資源簡介

第五章　物質結構與性質　元素周期律
第25講　原子結構　核外電子排布
1.掌握原子結構中微粒數目的關系。
2．了解原子核外電子的運動狀態、能級分布和排布原理。
3．能正確書寫1～36號元素原子核外電子排布式、價層電子排布式和軌道表示式。
考點一　原子結構、核素、同位素
1.原子構成
(1)構成微粒及作用
電子最外層電子數決定主族元素的
______性質各層電子數
(2)微粒之間的數量關系
①原子中：質子數(Z)＝核電荷數＝核外電子數；
②質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)；
③陽離子的核外電子數＝________________；
④陰離子的核外電子數＝________________。
(3)符號中各數字的含義
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的關系
(2)同位素的特征
①相同存在形態的同位素，化學性質幾乎完全相同，物理性質不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數一般不變。
(3)氫元素的三種核素
H：名稱為________，不含中子；
H：用字母________表示，名稱為________或重氫；
H：用字母________表示，名稱為________或超重氫。
【師說·助學】　原子中不一定都含有中子，如H中沒有中子。
(4)幾種重要的核素
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古斷代 制氫彈 示蹤原子
3.兩種相對原子質量
(1)原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與________________的比值。
(2)元素的相對原子質量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．核聚變如H+H―→He＋n，因為有新微粒生成，所以該變化是化學變化：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．中子數不同而質子數相同的微粒一定互為同位素：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．Cl與Cl得電子能力幾乎相同：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 [2021·北京卷，2]下列有關放射性核素氚(H)的表述不正確的是(　　)
A.H原子核外電子數為1
B.H原子核內中子數為3
C.H2與H2化學性質基本相同
D.H2O具有放射性
典例2 湯姆孫(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年發現了(_10^22)Ne。下列有關說法正確的是(　　)
A.Ne和Ne屬于同素異形體
B.Ne和Ne屬于不同的核素
C.Ne和Ne的中子數相同
D.Ne轉變為Ne為化學變化
【對點演練】
考向一　微粒中“粒子數”的確定
1．月球上的每百噸He聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量，地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一個 12C原子的質量為a g，一個He原子的質量為b g，NA為阿伏加德羅常數。下列說法正確的是(　　)
A.He比He多一個中子
B．氦元素的近似相對原子質量為3.5
C.He的相對原子質量為
D.He的摩爾質量為bNA
考向二　元素、核素、同位素的概念辨析
2．現有下列9種微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各題：
(1)H、H分別是氫元素的一種________，它們互稱為________。
(2)互為同素異形體的微粒是________。
(3)Fe2＋的中子數為________，核外電子數為________。
(4)上述9種微粒中有________種核素，含有________種元素。
考點二　核外電子運動狀態與排布原理
1.核外電子運動狀態
核外電子按能量不同分成能層，同一能層的電子，還被分成不同能級。量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。
(1)原子核外能層、能級、原子軌道之間的關系。
能層(n) 一 二 三 四
能層符號 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
能級符號 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
各能級原 子軌道數 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
各能層原 子軌道數 ____ ____ ____ ____
最多容納 電子數 ____ ____ ____ ____
(2)能量關系
①同一能層各能級能量順序：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)。
②形狀相同的原子軌道能量的高低：E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)……
③同一能層內形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量________。
(3)電子云：s電子云輪廓圖呈________形；p電子云輪廓圖呈________形，p電子云有________種伸展方向。
2．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。
激發態原子：基態原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變為激發態原子。
(2)原子光譜：不同元素原子的電子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。
3．基態原子核外電子排布依據
(1)排布原理
①能量最低原理：在構建基態原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。
②泡利原理：在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反。
③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。 如2p3的電子排布為，不能表示為
【師說·助學】　當能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態時，體系的能量最低。
(2)填充順序——構造原理
(3)基態原子核外電子排布表示方法(以硫原子為例)
電子排布式 ________________
簡化電子排布式 ________________
價層電子排布式 ________________
價層電子軌道表示式 (電子排布圖) ________________
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．p能級能量不一定比s能級的能量高：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．22Ti的電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3. 表示的原子能量處于最低狀態：_______________________________________。
4.1s22s12p1表示的是激發態原子的電子排布：_________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 [2023·浙江1月，17改編]由硅原子形成的三種微粒，電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，其中屬于基態粒子的是________，屬于激發態粒子的是________。
典例2 [2021·河北卷，17節選](1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是________(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態，若一種自旋狀態用＋表示，與之相反的用－表示，稱為電子的自旋磁量子數。對于基態的磷原子，其價電子自旋磁量子數的代數和為________。
【師說·延伸】　(1)符合核外電子排布原理的粒子均為基態粒子，否則為激發態粒子。
(2)電子的運動狀態與原子核外電子數目相等；空間運動狀態與核外電子填充原子軌道的數目相等。
【對點演練】
考向一　基態原子核外電子排布表示方法
1.下列Li原子軌道表示式表示的狀態中，能量最低和最高的分別為________、________(填字母)。
2．(1)A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為__________；其基態原子價層電子的軌道表示式為________________。
(2)E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個未成對電子，E的元素符號為________，其基態原子的核外電子排布式為________。
(3)元素D的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為________，其基態原子的核外電子排布式為________。
核外電子排布常見錯誤
(1)在書寫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：
(2)當出現d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。
考向二　判斷電子的運動狀態
3．(1)銅或銅鹽的焰色試驗為綠色，該光譜是________(填“吸收光譜”或“發射光譜”)。
(2)鉀發生焰色試驗的原因是________________________________________________。
4．(1)基態F原子核外電子的運動狀態有______種。
(2)基態鈦原子的價層電子排布式為________，其原子核外電子的空間運動狀態有________種，共有________種運動狀態不同的電子。
(3)基態Si原子價層電子的運動狀態有________種，若其電子排布式表示為[Ne]3s23p違背了________。
(4)基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有________種。
考向三　判斷原子中未成對電子數目
5．按要求填空：
(1)基態Ti3＋中未成對電子數有________個；與Ti同族相鄰的元素Zr的基態原子價層電子排布式為________。與鈦同周期元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有________種。
(2)血紅蛋白中的鐵處于基態時，其最高能級中的單電子數為________。
(3)Cr與Ni的基態原子核外未成對電子數之比為________。
(4)第四周期中未成對電子數最多的基態原子的價層電子軌道表示式為________________。
(5)氨硼烷(NH3BH3)的制備是當今科學研究的重要課題，可用反應B(OCH3)3＋NH4Cl＋LiAlH4===NH3BH3＋Al(OCH3)3＋LiCl＋H2↑進行制備。反應中涉及元素的基態原子中含1個未成對電子的有________種。
第四周期元素原子未成對電子數歸納
未成對電子數 1 2 3 4 5 6
元素 K、Sc、Cu、Ga、Br Ti、Ni、Ge、Se V、Co、As Fe Mn Cr
第五章　物質結構與性質　元素周期律
第25講　原子結構　核外電子排布
考點一
夯實·必備知識
1．(1)核素　元素　化學　(2)③質子數－電荷數　④質子數＋電荷數
2．(3)氕　D　氘　T　氚
3．(1)12C質量的1/12
易錯診斷
1．正確。
2．錯誤。化學變化是原子的重新組合，原子是化學變化的最小微粒； 核聚變中原子發生了變化，故核聚變不屬于化學變化。
3．錯誤。與二者屬于同位素；OH－與Na＋二者不屬于同位素。中子數不同而質子數相同的原子一定互為同位素。
4．正確。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　答案：B
典例2　解析：和e的質子數相同，中子數不同，屬于不同的核素，互為同位素，不互為同素異形體，A、C項錯誤，B項正確；e轉變為e，沒有新物質生成，不是化學變化，D項錯誤。
答案：B
對點演練
1．解析：比e少一個中子，A錯誤；不能確定核素的原子百分含量，因此不能計算氦元素的近似相對原子質量，B錯誤；一個原子的真實質量與一個原子質量的的比值是該核素的相對原子質量，因此e的相對原子質量為，C正確；e的摩爾質量為bNA g·mol－1，D錯誤。
答案：C
2．解析：H、分別是氫元素的一種核素；、是質子數相同而中子數不同的氫元素的不同原子，它們互稱為同位素。
(2)O2和O3是同種元素組成的不同單質，互為同素異形體。
Fe2＋的中子數為56－26＝30，核外電子數為26－2＝24。
答案：(1)核素　同位素　O2、O3
(3)30　24　(4)7　5
考點二
夯實·必備知識
1．(1)K　L　M　N　1s　2s　2p　3s　3p　3d　4s　4p　4d　4f　1　1　3　1　3　5　1　3　5　7　1　4　9　16　2　8　18　32　(2)③相等　(3)球　啞鈴　3
2．(2)吸收　發射
3．(3)1s22s22p63s23p4　[Ne]3s23p4　3s23p4　
易錯診斷
1．正確。
2．錯誤。違反的是泡利不相容原理。
3．錯誤。根據洪特規則，基態原子應為，此狀態的原子能量才處于最低狀態。
4．正確。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　解析：電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分別為基態Si原子、Si＋離子、激發態Si原子。
答案：①②　③
典例2　解析：(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子分別為H＋(或H－)、O2－、K＋和P3－，其中核外電子排布相同的是K＋和P3－。
(2)對于基態的磷原子，其價電子排布式為3s23p3，其中3s軌道的2個電子自旋狀態相反，自旋磁量子數的代數和為0；根據洪特規則可知，其3p軌道的3個電子的自旋狀態相同，因此，基態磷原子的價電子的自旋磁量子數的代數和為＋或－。
答案：(1)K＋和P3－　(2)＋或－
對點演練
1．解析：根據核外電子排布規律可知Li的基態原子核外電子排布式為1s22s1，則④中能量最低；選項③中有2個電子處于2p能級上，能量最高。
答案：④　③
2．答案：(1)N　
(2)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
3．答案：(1)發射光譜
(2)電子由較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，以光的形式釋放能量
4．解析：(1)基態F原子共有9個核外電子，則每個電子都有對應的軌道和自旋狀態，所以核外電子的運動狀態有9種。
(2)基態Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，價層電子排布式為3d24s2；s軌道有一種空間運動狀態，p軌道有三種空間運動狀態，d軌道有五種空間運動狀態，3d軌道只有兩個電子，有兩種空間運動狀態，因此基態Ti原子的核外電子的空間運動狀態有12種；核外有22個電子，就有22種運動狀態。
(4)基態Cu原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態Cu原子核外有幾個軌道，其核外電子就有幾種空間運動狀態，則基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15種。
答案：(1)9　(2)3d24s2　12　22　(3)4　洪特規則　(4)15
5．解析：(1)Ti位于第四周期，Ti基態原子未成對電子數是2，與鈦同周期的所有元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有Ni、Ge、Se。
(3)基態鉻原子價層電子排布式為3d54s1，核外有6個未成對電子，基態鎳原子價層電子排布式為3d84s2，核外有2個未成對電子，則鉻與鎳的基態原子核外未成對電子數之比為3∶1。
答案：(1)1　4d25s2　3　(2)4　(3)3∶1
(4) 　(5)5(共41張PPT)
第25講　原子結構　核外電子排布
1.掌握原子結構中微粒數目的關系。
2．了解原子核外電子的運動狀態、能級分布和排布原理。
3．能正確書寫1～36號元素原子核外電子排布式、價層電子排布式和軌道表示式。
考點一
考點二
考點一
1.原子構成
(1)構成微粒及作用
核素
元素
化學
(2)微粒之間的數量關系
①原子中：質子數(Z)＝核電荷數＝核外電子數；
②質量數(A)＝質子數(Z)＋中子數(N)；
③陽離子的核外電子數＝________________；
④陰離子的核外電子數＝________________。
(3)符號 中各數字的含義
質子數－電荷數
質子數＋電荷數
2．元素、核素、同位素
(1)元素、核素、同位素的關系
(2)同位素的特征
①相同存在形態的同位素，化學性質幾乎完全相同，物理性質不同。
②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分數一般不變。
(3)氫元素的三種核素
H：名稱為________，不含中子；
H：用字母________表示，名稱為________或重氫；
H：用字母________表示，名稱為________或超重氫。
【師說·助學】　原子中不一定都含有中子，如H中沒有中子。
(4)幾種重要的核素
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古斷代 制氫彈 示蹤原子
氕
D
氘
T
氚
3.兩種相對原子質量
(1)原子(即核素)的相對原子質量：一個原子(即核素)的質量與________________的比值。
(2)元素的相對原子質量：是按該元素各種天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如：Ar(Cl)＝Ar(35Cl)×a%＋Ar(37Cl)×b%。
12C質量的1/12
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．一種元素可以有多種核素，也可能只有一種核素，有多少種核素就有多少種原子：
____________________________________________。
2．核聚變如H+H―→He＋n，因為有新微粒生成，所以該變化是化學變化：
___________________________________________________________。
正確。
錯誤。化學變化是原子的重新組合，原子是化學變化的最小微粒； 核聚變中原子發生了變化，故核聚變不屬于化學變化。
3．中子數不同而質子數相同的微粒一定互為同位素：
___________________________________________________________。
4．Cl與Cl得電子能力幾乎相同：
___________________________________________________________。
錯誤。與二者屬于同位素；OH－與Na＋二者不屬于同位素。中子數不同而質子數相同的原子一定互為同位素。
正確。
【教考銜接】
典例1 [2021·北京卷，2]下列有關放射性核素氚(H)的表述不正確的是(　　)
A.H原子核外電子數為1
B.H原子核內中子數為3
C.H2與H2化學性質基本相同
D.H2O具有放射性
答案：B
典例2 湯姆孫(J.J.Thomson)和阿斯通(F.W.Aston)在1913年發現了(_10^22)Ne。下列有關說法正確的是(　　)
A.Ne和Ne屬于同素異形體
B.Ne和Ne屬于不同的核素
C.Ne和Ne的中子數相同
D.Ne轉變為Ne為化學變化
答案：B
解析：和e的質子數相同，中子數不同，屬于不同的核素，互為同位素，不互為同素異形體，A、C項錯誤，B項正確；e轉變為e，沒有新物質生成，不是化學變化，D項錯誤。
【對點演練】
考向一　微粒中“粒子數”的確定
1．月球上的每百噸He聚變所釋放出的能量相當于目前人類一年消耗的能量，地球上氦元素主要以He的形式存在。已知一個 12C原子的質量為a g，一個He原子的質量為b g，NA為阿伏加德羅常數。下列說法正確的是(　　)
A.He比He多一個中子
B．氦元素的近似相對原子質量為3.5
C.He的相對原子質量為
D.He的摩爾質量為bNA
答案：C
解析：比e少一個中子，A錯誤；不能確定核素的原子百分含量，因此不能計算氦元素的近似相對原子質量，B錯誤；一個原子的真實質量與一個原子質量的的比值是該核素的相對原子質量，因此e的相對原子質量為，C正確；e的摩爾質量為bNA g·mol－1，D錯誤。
考向二　元素、核素、同位素的概念辨析
2．現有下列9種微粒：H、H、C、C、N、Fe2＋、Fe3＋、O2、O3。按要求完成以下各題：
(1)H、H分別是氫元素的一種________，它們互稱為________。
(2)互為同素異形體的微粒是________。
(3)Fe2＋的中子數為________，核外電子數為________。
(4)上述9種微粒中有________種核素，含有________種元素。
核素
同位素
O2、O3
30
24
7
5
解析：H、分別是氫元素的一種核素；、是質子數相同而中子數不同的氫元素的不同原子，它們互稱為同位素。
(2)O2和O3是同種元素組成的不同單質，互為同素異形體。
Fe2＋的中子數為56－26＝30，核外電子數為26－2＝24。
考點二
1.核外電子運動狀態
核外電子按能量不同分成能層，同一能層的電子，還被分成不同能級。量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態稱為一個原子軌道。
(1)原子核外能層、能級、原子軌道之間的關系。
K
L
M
N
能層(n) 一 二 三 四
能層符號 ____ ____ ____ ____
能級符號 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
各能級原 子軌道數 ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
各能層原 子軌道數 ____ ____ ____ ____
最多容納 電子數 ____ ____ ____ ____
4
9
16
2
8
18
32
1
(2)能量關系
①同一能層各能級能量順序：E(ns)＜E(np)＜E(nd)＜E(nf)。
②形狀相同的原子軌道能量的高低：E(1s)＜E(2s)＜E(3s)＜E(4s)……
③同一能層內形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量________。
(3)電子云：s電子云輪廓圖呈________形；p電子云輪廓圖呈________形，p電子云有________種伸展方向。
相等
球
啞鈴
3
2．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。
激發態原子：基態原子吸收能量，它的電子會躍遷到較高能級，變為激發態原子。
(2)原子光譜：不同元素原子的電子發生躍遷時會吸收或釋放不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜上的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。
吸收
發射
3．基態原子核外電子排布依據
(1)排布原理
①能量最低原理：在構建基態原子時，電子將盡可能地占據能量最低的原子軌道，使整個原子的能量最低。
②泡利原理：在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反。
③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。 如2p3的電子排布為 ，
不能表示為
【師說·助學】　當能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態時，體系的能量最低。
(2)填充順序——構造原理
(3)基態原子核外電子排布表示方法(以硫原子為例)
電子排布式 ________________
簡化電子排布式 ________________
價層電子排布式 ________________
價層電子軌道表示式(電子排布圖) ________________
1s22s22p63s23p4
[Ne]3s23p4
3s23p4
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．p能級能量不一定比s能級的能量高：
___________________________________________________________。
2．22Ti的電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理：
___________________________________________________________。
3. 表示的原子能量處于最低狀態：
____________________________________________________________。
4.1s22s12p1表示的是激發態原子的電子排布：
________________________________________________。
正確。
錯誤。違反的是泡利不相容原理。
錯誤。根據洪特規則，基態原子應為 ，此狀態的原子能量才處于最低狀態。
正確。
典例1 [2023·浙江1月，17改編]由硅原子形成的三種微粒，電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，其中屬于基態粒子的是________，屬于激發態粒子的是________。
①②
③
解析：電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分別為基態Si原子、Si＋離子、激發態Si原子。
典例2 [2021·河北卷，17節選](1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子中，核外電子排布相同的是________(填離子符號)。
(2)原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態，若一種自旋狀態用＋表示，與之相反的用－表示，稱為電子的自旋磁量子數。對于基態的磷原子，其價電子自旋磁量子數的代數和為________。
K＋和P3－
＋或－
　解析：(1)在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡單離子分別為H＋(或H－)、O2－、K＋和P3－，其中核外電子排布相同的是K＋和P3－。
(2)對于基態的磷原子，其價電子排布式為3s23p3，其中3s軌道的2個電子自旋狀態相反，自旋磁量子數的代數和為0；根據洪特規則可知，其3p軌道的3個電子的自旋狀態相同，因此，基態磷原子的價電子的自旋磁量子數的代數和為＋或－。
【師說·延伸】　(1)符合核外電子排布原理的粒子均為基態粒子，否則為激發態粒子。
(2)電子的運動狀態與原子核外電子數目相等；空間運動狀態與核外電子填充原子軌道的數目相等。
【對點演練】
考向一　基態原子核外電子排布表示方法
1.下列Li原子軌道表示式表示的狀態中，能量最低和最高的分別為________、________(填字母)。
④
③
解析：根據核外電子排布規律可知Li的基態原子核外電子排布式為1s22s1，則④中能量最低；選項③中有2個電子處于2p能級上，能量最高。
2．(1)A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為__________；其基態原子價層電子的軌道表示式為
________________。
(2)E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個未成對電子，E的元素符號為________，其基態原子的核外電子排布式為_____________________________。
(3)元素D的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為________，其基態原子的核外電子排布式為
______________________________。
N
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
歸納總結
核外電子排布常見錯誤
(1)在書寫基態原子的軌道表示式時，常出現以下錯誤：
(2)當出現d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。
考向二　判斷電子的運動狀態
3．(1)銅或銅鹽的焰色試驗為綠色，該光譜是________(填“吸收光譜”或“發射光譜”)。
(2)鉀發生焰色試驗的原因是
____________________________________________________________。
發射光譜
電子由較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態或基態時，以光的形式釋放能量
4．(1)基態F原子核外電子的運動狀態有______種。
(2)基態鈦原子的價層電子排布式為________，其原子核外電子的空間運動狀態有________種，共有________種運動狀態不同的電子。
(3)基態Si原子價層電子的運動狀態有________種，若其電子排布式表示為[Ne]3s23p違背了________。
(4)基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有________種。
考向三　判斷原子中未成對電子數目
9
3d24s2
12
22
4
洪特規則
15
解析：(1)基態F原子共有9個核外電子，則每個電子都有對應的軌道和自旋狀態，所以核外電子的運動狀態有9種。
(2)基態Ti原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，價層電子排布式為3d24s2；s軌道有一種空間運動狀態，p軌道有三種空間運動狀態，d軌道有五種空間運動狀態，3d軌道只有兩個電子，有兩種空間運動狀態，因此基態Ti原子的核外電子的空間運動狀態有12種；核外有22個電子，就有22種運動狀態。
(4)基態Cu原子核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態Cu原子核外有幾個軌道，其核外電子就有幾種空間運動狀態，則基態Cu原子核外電子的空間運動狀態有1＋1＋3＋1＋3＋5＋1＝15種。
5．按要求填空：
(1)基態Ti3＋中未成對電子數有________個；與Ti同族相鄰的元素Zr的基態原子價層電子排布式為________。與鈦同周期元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有________種。
(2)血紅蛋白中的鐵處于基態時，其最高能級中的單電子數為________。
(3)Cr與Ni的基態原子核外未成對電子數之比為________。
1
4d25s2
3
4
3∶1
解析：(1)Ti位于第四周期，Ti基態原子未成對電子數是2，與鈦同周期的所有元素的基態原子中，未成對電子數與鈦相同的元素有Ni、Ge、Se。
(3)基態鉻原子價層電子排布式為3d54s1，核外有6個未成對電子，基態鎳原子價層電子排布式為3d84s2，核外有2個未成對電子，則鉻與鎳的基態原子核外未成對電子數之比為3∶1。
(4)第四周期中未成對電子數最多的基態原子的價層電子軌道表示式
為________________。
(5)氨硼烷(NH3BH3)的制備是當今科學研究的重要課題，可用反應B(OCH3)3＋NH4Cl＋LiAlH4===NH3BH3＋Al(OCH3)3＋LiCl＋H2↑進行制備。反應中涉及元素的基態原子中含1個未成對電子的有________種。
5
歸納總結
第四周期元素原子未成對電子數歸納
未成對電子數 1 2 3 4 5 6
元素 K、Sc、Cu、Ga、Br Ti、Ni、Ge、Se V、Co、As Fe Mn Cr

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