòu)造原理中電子填入能級(jí)的順序即各能級(jí)能量由低到高的順序，故D正確。綜上所述，答案為C。【答案】C?問(wèn)題四原子核電子排布的表示方法【典例3】（2023春·全國(guó)·高二期中）鈦(Ti)是一種機(jī)械強(qiáng)度大、容易加工的耐高溫金屬，常用于制造合金。下列有關(guān)的化學(xué)用語(yǔ)中錯(cuò)誤的是A．原子結(jié)構(gòu)示意圖：B．簡(jiǎn)化電子排布式：C．軌道表示式：D．電子排布式：【解析】A．Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此原子結(jié)構(gòu)示意圖：，故A項(xiàng)正確；B．Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此簡(jiǎn)化電子排布式為，故B項(xiàng)正確；C．根據(jù)洪特規(guī)則[電子在能量相同的軌道(即等價(jià)軌道)上排布時(shí)，總是盡可能分占不同的軌道且自旋方向同向]可知，圖示3d軌道電子排布錯(cuò)誤，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由A項(xiàng)分析可知，D項(xiàng)正確；綜上所述，錯(cuò)誤的是C項(xiàng)。【答案】C【解題必備】1.基態(tài)原子（離子）核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖（或軌道表示式）價(jià)電子排布式或軌道表示式3s23p4離子（S2-）的電子、價(jià)電子排布式1s22s22p63s23p63s23p62.核外電子排布式與原子結(jié)構(gòu)示意圖、軌道表示式的關(guān)系原子結(jié)構(gòu)示意圖→電子排布式→軌道表示式逐步細(xì)化核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。3.電子排布式書(shū)寫(xiě)的易錯(cuò)點(diǎn)(1)電子排布式的書(shū)寫(xiě):①要依據(jù)構(gòu)造原理來(lái)完成;②對(duì)于副族元素要注意能級(jí)交錯(cuò);③要注意“價(jià)電子排布”“核外電子排布”的區(qū)別;④關(guān)注原子電子排布式與離子電子排布式的區(qū)別。(2)并不是所有的原子核外電子的排布都遵循構(gòu)造原理。Cr原子和Cu原子具有特殊性Cr:[Ar]3d54s1,Cu:[Ar]3d104s1。(3)與化合價(jià)有關(guān)的電子叫價(jià)層電子,價(jià)層電子并不都是指原子的最外層電子,主族元素的價(jià)層電子就是最外層電子,但過(guò)渡元素的價(jià)層電子包括最外層s電子,次外層d電子,有的還包括倒數(shù)第三層f電子。(4)書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),同一能層按能級(jí)由低到高順序連在一起。如基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而不能寫(xiě)成1s22s22p63s23p64s23d6。(5)在原子失去價(jià)電子時(shí),并不都是按照填充的相反順序失去,而是按電子排布式順序從外層向內(nèi)層失去。如基態(tài)Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,即Fe→Fe3+是失去4s能級(jí)上的兩個(gè)電子和3d能級(jí)上的一個(gè)電子。(6)在畫(huà)基態(tài)原子的軌道表示式時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理);②(違反泡利原理);③(違反洪特規(guī)則);④(違反洪特規(guī)則);⑤畫(huà)軌道表示式時(shí),不能省略空軌道。如C的軌道表示式應(yīng)為,而不是?！咀兪?-1】（2023春·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第三高級(jí)中學(xué)?？计谥校┗鶓B(tài)銅原子的核外電子排布式為A． B．C． D．【解析】按照洪特規(guī)則，基態(tài)銅原子核外電子排布式為或[Ar]3d104s1，故B正確；答案為B?！敬鸢浮緽【變式4-2】（2023春·吉林·高二校聯(lián)考期中）下列軌道表示式所表示的元素原子中，能量處于最低狀態(tài)的是A．

B．

C．

D．

【解析】A．

表示基態(tài)碳原子中有1個(gè)2s電子激發(fā)到2p軌道上，原子處于能量較高的狀態(tài)，A不符合題意；B．

中，電子排布沒(méi)有遵循洪特規(guī)則，原子處于能量較高的狀態(tài)，B不符合題意；C．

中，電子的排布滿足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特規(guī)則，原子的能量處于最低狀態(tài)，C符合題意；D．

表示氮原子的1個(gè)2p電子激發(fā)到3s軌道，原子處于能量較高的狀態(tài)，D不符合題意；故選C。【答案】C1．下列說(shuō)法中正確的是A．同一原子處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量一定大于其處于基態(tài)時(shí)的能量B．基態(tài)碳原子的電子排布式為1s22s12p3C．焰色反應(yīng)是化學(xué)變化D．某些金屬元素的特殊焰色是金屬原子的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)產(chǎn)生的【答案】A【解析】A．基態(tài)原子吸收能量變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)原子，所以激發(fā)態(tài)原子能量大于基態(tài)原子能量的，故A正確；B．基態(tài)C原子核外有6個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知C元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p2，故B錯(cuò)誤；C．焰色反應(yīng)為元素的性質(zhì)，過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，故C錯(cuò)誤；D．電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收光子，獲得能量，從由激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)以光能形式釋放能量，產(chǎn)生焰色反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選A。2．（2023春·陜西寶雞·高二統(tǒng)考期中）硒元素能促進(jìn)人體腦組織發(fā)育，預(yù)防腦神經(jīng)疾病。中國(guó)富硒地區(qū)有湖北恩施，陜西安康等。硒元素原子序數(shù)為34，下列說(shuō)法中正確的有項(xiàng)。①硒位于周期表第四周期②硒在第ⅣA族③硒原子有34種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子④基態(tài)原子電子占據(jù)8個(gè)能級(jí)⑤電子占據(jù)的最高能級(jí)符號(hào)是4p⑥價(jià)電子排布式為3d104s24p4⑦電子占據(jù)17個(gè)原子軌道A．3項(xiàng) B．4項(xiàng) C．5項(xiàng) D．6項(xiàng)【答案】B【解析】①硒元素原子序數(shù)為34，硒位于周期表第四周期，正確；②硒在第VIA族，錯(cuò)誤；③硒元素原子序數(shù)為34，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一樣的電子，故硒原子有34種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，正確；④硒元素原子序數(shù)為34，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4，故基態(tài)原子電子占據(jù)8個(gè)能級(jí)，正確；⑤As核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4，電子占據(jù)的最高能級(jí)符號(hào)是4p，正確；⑥主族元素的價(jià)電子為最外層電子，故價(jià)電子排布式為4s24p4，錯(cuò)誤；⑦As核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4，電子占據(jù)1+1+3+1+3+5+1+3=18個(gè)原子軌道，錯(cuò)誤；綜上所述，共4項(xiàng)正確，故B正確；故選B。3．（2023秋·浙江臺(tái)州·高二統(tǒng)考期末）下列說(shuō)法正確的是A．電子云輪廓圖是電子的概率密度分布圖B．s電子云輪廓圖是圓形的C．、和在空間內(nèi)的取向相互垂直D．同一原子的能層越低，電子云越彌散【答案】C【解析】A．電子云中的小黑點(diǎn)的疏密程度表示電子在原子核外出現(xiàn)概率的大?。狐c(diǎn)密集的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率大；點(diǎn)稀疏的地方，表示電子在那里出現(xiàn)的概率小，A錯(cuò)誤；B．s電子的電子云輪廓圖是球形，B錯(cuò)誤；C．2px、2py、2pz軌道相互垂直，C正確；D．同一原子的能層越低，電子云越集中，D錯(cuò)誤；故選C。4．（2023春·黑龍江牡丹江·高二牡丹江市第二高級(jí)中學(xué)?？计谥校┫铝懈髟踊螂x子的電子排布式錯(cuò)誤的是A．： B．：C．Fe： D．Cr：【答案】B【解析】A．Ca的原子序數(shù)為20，基態(tài)核外電子排布式為：，A正確；B．O的原子序數(shù)為8，得2個(gè)電子形成，核外有10個(gè)電子，的電子排布式為：1s22s22p6，B錯(cuò)誤；C．Fe的原子序數(shù)為26，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d64s2，C正確；D．Cr的原子序數(shù)為24，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1，D正確；故選：B。5．（22·23上·濰坊·期末）下列各項(xiàng)敘述中，錯(cuò)誤的是A．原子的量子力學(xué)模型是根據(jù)量子力學(xué)理論和原子光譜建構(gòu)的原子模型B．單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用原子軌道來(lái)描述C．基態(tài)原子中，內(nèi)層各能級(jí)中電子的能量一定低于各外層能級(jí)的電子D．基態(tài)原子中處于同一原子軌道上的電子自旋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定不同【答案】C【解析】A．根據(jù)量子力學(xué)理論和原子光譜，可知核外電子能量不同，是按能量差異進(jìn)行分層排布的，是原子的量子力學(xué)模型的依據(jù)，故A正確；B．量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道，單個(gè)電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用原子軌道來(lái)描述，故B正確；C．由于電子屏蔽效應(yīng)，內(nèi)層各能級(jí)中電子的能量不一定低于各外層能級(jí)的電子，如基態(tài)原子中3d能級(jí)中電子的能量不一定高于4s能級(jí)的電子，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)泡利原理，一個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子且自旋方向相反，故D正確；故選C。6．（22·23下·楚雄·期末）下列關(guān)于核外電子排布及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說(shuō)法正確的是A．電子云圖中的小點(diǎn)越密，表示電子在原子核外某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率越大B．基態(tài)N原子的核外電子排布式違反了能量最低原理C．基態(tài)的核外電子存在25種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數(shù)為【答案】A【解析】A．電子云圖中的小點(diǎn)代表電子在此處出現(xiàn)的概率，小點(diǎn)越密，表示電子出現(xiàn)的概率越大，故A正確；B．違反了洪特規(guī)則，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．基態(tài)的核外電子存在23種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．在原子中第n電子層含有的原子軌道數(shù)為，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：A。7．（22·23上·麗水·期末）下列說(shuō)法正確的是A．基態(tài)Cr原子的價(jià)層電子：3d54s1，違反能量最低原理B．基態(tài)C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，違反能量最低原理C．基態(tài)C原子的價(jià)層電子排布圖：

，違反泡利原理D．基態(tài)Fe3+的3d電子排布圖：

，違反洪特規(guī)則【答案】C【分析】泡利原理：在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，自旋方向相反；洪特規(guī)則：基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行?！窘馕觥緼．基態(tài)Cr原子的價(jià)層電子：3d54s1，處于半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能量低，符合能量最低原理，A錯(cuò)誤；B．基態(tài)C原子的電子排布式：1s22s22px12pz1，符合洪特規(guī)則，符合能量最低原理，B錯(cuò)誤；C．泡利認(rèn)為，在一個(gè)原子軌道里，最多只能容納2個(gè)電子，且他們的自旋方向相反，所以基態(tài)C原子的價(jià)層電子排布圖：

，違反的是泡利原理，C正確；D．基態(tài)Fe3+的3d電子排布圖：

，符合洪特規(guī)則，D錯(cuò)誤；答案選C。8．（22·23下·贛州·期末）下列敘述正確的是①原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)成，違反了泡利不相容原理②氧原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)成，違背了能量最低原理③硼原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)可能是，則該原子一定不是基態(tài)硼原子④原子的軌道表示式為

，違背了洪特規(guī)則A．4項(xiàng)均正確 B．只有3項(xiàng)正確 C．只有2項(xiàng)正確 D．只有1項(xiàng)正確【答案】A【解析】軌道只能容納2個(gè)電子，原子的電子排布式書(shū)寫(xiě)成，違反了泡利不相容原理，故①正確;氧原子的電子排布式為，寫(xiě)成，違背了能量最低原理，故②正確;基態(tài)硼原子電子排布式為，電子排布式為一定屬于激發(fā)態(tài)，故③正確；填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行，

違背了洪特規(guī)則，故④正確。故選：A。9．（22·23下·拉薩·期末）現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的價(jià)電子電子排布式如下：①；②；③；④。則下列有關(guān)比較中正確的是A．第一電離能：④③②① B．原子半徑：④③②①C．電負(fù)性：④③②① D．最高正化合價(jià)：④①③②【答案】A【分析】?jī)r(jià)電子電子排布式四種元素分別是硫、磷、氮、氟?！窘馕觥緼．一般地，元素非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，非金屬性：④＞③＞②＞①，但是由于磷的3p軌道處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài)，致使磷的第一電離能大于硫，所以第一電離能：④＞②＞③＞①，A正確；B．同周期元素原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小，所以原子半徑：②①③④，B錯(cuò)誤；C．元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，非金屬性：④＞①＞③＞②，所以電負(fù)性：④＞①＞③＞②，C錯(cuò)誤；D．般地，元素的最高正化合價(jià)等于原子的最外層電子數(shù)，但是氟由于非金屬性最強(qiáng)而沒(méi)有正化合價(jià)，所以最高正化合價(jià)：①＞②=③，D錯(cuò)誤；故選A。10．（22·23下·海淀·期中）填空(1)基態(tài)V原子價(jià)電子軌道表示式。(2)基態(tài)原子電子排布式。(3)基態(tài)原子未成對(duì)電子有個(gè)。(4)基態(tài)電子排布式。(5)C原子在成鍵時(shí)，能將一個(gè)電子激發(fā)進(jìn)入能級(jí)，寫(xiě)出該激發(fā)態(tài)原子價(jià)電子軌道表示式，該過(guò)程形成的原子光譜為(填“吸收”或“發(fā)射”)光譜。【答案】(1)(2)或(3)5(4)(5)吸收【解析】（1）V為23號(hào)元素，基態(tài)V原子價(jià)電子軌道表示式。（2）銅為29號(hào)元素，基態(tài)原子電子排布式或。（3）錳為25號(hào)元素，價(jià)層電子排布是，故有未成對(duì)電子5個(gè)。（4）基態(tài)鐵離子的電子排布式為：。（5）C原子在成鍵時(shí)，能將一個(gè)2s電子激發(fā)進(jìn)入2p能級(jí)，該激發(fā)態(tài)原子價(jià)電子軌道表示式，電子激發(fā)形成吸收光譜。1．（2023春·新疆巴音郭楞·高二八一中學(xué)?？计谀┫铝姓f(shuō)法錯(cuò)誤的是A．所有非金屬元素都分布在p區(qū)B．同一原子中，2p、3p、4p電子的能量依次增大C．元素周期表中從第ⅢB族到第Ⅱ