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第一章 原子結構與性質
第一節 原子結構
第1課時 能層與能級
第2課時 原子光譜
構造原理與電子排布式
第3課時 原子軌道
與電子排布原理
1
2
3
原子結構
第一課時 能層與能級
1、了解人類認識原子的過程
2、進一步認識原子核外電子的分層排布
3、知道原子核外電子的能層和能級分布及其能量關系
4、能用符號表示原子核外的不同能級。
課程目標
美麗的化學結構
人類認識原子的過程
近代科學原子論（1803年）
一切物質都是由最小的不能再分的粒子——原子構成。
原子模型：原子是堅實的、不可再分的實心球。
英國化學家道爾頓
（J.Dalton , 1766～1844)
道爾頓原子模型
湯姆生發現了電子(1897年)
電子是種帶負電、有一定質量的微粒，普遍存在于各種原子之中。
湯姆生原子模型（1904年）：原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子，中和了電荷，從而形成了中性原子。原子是一個球體，正電荷均勻分布在整個球體內，電子像面包里的葡萄干鑲嵌其中。
英國物理學家湯姆生
（J.J.Thomson ,1856～1940）
湯姆生原子模型
湯姆生原子模型
湯姆生
α粒子散射實驗（1909年）
——原子有核
盧瑟福和他的助手做了著名α粒子散射實驗。根據實驗，盧瑟福在1911年提出原子有核模型。
盧瑟福原子模型（又稱行星原子模型）：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成。原子核的質量幾乎等于原子的全部質量，電子在原子核外空間繞核做高速運動。
英國科學家盧瑟福
（E.Rutherford,1871～1937)
盧瑟福原子模型
α粒子散射實驗
Au
盧瑟福原子模型
玻爾原子模型（1913年）
玻爾借助誕生不久的量子理論改進了盧瑟福的模型。
玻爾原子模型（又稱分層模型）：當原子只有一個電子時，電子沿特定球形軌道運轉；當原子有多個電子時，它們將分布在多個球殼中繞核運動。
不同的電子運轉軌道是具有一定級差的穩定軌道。
丹麥物理學家玻爾
（N.Bohr,1885～1962)
1920年，玻爾在他提出的氫原子模型（1913年）基礎上，提出構造原理，即從氫開始，隨核電荷數遞增，新增電子填入原子核外“殼層”的順序，由此開啟了用原子結構解釋元素周期律的篇章。
5年后（1925年），玻爾的“殼層”落實為“能層”與“能級”，厘清了核外電子的可能狀態，復雜的原子光譜得以詮釋。
玻爾原子模型（1913年）
電子云模型
電子云模型（1935年）
現代物質結構學說
人類在認識自然的過程中，經歷了無數的艱辛，正是因為有了無數的探索者，才使人類對事物的認識一步步地走向深入，也越來越接近事物的本質。隨著現代科學技術的發展，我們現在所學習的科學理論，還會隨著人類對客觀事物的認識而不斷地深入和發展。
氫原子電子云圖
原子
原子核
核外電子
質子
中子
（正電）
不顯
電性
（負電）
（正電）
（不帶電）
分層排布
與物質化學性質密切相關
【知識 回顧】原子的組成
一、能層與能級
1、能層
核外電子按 不同分成能層。電子的能層由內向外排序，其序號、符號以及所能容納的最多電子數如下：
能量
依據核外電子的能量不同：
離核遠近：近 遠
能量高低：
核外電子分層排布
1 2 3 4 5 6 7
K L M N O P Q
能層越高，電子的能量 ，能量的高低順序為E（K） E（L） E（M） E（N）越高
<
<
<
低
高
2、能級
能級的符號和所能容納的最多電子數如下：
在多電子原子中，同一能層的電子，還被分成不同能級。
【思考與討論】
1.一個能層的能級數與能層序數（n）間存在什么關系？
2.一個能層最多可容納的電子數與能層序數（n）間存在什么關系？
答：一個能層最多可容納的電子數為2n2個。
答：能層的能級數等于該能層序數。
【思考與討論】
3.以s、p、d、f 為符號的能級分別最多可容納多少個電子？
4.3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數是否相同？
答：以s、p、d、f為符號的各能級可容納的最多電子數依次為1、3、5、7的二倍!
答：3d、4d、5d能級所能容納的最多電子數相同。
5.第五能層最多可容納多少個電子？
它們分別容納在幾個能級中？
各能級最多容納多少個電子？
第五能層最多可容納50個電子；
各能級最多容納電子數分別為2,6,10,14,18個。
5個能級；
【思考與討論】
①任一能層的能級總是從 能級開始，能級數等于該能層序數。
②能級的字母代號總是按s、p、d、f......排序的，字母前的序數是它們所處的能層序數，每個能級最多可容納的電子數依次為自然數中的奇數序列 、 、 、 ...的2倍。
③多電子原子中，同一能層不同能級的能量順序：E（ns） E（np） E（nd） E（nf）......
s
1
3
5
7
<
<
<
【小結】原子核外電子能層和能級
第2課時
原子光譜 構造原理與電子排布式
1、了解原子核外電子在一定條件下會發生激發與躍遷， 了解其簡單應用。
2、了解原子核外電子排布的構造原理。
3、能應用電子排布式表示常見元素(1~36號)原子核外電子的排布。
課程目標
基態與激發態相互轉化的應用
焰色反應
【情境·思考】
激光筆
LED燈裝飾的建筑夜景
基態與激發態 原子光譜
1.基態原子
處于最低能量狀態的原子
吸收能量
2. 激發態原子
處于較高能量狀態的原子
(電子躍遷到較高能級)
特別提醒
電子的躍遷是物理變化(未發生電子轉移)，而原子得失電子時發生的是化學變化。
激發態原子不穩定，易釋放能量變為較低能量的激發態乃至基態原子。
釋放能量
3.研究原子結構的方法——原子光譜
原子光譜的產生
K
L
M
N
基態氫原子：
處于能量最低狀態的氫原子。
基態
K
L
M
N
能量
基態原子吸收能量，其中的電子會發生躍遷，由于電子躍遷，原子處于比基態能量高的狀態，形成激發態原子。
3.研究原子結構的方法——原子光譜
原子光譜的產生
激發態
能量
K
L
M
N
當電子從較高能量的狀態躍遷至較低能量的狀態，乃至基態時，會釋放能量。
3.研究原子結構的方法——原子光譜
原子光譜的產生
光
K
L
M
N
3.研究原子結構的方法——原子光譜
原子光譜的產生
光是電子躍遷釋放能量的重要形式之一。
每一次躍遷的能量以光的形式產生一條分立的譜線，被記錄下來，就形成了原子光譜。
(1)原子核外電子在具有確定能量的軌道上運動，當原子不受外界影響時，電子既不吸收也不放出能量。
原子光譜原理
(3)當電子吸收了能量(如光能、熱能等)，就會從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道上。處于能量較高軌道的電子不穩定，會回到能量較低的軌道上，當電子從能量較高的(E2)軌道躍遷到能量較低的(E0)軌道時發射出光子，發出光的波長取決于兩個軌道的能量差。
總結歸納：
(2)不同的原子軌道具有不同的能量，軌道能量的變化是不連續的，即量子化的
觀看視頻
→光譜：
按照一定能量次序排列的光帶。
→可見光光譜：
可以被人眼觀察的光帶。
3.研究原子結構的方法——原子光譜
不同原子的電子發生躍遷時可以吸收或發射不同的光
氫原子光譜
用光譜儀可以攝取各種原子吸收光譜。
鋰、氦、汞的吸收光譜
3.研究原子結構的方法——原子光譜
不同原子的電子發生躍遷時可以吸收不同的光
用光譜儀可以攝取各種原子的發射光譜。
鋰、氦、汞的發射光譜
3.研究原子結構的方法——原子光譜
不同原子的電子發生躍遷時可以發射不同的光
各種原子的吸收光譜或發射光譜，總稱為原子光譜。
3.研究原子結構的方法——原子光譜
特征:暗背景,亮線, 線狀不連續
特征:亮背景，暗線，線狀不連續
P8
鋰、氦、汞的發射光譜
鋰、氦、汞的吸收光譜
對比二者，它們之間有何聯系？
發射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置。
【深度思考】
1.發射光譜中的彩色亮線與吸收光譜中的暗線恰好處于完全相同的位置。
相同元素的原子，電子在兩個能級之間的躍遷往返時，經歷了兩個恰好相反的過程，過程中也就必然吸收或放出同樣多的能量，對應的光的波長相同。故在吸收光譜和發射光譜相同位置一定出現線狀譜。
為什么？
不同元素的原子具有不同的結構，能級各不相同，因此電子躍遷時發射或吸收光的頻率也必定不同，故每種元素在光譜中都會形成“特征譜線”。
光譜分析：
在現代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素。
原子光譜 原子結構
反映
決定
光譜儀：
利用原子光譜線(吸收或發射光譜)上的特征譜線來鑒定元素的儀器
氫原子光譜
3.研究原子結構的方法——原子光譜
P11
原子光譜的應用——（1）發現新元素
He 氦
3.研究原子結構的方法——原子光譜
藍光
紅光
“太陽元素”
不同元素的焰色試驗
原子光譜的應用——（2）檢驗元素
3.研究原子結構的方法——原子光譜
生活中，我們看到的許多可見光，如：焰火、激光、霓虹燈……都與原子核外電子躍遷釋放能量有關。
發射光譜
（3）生產生活
分析霓虹燈發光的原理：
充有氖氣的霓虹燈能發出紅光，產生這一現象的原因是通電后在電場作用下，放電管里氖原子中的電子吸收能量后躍遷到能量較高的能級，且處在能量較高的能級上的電子會很快地以光的形式釋放能量而躍遷回能量較低的能級上，該光的波長恰好處于可見光區域中的紅色波段。
基態原子
激發態原子
吸收能量
釋放能量
發射光譜
吸收光譜
能量較高
能量最低
課堂小結
特征:暗背景,亮線, 線狀不連續
特征:亮背景，暗線，線狀不連續
主要形式為 (輻射)
光
根據已有知識，試寫出K原子的可能電子排布式與原子結構示意圖？
猜想一：
1s22s22p63s23p63d1
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
猜想二：
1s22s22p63s23p64s1
【問題·探究】
×
√
7
6
5
4
3
2
1
4f
1s
2s
3s
4s
5s
6s
7s
2p
3p
4p
5p
6p
7p
6d
5d
4d
3d
5f
核
外
電
子
填
充
順
序
圖
構造原理： 1s；2s 2p；3s 3p；4s 3d 4p；
規律 5s 4d 5p; 6s 4f 5d 6p；7s 5f 6d
猜想一：
1s22s22p63s23p63d1
+19
2 8 9
+19
2 8 8 1
猜想二：
1s22s22p63s23p64s1
【問題·解釋】
×
√
各能層能級能量關系
構造原理中排布順序的實質
(1)相同能層的不同能級的能量高低順序 ：
(2)英文字母相同的不同能級的能量高低順序：
(3) 不同層不同能級可由下面的公式得出:
————各能級的能量高低順序
ns＜np＜nd＜nf
1s＜2s＜3s＜4s；2p＜3p＜4p; 3d＜4d
ns＜(n-2)f＜(n-1)d＜np (n為能層序數)
鈣Ca 1s22s22p63s23p64s2
鈣Ca
想一想
+20
第1層
第2層
第3層
K層
L層
M層
2
8
8
2
N層
第4層
氫 H
鈉 Na
鋁 Al
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p1
1s1
將能級上所容納的電子數標在該能級符號的 角，并按照 從左到右的順序排列的式子。
4、電子排布式
右上
能層
原子結構示意圖
電子排布式
Li: 1s22s1
練一練
請寫出4~10號元素原子的電子排布式。
4 鈹Be
5 硼B
6 碳C
7 氮N
8 氧O
9 氟F
10 氖Ne
1s2 2s2
1s2 2s22p1
1s2 2s22p2
1s2 2s22p3
1s2 2s22p4
1s2 2s22p5
1s2 2s22p6
點撥 電子排布式的書寫
1．簡單原子的電子排布式
(1)按照構造原理將電子依次填充到能量逐漸升高的能級中。如
(2)簡化電子排布式：把內層電子達到稀有氣體結構的部分，以相應稀有氣體元素符號外加方括號來表示。如Na的核外電子排布式為1s22s22p63s1，其中第一、二電子層與Ne(1s22s22p6)的結構相同，所以其電子排布式可簡化為[Ne]3s1；K的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
微粒 電子排布式 微粒 電子排布式
C 1s22s22p2 Ne 1s22s22p6
Cl 1s22s22p63s23p5 K 1s22s22p63s23p64s1
【練習】試書寫N、Cl、K、26Fe原子的核外電子排布式。
Cl:
K:
26Fe:
1s2 2s22p6 3s23p5
1s2 2s22p6 3s23p6 4s1
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
注意書寫：1s2 2s22p6 3s23p64s2 3d6
點撥 電子排布式的書寫
2．復雜原子的電子排布式
對于較復雜的電子排布式，應先按能量從低到高排列，然后將同一層的電子移到一起。
如 26Fe ：先按能量從低到高排列為1s22s22p63s23p64s23d6，然后將同一層的移到一起，即該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，簡化為[Ar]3d64s2。
練習：請寫出第四周期21—36號元素原子的基態電子排布式。
鈧Sc： ；
鈦Ti： ；
釩V： ；
鉻Cr： ；
錳Mn： ；
1s22s22p63s23p63d14s2
1s22s22p63s23p63d24s2
1s22s22p63s23p63d34s2
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d54s2
練習：請寫出第四周期21—36號元素原子的基態電子排布式。
鐵Fe： ；
鈷Co： ；
鎳Ni： ；
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d74s2
1s22s22p63s23p63d84s2
1s22s22p63s23p63d104s1
1s22s22p63s23p63d104s2
1s22s22p63s23p63d104s24p1
銅Cu： ；
鋅Zn： ；
鎵Ga： ；
練習：請寫出第四周期21—36號元素原子的基態電子排布式。
鍺Ge： ；
砷As： ；
硒Se： ；
溴Br： ；
氪Kr： ；
1s22s22p63s23p63d104s24p2
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p4
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s24p6
1s22s22p63s23p63d54s1
1s22s22p63s23p63d104s1
24號鉻：
29號銅：
練習：1～36號元素中是否都遵循構造原理？
能否舉出具體的例子？
注 意
點撥 電子排布式的書寫
3．特殊原子的核外電子排布式
當p、d、f能級處于全空、全充滿或半充滿狀態時，能量相對較低，原子結構較穩定。
(1)24Cr的電子排布式的書寫
(2)29Cu的電子排布式的書寫
第3課時 原子軌道與電子排布原理
1、了解原子核外電子的運動狀態，知道電子云和原子軌道。
2、知道原子核外電子的排布遵循泡利原理、洪特規則和能量最低原理。
3、掌握1~36號元素的原子核外電子排布圖(或叫軌道表示式)。
課程目標
1911年，英國物理學家盧瑟福根據1910年進行的α粒子散射實驗，提出了原子結構的行星模型。在這個模型里，電子像太陽系的行星圍繞太陽轉一樣圍繞著原子核旋轉。
α粒子散射實驗
原子核外的電子運動狀態是怎么樣呢？
1913年，丹麥科學家玻爾在盧瑟福模型的基礎上，他提出了氫原子模型，電子在線性軌道上運行，解決了原子結構的穩定性問題，描繪出了完整而令人信服的原子結構學說。氫原子結構理論成功的闡述了原子的穩定性，氫原子光譜的產生和不連續性。
氫原子光譜與氫原子能級
電子云與原子軌道
宏觀物體 微觀粒子
質量 很大 很小
速度 較慢 很快（接近光速）
位移 可測 位移、能量
不可同時測定
能量 可測
軌跡 可描述 （畫圖或函數描述） 不可確定
宏觀、微觀運動的不同
1920年，海森堡提出著名的海森堡測不準原理：無法同時精確測量某個原子在某一時刻的位置和動量。
01
電子云
01、電子云
1913年，波爾提出氫原子模型，電子在線性軌道上繞核運行
量子力學指出，一定空間運動狀態的電子并不在玻爾假定的線性軌道上運行，而在核外空間各處都可能出現，但出現的概率不同，可以算出它們的概率密度分布。
P表示電子在某處出現的概率
V表示該處的體積
概率密度：ρ=
1．概率密度
氫原子的1s電子在原子核外出現的概率分布圖
小點是1s電子在原子核外出現外出現的概率密度的形象描述,s電子云為球形,p電子云是啞鈴狀。
小點越密，表明概率密度越大
01、電子云
s電子云呈球形，p電子云呈啞鈴形或紡錘形。
01、電子云
(1)電子云圖表示電子在核外空間某處出現的概率,不代表電子的運
動軌跡。
(2)電子云圖中的小黑點是電子在原子核外出現的概率密度的形象
描述,小黑點越密,表明電子在核外出現的概率密度越大。
01、電子云
電子云輪廓圖的繪制過程
(3)電子云圖很難繪制,使用不方便,故常使用電子云輪廓圖。
常把電子出現的概率約為90%的空間圈出來
球形輪廓圖
x
y
z
01、電子云
02
原子軌道
【思考與討論】
你能發現什么規律？
相同原子的s電子的電子云輪廓圖
1、不同能級s電子的電子云形狀一
致，均為球形。
2、能層越高，s電子的電子云半徑
越大。
原因：由于電子能量依次增高，電子在離核更遠的區域出現的概率增大，電子云越來越向更大的空間擴展
02、原子軌道
除s電子云外，其他電子云都不是球形的。 例如 p電子的原子軌道呈啞鈴狀。
p能級有三個原子軌道，它們互相垂直，分別以px、py、pz表示，同一能層中px、py、pz的能量相同。
P軌道的空間取向性
02、原子軌道
02、原子軌道
S能級的原子軌道
P能級的原子軌道
d能級原子軌道有5個
f能級原子軌道有7個
02、原子軌道
各能級包含的原子軌道數
（1）ns能級各有1個原子軌道；
（2）np能級各有3個原子軌道；
（3）nd能級各有5個原子軌道；
（4）nf能級各有7個原子軌道；
能層數 K L M N O P Q n
能級數 1 2 3 4 5 6 7
軌道數 1 4 9 16 25 36 49
n
n2
02、原子軌道
不同能層的能級、原子軌道及電子云輪廓圖
能層 能級 原子軌道數 原子軌道名稱 電子云輪廓圖
形狀 取向
K 1s 1 1s 球形 －
L 2s 1 2s 球形 －
2p 3 2px、2py、2pz 啞鈴形 相互垂直
M 3s 1 3s 球形 －
3p 3 3px、3py、3pz 啞鈴形 相互垂直
3d 5 …… …… ……
N 4s 1 4s 球形 －
4p 3 4px、4py、4pz 啞鈴形 相互
垂直 4d 5 …… …… ……
4f 7 …… …… ……
…… …… …… …… …… ……
d軌道和f軌道各有名稱、形狀和取向，此處不作要求。
02、原子軌道
1.s原子軌道是球形的，p原子軌道是紡錘形的
2.能層序數n越大，原子軌道的半徑越大；
3.不同能層的同種能級的原子軌道形狀相似，只是半徑不同；相同能層
的同種能級的原子軌道形狀相似，半徑相同，能量相同，方向不同
4. s能級只有一個原子軌道；p能級有3個原子軌道，互相垂直，可分別以
px、py、pz表示，能量相等。如2px、2py、2pz軌道的能量相等。
為什么每個原子軌道中最多可容納兩個電子，那么這兩個電子的運動狀態有什么差異呢？
氫原子光譜實驗
鈉原子光譜實驗
基態原子核外電子排布規律是什么？
電子自旋
1925年，烏倫貝克和哥德斯密根據實驗事實提出假設：
電子除了空間運動狀態外，還存在一種運動狀態叫自旋。
基態原子核外電子排布規律
電子除空間運動狀態外，還有一種狀態叫做自旋。
電子自旋在空間有順時針和逆時針兩種取向，簡稱自旋相反，常用上下箭頭（ “↑”“↓” ）表示自旋相反的電子。
電子自旋
①自旋是微觀粒子普遍存在的一種如同電荷、質量一樣的內在屬性。
②能層、能級、原子軌道和自旋狀態四個方面共同決定電子的運動狀態，電子能量與能層、能級有關，電子運動的空間范圍與原子軌道有關
電子自旋
01
泡利原理
基態原子核外電子排布規律
在一個原子軌道里,最多只能容納2個電子,且它們的自旋相反。這個原理被稱為泡利原理（也稱泡利不相容原理）
（1）軌道表示式（又稱電子排布圖）：表示電子排布的一種圖式，如鈉
的基態原子的軌道表示式如下：
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
01、泡利原理
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
1、用□或○代表一個原子軌道，能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框
相連。不同能級中的□或○要相互分開，同一能級中的□或○要相互連接
01、泡利原理
4、箭頭表示一種自旋狀態的電子，一個箭頭表示一個電子，↓↑”稱電子
對 ， “↓”或“↑”表示單電子，箭頭同向，自旋平行，箭頭相反，自
旋相反。
2、整個電子排布圖中各能級的排列順序要與相應的電子排布式一致
3、通常在方框下方或者上方標記能級符號
↑↓
1s 2s 2p 3s
↑↓
↑
↑↓
↑↓
↑↓
Na
1s22s22p63s1
Na
01、泡利原理
電子排布的軌道表示式
鋁原子核外電子排布式
鋁原子外層成對電子對的數目為6,有一個單電子。
01、泡利原理
1．某原子核外電子排布為ns2np7，它違背了（ ）A．泡利原理 B．能量最低原理
C．洪特規則 D．洪特規則特例
A
02
洪特規則
基態原子核外電子排布規律
請寫出基態碳原子可能的軌道表示式。
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
哪個正確呢？
【思考與討論】
02、洪特規則
基態原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占，且自旋平行。
2p3的電子排布圖
X
X
√
請寫出基態碳原子可能的軌道表示式。
② C
1s
↑↑
↑↓
↑↓
2s
2p
① C
1s
↑↓
↑↓
↑↓
2s
2p
2p
③ C
↑
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
2p
④ C
↓
1s
↑
↑↓
↑↓
2s
哪個正確呢？
【思考與討論】
√
02、洪特規則
洪特規則不僅適用于基態原子，也適用于基態離子
洪特規則適用于電子填入簡并軌道，并不適用于電子填入能量不同的軌道
洪特
F.Hund, 1896—1997
02、洪特規則
能量較低
狀態穩定
全充滿（p6，d10，f14）
全空時（p0，d0，f0 ）
半充滿（p3，d5，f7 ）
↑ ↑ ↑
np3
對于能量相同的軌道(同一能級),當電子排布處于全滿、半滿、全空時比較穩定,整個體系的能量最低。
Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
Cu：1s22s22p63s23p63d94s2
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
Cu：1s22s22p63s23p63d104s1
√
√
02、洪特規則
2．若將14Si的電子排布式寫成1s22s22p63s23p，它違背了( )
A．能量守恒原理
B．泡利原理
C．能量最低原理
D．洪特規則
D
03
能量最低原理
基態原子核外電子排布規律
能量最低原理
在構建基態原子時，電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態
能級的能量高低順序如構造原理所示(對于1～36號元素來說，應重點掌握和記憶“ ”這一順序)。
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p
在構建基態原子時，電子將盡可能占據能量最低的原子軌道,使整個原子的能量最低,這就是能量最低原理。
3．基態原子的核外電子排布的原則不包括( ) A．能量守恒原理
B．能量最低原理 C．泡利原理
D．洪特規則
A
4．已知下列電子排布圖所表示的是元素的原子，其中能量處
于最低狀態的是( )
B．
C．
D．
A．
B
5．下列軌道表示式能表示處于最低能量狀態的氮原
子的是( )
B．
C．
D．
A
A．
(1)最外層只有1個未成對電子的元素
(2)最外層有2個未成對電子的元素
(3)最外層有3個未成對電子的元素
(4)核外電子排布中，未成對電子數最多的元素
ⅠA族(ns1：H、Li、Na、K)； ⅢA族(ns2np1：B、Al、Ga)；
ⅦA族(ns2np5：F、Cl、Br)； Cr(3d54s1)、Cu(3d104s1)。
ⅣA族(ns2np2：C、Si、Ge)； ⅥA族(ns2np4：O、S、Se)。
ⅤA族(ns2np3：N、P、As)。
Cr(3d54s1，共有6個未成對電子)。
【拓展提升】
基態原子核外電子排布規律
能量最低原理
泡利原理
洪特規則
構造原理
1．下列電子排布式違反了泡利不相容原理的是( )
A．銅原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d94s2
B．碳原子的電子排布式：1s22s22p2
C．鈧原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s2
D．硅原子的電子排布式：1s22s22p63s33p1
D
2．（2021·福建·福清西山學校高二月考）(1)基態Cl原子中，電子占據的最高電子層符號為_______，該電子層具有的原子軌道數為_______。(2)基態原子的N層有1個未成對電子，M層未成對電子最多的元素是_______，其價電子排布式為_______。(3)最外層電子數是次外層電子數3倍的元素是_______，其電子排布圖為_______。(4)下列表示的為一激發態原子的是_______。
A．1s12s1 B．1s22s22p1 C．1s22p53s1 D．1s22s22p63s2
AC
M
9
Cr
3d54s1
O
3．已知X、Y、Z均為主族元素，Z元素的核電荷數比Y的小8； X原子最外層只有1個電子； Y原子的M電子層有2個未成對電子： Z原子的最外層p軌道上有一對成對電子。則由這三種元素組成的化合物的化學式可能為( )
A．X4YZ4 B．X2YZ3 C．XYZ4 D．X2Y2Z3
BD
對比歸納 原子核外電子排布的表示方法
結構示意圖 意義 將每個能層上的電子總數表示在原子核外的式子
實例 Al S2－　　
電子排布式 意義 用數字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數，這就是電子排布式
實例 K：1s22s22p63s23p64s1
簡化電子排布式 意義 為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內層電子達到稀有氣體結構的部分以相應稀有氣體的元素符號外加方括號表示
實例 K：[Ar]4s1
價電子排布式 意義 主族元素的價層電子指最外層電子，價層電子排布式即外圍電子排布式
實例 Al：3s23p1
軌道表示式 或電子排布圖 意義 每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子
實例 Al
1s22s22p63s23p63d104s2
能層數：4
能級數：7
原子軌道數：15
小結
1、判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)能層就是電子層，包含不同的能級(　　)
(2)能層越高，離原子核越遠(　　)
(3)ns、np、nd最多容納的電子數均為2(　　)
(4)每一能層均包含s、p、d、f能級(　　)
√
√
×
×
課堂練習
2、下列能層中，包含 f 能級的是(　　)
A．K能層 B．L能層
C．M能層 D．N能層
答案：D
解析：K能層是第一能層，只有1s能級；L能層是第二能層，有兩個能級，即2s和2p；M能層是第三能層，有三個能級，即3s、3p、3d；N能層是第四能層，有四個能級，即4s、4p、4d、4f。根據能級數等于能層序數，只有能層序數≥4的能層才有f能級。
3、下列能級符號表示錯誤的是( )
A.6s B.3d C.3f D.5p
答案：C
4.下列有關核外電子排布的式子不正確的是(　　)
A．24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
B．K的簡化電子排布式：[Ar]4s1
C．N原子的電子排布圖為
D．S原子的電子排布圖為
答案：D
解析：

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