2024年高二化學教案 選擇性必修2(配人教版)第2課時電子云與原子軌道 核外電子排布規(guī)則

第2課時電子云與原子軌道核外電子排布規(guī)則

?學習目標,

1.通過學習用原子軌道和電子云模型來描述電子的運動狀態(tài)(空間分

布及能量)，能辨識微觀粒子運動狀態(tài)不同于宏觀物體運動狀態(tài)。

2.通過認識基態(tài)原子中核外電子的排布遵循能量最低原理、泡利原理

和洪特規(guī)則等,能根據(jù)核外電子的排布規(guī)則正確表示1?36號元素基

態(tài)原子核外電子的排布。

金任務分項突破

學習任務1認識電子云與原子軌道

?自主梳理,

1.電子云

⑴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P表示。

(2)電子云:處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密

度分布的形象化描述。

Q微思考1電子云圖中小黑點表示的是電子嗎？

提示:不是,表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率。

2.電子云輪廓圖

⑴概念：為了表示電子云輪廓的形狀,對核外電子的空間運動狀態(tài)有

一個形象化的簡便描述，把電子在原子核外空間出現(xiàn)概率P=9姓的空

間圈出來，即電子云輪廓圖。

(2)形狀。

①S電子云輪廓圖呈球形,能層序數(shù)越大，電子云的半徑越大。

②除S電子云外,其他電子云輪廓圖都不是球形的。例如,P電子云輪

廓圖是啞鈴狀的。

p*PrP:

3.原子軌道

(1)定義：電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道。

(2)各能級的原子軌道數(shù)目及電子云輪廓圖。

能級nsnpndnf

原子軌道數(shù)目1357

原子軌道名稱nsPx>Py>Pz————

電子云形狀球形啞鈴形..............

輪廓圖取向——相互垂直..............

Q微思考2電子云與原子軌道形狀相同,代表的意義相同，這種說法對

嗎？

提示:不對。電子云是原子核外電子出現(xiàn)概率的形象化描述,原子軌道

表示的是電子的空間運動狀態(tài),兩者意義不同，電子云輪廓圖與原子

軌道形狀也略有差別。

B微診斷判斷正誤。

⑴原子核外的電子像云霧一樣籠罩在原子核周圍，故稱電子云。

(X)

提示：電子云圖中的點表示的不是電子。

⑵電子云的點的疏密表示電子在某一位置出現(xiàn)機會的多少。

(V)

(3)2p、4P能級的軌道數(shù)相等。(V)

⑷不同能層的s能級的原子軌道形狀完全相同。(X)

提示:不同能層的同種能級的原子軌道形狀相同，半徑不同。

―互動探究,

德國物理學家海森堡1927年提出了著名的測不準原理(或不確

定性原理)，其指出：不可能同時精確確定一個基本粒子的位置和動量。

對于像核外電子這樣的粒子只能確定其在原子核外各處出現(xiàn)的概率。

如圖表示氫原子的1s概率密度分布圖。

探究辨析電子云與原子軌道

問題1:電子云圖中的小點的疏密表示什么？

提示:小點是電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度的形象描述。小點越密,

表明概率密度越大。

問題2:電子在原子核外出現(xiàn)的概率有什么規(guī)律？

提示:離核越近，電子出現(xiàn)的概率越大，電子云越密集。

問題3:不同能層中的s軌道和p軌道電子云輪廓分別相同嗎？能量分

別相同嗎？

提示：電子云輪廓相同，s軌道均為球形(能層序數(shù)n越大,原子軌道的

半徑越大)，P軌道均為啞鈴形；能量不同(能層序數(shù)越大,能量越高；同

一能層中Px、Py、Pz的能量相同)。

問題4:能層與能級(原子軌道類型)及原子軌道數(shù)目有何關系？

提示:第n能層上有n個能級,r?個原子軌道。

(歸納拓展

1.電子云圖的意義及特點

(1)電子云圖中的小點并不代表電子，小點的數(shù)目也不代表電子真實

出現(xiàn)的次數(shù)。

(2)電子云圖表示電子在核外空間出現(xiàn)的概率密度的相對大小。電子

云圖中小點密度越大,表示電子出現(xiàn)的概率密度越大。

⑶電子云的外圍形狀具有不規(guī)則性，電子云圖很難繪制，使用不方便,

故常使用電子云輪廓圖。

2.原子軌道的數(shù)目與能量

(1)原子軌道數(shù)與能層序數(shù)(n)的關系：原子軌道數(shù)目=n2o

(2)同一能層中，不同能級的原子軌道的能量及空間伸展方向不同，但

同一能級的幾個原子軌道的能量相同,稱為簡并軌道,如2口、2.2pzo

f題組例練,

1.圖A和圖B分別是Is電子的概率密度分布圖和電子云輪廓圖。下

列有關說法正確的是(C)

圖A圖B

A.圖A中的每個小黑點表示1個電子

B.圖B表示1s電子只能在球體內(nèi)出現(xiàn)

C.圖A中的小黑點的疏密表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)

概率的大小

D.圖B表明1s電子云輪廓圖呈圓形,有無數(shù)對稱軸

解析：圖A中小黑點表示電子出現(xiàn)的概率密度，小黑點越密集表示電

子出現(xiàn)的概率越大,A錯誤；圖B是電子云輪廓圖,取電子云的90%的部

分即出現(xiàn)概率比較大的部分,界面外出現(xiàn)電子的概率為10%,即1s電

子可能出現(xiàn)在球體外,B錯誤；圖A中小黑點表示電子出現(xiàn)的概率密度,

小黑點的疏密表示電子在核外空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大

小,C正確；1s軌道呈空間上的球形,而非圓形,D錯誤。

2.下列說法不正確的是（A）

A.原子核外電子排布,先排滿K層再排L層、先排滿M層再排N層

B.從空間角度看,2s軌道比1s軌道大,其空間包含了1s軌道

C.2p、3p、4p的軌道形狀均為啞鈴形

D.各能層含有的原子軌道數(shù)為n2（n為能層序數(shù)）

解析:原子核外電子排布,先排滿K層再排L層、先排M層再排N層，

但不一定要排滿M層再排N層,如Ca原子的核外電子排布為2、8、8、

2,M層未排滿,故A錯誤;s軌道都是球形,2s軌道半徑大于1s軌道半

徑,其空間包含了1s軌道，比1s軌道大,故B正確;p軌道無論哪一能

層均為啞鈴形,故C正確;每個能層容納的最大電子數(shù)為2n2,每個軌道

最多容納2個電子,則各能層含有的原子軌道數(shù)為n2,故D正確。

3.下列說法中正確的是（A）

A.ns能級的原子軌道圖可表示為/‘

B.p軌道呈啞鈴形，因此p軌道上的電子運動軌跡呈啞鈴形

C.3d3表示3d能級有3個軌道

D.M能層中，共有7個原子軌道

解析:ns能級的電子云呈球形，故A正確;現(xiàn)在的技術無法測定電子在

原子核外的運動軌跡,原子軌道只是體現(xiàn)電子的運動狀態(tài),故B錯

誤;3d3表示3d能級有3個電子，故C錯誤;M能層中有s、p、d能級,

有9個原子軌道，故D錯誤。

學習任務2掌握泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理

4r自主梳理」

i.電子自旋與泡利原理

（1）電子自旋：電子除空間運動狀態(tài)外,還有一種狀態(tài)叫做自旋。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。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

㈠和I）表示自旋相反的電子。

⑵泡利原理（也稱泡利不相容原理）：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。

Q微思考3泡利不相容原理解決了電子排布的哪些問題？

提示：電子排布時每個軌道填入電子的最多數(shù)目。

2.電子排布的軌道表示式

⑴軌道表示式:又稱電子排布圖，是表述電子排布的一種圖式。

（2）表示方法:在軌道表示式中，用方框（也可用圓圈）表示原子軌道,

能量相同的原子軌道（簡并軌道）的方框相連,箭頭表示一種自旋狀態(tài)

的電子，“tI”稱電子對，“t”或"I”稱單電子（或稱未成對電

子）。箭頭同向的單電子稱為自旋平行。

（3）舉例:鋁原子的軌道表示式中各符號、數(shù)字的意義為

箭頭表示個電子及其自旋狀態(tài)（用葉沒

1I”有

電

子

的

軌

道

稱

為

空

軌

涓

Q微思考4（1）請寫出巾、Be、B的軌道表示式。

短一Li回工Be?叵BEU|[T

友:IK2S；Is2s；1s2s

⑵在表示氫原子結(jié)構(gòu)的以下化學用語中①：He②①“③小

④葭電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是哪-種？

提示:④。①只能表示元素的最外層電子,②表示原子核外電子分層排

布情況，即只包含了電子層數(shù)，③包含電子層數(shù)、原子軌道的形狀，④

包含了電子層數(shù)、原子軌道的形狀及軌道內(nèi)電子的自旋狀態(tài),故④描

述最詳盡。

3.洪特規(guī)則

基態(tài)原子中，填入簡并軌道的電子總是先單獨分占,且自旋平行。

如氧的基態(tài)原子的軌道表示式：

o回回nnm

Is2s2p

Q微思考5洪特規(guī)則解決了電子排布的哪些問題？

提示：洪特規(guī)則解決了多個電子如何填入能量相同的軌道。

4.能量最低原理

在構(gòu)建基態(tài)原子時，電子將盡可能地占據(jù)能量最低的原子軌道，使整

個原子的能量最低。

速診斷指出下列核外軌道表示式的書寫分別違背了什么原則。

①2P軌道上有3個電子的原子:

②2P軌道上有2個電子的原子:囚II

③基態(tài)P原子:Is22s22P63s23P羽p：

@4s軌道上有2個電子的原子:H

⑤3d軌道上有8個電子的原子:口WH

提示:①②③⑤違背了洪特規(guī)則，當電子排布在同一能級的不同軌道

時,原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋平行。④違背了

泡利原理,一個原子軌道最多只容納2個電子，而且這2個電子的自旋

相反。

一互動探究,

我國《推進資源型地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展“十四五”實施方案》提出，

要加大石油、天然氣、銅、銘、鴇、稀土、晶質(zhì)石墨等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資

源勘查，做好重要礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略接續(xù)。

探究認識核外電子排布的兩原理一規(guī)則

E]E]IH|I

問題1：某同學寫出碳原子的基態(tài)軌道表示式為Is2s2P，是否

正確?若不正確違背了什么原則？

提示:不正確;違背了泡利原理和洪特規(guī)則。

問題2：寫出基態(tài)碳原子的軌道表示式并據(jù)此判斷基態(tài)碳原子核外有

多少種運動狀態(tài)的電子?有多少種空間運動狀態(tài)的電子?有幾個未成

對電子?與碳同周期的元素中未成對電子數(shù)最多的是哪種？

短一同同心「

提示：is2s2p6;4;2;No

問題3:查閱元素周期表可知,基態(tài)Cr原子的外圍電子排布式為3d54sl

而不是3d44s2,為什么？

提示:能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿、全空時，體系能量較低。

問題4:試寫出基態(tài)銅原子的核外電子排布式和價層電子排布圖。

提示:[Ar]十七

!歸納拓展

1.基態(tài)原子核外電子排布遵循的規(guī)則

⑴核外電子在原子軌道上排布要同時遵循構(gòu)造原理、泡利原理、洪

特規(guī)則、能量最低原理。

⑵泡利原理、洪特規(guī)則、能量最低原理并不是孤立的,而是相互聯(lián)系、

相互制約的。

(3)能量最低原理可敘述為在不違背泡利(不相容)原理的前提下,核

外電子在各個原子軌道上的排布方式應使整個原子體系的能量最低，

而不是說電子填充到能量最低的軌道中去。

⑷洪特規(guī)則特例:在簡并軌道（同一能級）上的電子排布處于全充滿、

半充滿和全空狀態(tài)時，具有較低的能量和較大的穩(wěn)定性。

（全充滿:p6、d10>f14

即相對穩(wěn)定的狀態(tài)|全空:p。、d。、f°

（半充滿:p3、d\f7

如2￡r:[Ar]3dZs：如u:[Ar]3d"4sl符合能量最低原理。

2.核外電子排布的表示方法

表示

以基態(tài)硫（S）原子為例

方法

原子結(jié)

S(+16)286

構(gòu)示意圖

電子式?S?

電子

ls22s22p63s23p4

排布式

簡化電

[Ne]3s23P4

子排布式

價層電子

3s23p4

排布式

電子排s：|n||n||ii|u|n||n||idt|t

布圖Is2s2p3s3P

價層電子H1

排布圖3s3P

西焦組例練,

題點一原子核外電子排布規(guī)則的理解與應用

1.在d軌道中電子排成“uuuu,而不排成叩而n,最直接

的根據(jù)是（D）

A.能量最低原理B.泡利原理

C.構(gòu)造原理示意圖D.洪特規(guī)則

解析:洪特規(guī)則是在簡并軌道（指相同電子層、電子亞層上的能量相同

的原子軌道）上排布的電子將盡可能分占不同的軌道,且自旋平行。

2.下列軌道表示式所表示的元素原子中，其電子排布正確且能量處于

最低狀態(tài)的是（D）

EHEUDD回cicnnn匚

Is2s2p3sIs2s2p3s

AB

outnmiE］回回EE□匚

Is2s2p3sIs2s2P3s

CD

解析:A項,2s軌道未排滿,而排在了2p軌道上,能量不最低;B項,不

符合洪特規(guī)則;C項，原子處于激發(fā)態(tài),能量不最低。

3.處于基態(tài)的下列微粒，核外電子中未成對電子數(shù)最多的是（C）

A.0B.PC.CrD.Fe3+

解析:0價層電子排布式為2s22P）未成對電子數(shù)為2;P價層電子排布

式為3s23P;未成對電子數(shù)為3;Cr價層電子排布式為3d”si未成對電

子數(shù)為6;Fe"價層電子排布式為3d5,未成對電子數(shù)為5;因此核外電子

中未成對電子數(shù)最多的是Cr。

題點二核外電子排布表示方法

4.下列表示方法錯誤的是（B）

A.硫離子的電子式為[：S：]

B.Br原子的簡化電子排布式為[Ar]3dZs4p6

C.C原子的電子排布圖為Is2s

D.Cu的原子結(jié)構(gòu)示意圖為V

解析:S原子得到2個電子變成S2；其電子式為[：s：:廣,A正確;Br原子

的電子排布式為Is22s22P63s23P63，°4s24P5,則其簡化電子排布式為

[Ar]3d104s24p5,B錯誤;C原子的電子排布式為Is22s22P則其電子排布

、EBE][TTTF一

圖為Is2s2p,C正確;Cu原子核外有29個電子，其原子結(jié)構(gòu)不

意圖為,D正確。

5.硼、氮化合物因其化學獨特性得到了快速和多方面的發(fā)展。按要求

填空。

(1)基態(tài)B原子的電子排布式為0

(2)基態(tài)N原子的軌道表示式為。

⑶銅常用來催化N-芳基化反應,Cu原子序數(shù)為,其核外M層

電子排布式為—。

(4)Li3N晶體中氮以N*存在,基態(tài)舊的電子排布式

為O

(5)錢與硼同主族,寫出基態(tài)錢(Ga)原子的價層電子排布

式:。

解析：⑴B的核外有5個電子，電子排布式為ls^sVo(2)N原子電

回回rrrrm

子排布式為Is22s22P3,軌道表示式為is2s2p。(3)Cu原子序數(shù)

2610

為29,其M層排滿電子，電子排布式為3s3p3do(4)N原子電子排布

式為Is22s22P\N原子得到3個電子所得N，一的電子排布式為Is22s22P‘0

⑸Ga為第四周期第HIA族元素,故其原子最外層即價層電子排布式

21

為4s4p0

EBEBrnrnr

答案：⑴Is22s22Pl(2)Is2s2p

(3)293s23P63d(4)Is22s22P‘(5)4s24Pl

Q思維建模

書寫軌道表示式的“五”注意

⑴一個方框表示一個原子軌道,一個箭頭表示一個電子。

⑵不同能級中的“口”要相互分開，同一能級中的“口”要相互連接。

⑶整個軌道表示式中各能級的排列順序要與相應的電子排布式一致。

⑷當“口”中有2個電子時,它們的自旋狀態(tài)必須相反。

⑸基態(tài)原子的電子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。

?知識整合提升,

s電子云為球形n

_______________-電子云

p電子云為啞鈴形」

原子

核外

電子

描述電子在原子

排布

核外的一個空間

原子軌道」

運動狀態(tài)3層的

軌道數(shù)為外

?學科素養(yǎng)測評

*有A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素，它們的原子序數(shù)依次

增大,其中A元素原子核外電子僅有一個原子軌道,也是宇宙中最豐

富的元素;B元素原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1;C元素原子的最

外層電子排布可表示為asaap2a;D為金屬元素且M層p能級上有一個

未成對的電子;E元素的原子核外所有p軌道全充滿或半充滿;F元素

原子的價層電子排布式為3s23P5。

(1)寫出A、C、F元素的元素符號:A、C、

Fo

⑵寫出基態(tài)D原子的電子排布式:o寫出基態(tài)E原子的核外

電子排布圖:。

(3)D元素原子核外電子云有種不同的伸展方向，共有

種不同運動狀態(tài)的電子,種不同能級的電子。

*命題解密與解題指導

情境解讀：以短周期具有典型特征的幾種元素為載體,理解并運用電子排布規(guī)則推斷元素并

能用正確的化學用語表征。

|素養(yǎng)立意:通過元素推斷及結(jié)構(gòu)表征,考查證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)。結(jié)合原子核外電子排

布規(guī)律及核外電子排布的原則建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關系。|

*解析:A元素原子核外電子僅有一個原子軌道,可能是H或He,又因A

是宇宙中最豐富的元素,則A為氫;B元素原子核外電子排布式為

Is22s22P1為氮;C元素原子的最外層電子排布式為2s22P\為氧;D元素

原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23p：為鋁;E元素原子的核外電

子排布式為Is22s22P63s23P1為磷;F為氯。s軌道只有1種伸展方向、

P軌道有3種伸展方向,A1核外電子排布式為Is22s22P63s23p：涉及3

個s軌道、2個p軌道，因此其核外電子云（軌道）的伸展方向有4種;

核外13個電子的運動狀態(tài)各不相同，因此核外有13種不同運動狀態(tài)

的電子，有Is、2s、2p、3s、3P共5個能級。

答案：⑴H0Cl

E]叵?叵回mtwizin

⑵Is22s22P63s23Plis2s2p3s3P（3）4135

課時作業(yè)

選題表

考查點基礎鞏固能力提升

電子云與原子軌道1,2,4,1012

*思維建模：1?36號元素原子核外電子排布的特殊性

（1）最外層只有一個未成對電子的元素：

①第IA族（ns]:H、Li、Na、K）o

②第IHA族（ns2npIB、Al>Ga）□

③第VDA族（ns2np5：F、Cl>Br）o

④特殊的Cr（3d54s】）和Cu特dZs】）。

⑵最外層有2個未成對電子的元素：

①第IVA族（ns2np、C、Si>Ge）。

②第VIA族（ns2np々0、S、Se）o

⑶最外層有3個未成對電子的元素：

第VA族（ns2np3：N、P、AS）。

（4）3d能級半充滿的元素:

Cr（Sd^s1）>Mn（3d54s「。

泡利原理、洪特規(guī)則、

3,6,7,813

能量最低原理

綜合應用5,9,1114,15,16

步基礎鞏固」

1.1926年奧地利學者薛定譯提出了電子云模型。關于電子云的下列

說法不正確的是（A）

A.s電子繞核旋轉(zhuǎn),其軌道為一圓圈，而p電子是走8字形

B.s軌道都是球形軌道

C.軌道不同，電子云的形狀也不一樣

D.電子云圖是形象描述電子在空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率大小的圖形

解析：電子的運動為無規(guī)則運動,沒有固定軌道,故A錯誤。

2.以下對核外電子運動狀態(tài)的描述錯誤的是（B）

A.電子在原子核外是分層運動的

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.原子核外不可能有兩個電子的運動狀態(tài)是相同的

D.能層序數(shù)越大,s電子云的半徑越大

解析:基態(tài)多電子原子中,P軌道電子的能量不一定高于s軌道電子的

能量。

3.某基態(tài)原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P5,則下列說法錯誤

的是（C）

A.該原子核外電子共占據(jù)3個能層

B.該原子核外電子共占據(jù)5個能級

C.該原子核外電子共占據(jù)5個軌道

D.該原子核外電子共有17種不同的運動狀態(tài)

解析:題給原子核外電子共占據(jù)K、L、M3個能層，占據(jù)Is、2s、2p、

3s、3p5個能級，共l+l+3+l+3=9個軌道，故A、B正確,C錯誤;題給

原子核外17個電子共有17種不同的運動狀態(tài)，故D正確。

4.在多電子原子中，軌道能量是由以下哪些因素決定的（A）

①能層②能級③電子云的伸展方向④電子自旋狀態(tài)

A.①②B.①②④

C.①②③D.①③④

解析:在多電子原子中，電子填充原子軌道時，電子由能量低的軌道向

能量高的軌道填充，所以軌道能量由電子能層和電子能級決定，故A

正確。

5.某基態(tài)原子的價層電子的軌道表示式為回Enn,下列說法正確

2s2p

的是（D）

A.最外層有4個電子

B.有2種能量不同的電子

C.s電子的電子云輪廓圖是圓形

D.有5種空間運動狀態(tài)不同的電子

解析：由題給原子的價層電子的軌道表示式可知，其最外層有6個電

子,A錯誤;該原子有Is、2s、2P3種能量不同的電子,B錯誤;s電子

的電子云輪廓圖是球形,C錯誤;D.該原子有Is、2s、2P上的3個軌

道,共有5種空間運動狀態(tài)不同的電子,D正確。

6.下列表示正確的是(C)

A.Ca?+的結(jié)構(gòu)示意圖:62(?

B.基態(tài)碳原子的軌道表示式:回回貝匚

Is2s2p

c.當碳原子的核外電子排布由同m葉產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑀nrr

時,這一過程中釋放能量

D.基態(tài)銅原子的價層電子排布式:3d94s2

解析:Ca"的質(zhì)子數(shù)為20,核外電子數(shù)為18,核外各層上電子數(shù)分別為

2、8、8,A項錯誤;基態(tài)碳原子的電子排布式為Is22s22P；其軌道表示

式：回斗]貝匚,B項錯誤；同用PTTTTF為碳原子的激發(fā)態(tài)，

Is2s

[TT][tT][TT^為碳原子的基態(tài)，當碳原子的核外電子排布由

川川11H11轉(zhuǎn)變?yōu)橥鹼!111時釋放能量,c項正確；基態(tài)銅

原子的價層電子排布式為3di°4s]D項錯誤。

7.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

(C)

Is2s2p3sIs2s2p3s

A

mmmmm

Is2s2p3sIs2s2p3s

D

解析：2s能級的能量比2p能級的能量低，電子排布時應先占據(jù)能量低

的軌道，則題給軌道表示式不符合能量最低原理，說明該原子處于能

量較高的激發(fā)態(tài),故A錯誤;2P能級的3個能量相同的原子軌道上應

各有1個電子，且自旋平行,則題給軌道表示式違反了洪特規(guī)則,不是

能量最低狀態(tài)，故B錯誤;能量由低到高的順序為Is、2s、2p,每個軌

道最多只能容納2個電子，且自旋相反，能量相同的原子軌道中電子

優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋平行，則題給軌道表示式符合核外電

子排布規(guī)律,能量處于最低狀態(tài),故C正確;2P能級的能量比3s能級

的能量低，電子排布時先占據(jù)能量低的軌道，則題給軌道表示式不符

合能量最低原理,說明該原子處于能量較高的激發(fā)態(tài)，故D錯誤。

8.下列原子的核外電子排布式違反了泡利原理的是（B）

A.基態(tài)硅原子的核外電子排布式：Is22s22P63sl3P3

B.基態(tài)銃原子的核外電子排布式：Is22s22P63s23P64s③

C.基態(tài)碳原子的核外電子排布式：Is22s22P2

D.基態(tài)格原子的核外電子排布式：Is22s22P63s23P63d44s2

解析:根據(jù)泡利原理,B項中4s軌道中不應該有3個電子,符合題意。

9.下列化學用語表述正確的是（A）

A.鎂原子由Is22s22P63sl3p「ls22s22P63s2時，原子釋放能量，由激發(fā)態(tài)

轉(zhuǎn)化成基態(tài)

B.基態(tài)Se的價層電子排布式:3，°4s24P4

c.基態(tài)鉞原子最外層電子的電子云輪廓圖為元y?

D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時才會產(chǎn)生原子光譜

解析:鎂原子由Is22s22P63sl3p-Is22s22P63s2時，原子釋放能量,由激

發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),A正確;基態(tài)Se的價層電子排布式為4s24PtB錯誤;

基態(tài)Be的電子排布式為Is22s；則基態(tài)鍍原子最外層電子的電子云輪

廓圖為球形,C錯誤;原子光譜有吸收光譜和發(fā)射光譜兩種，電子由基

態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),或由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài),都會產(chǎn)生原子光譜,D錯誤。

10.如圖是s能級和p能級的原子軌道圖,試回答下列問題。

(1)s電子的原子軌道呈形,每個s能級有個原子軌

道;P電子的原子軌道呈形,每個P能級有個原子

軌道。

(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是

電子，其電子云在空間有方向。

解析：(l)ns能級各有1個軌道,np能級各有3個軌道,s電子的原子

軌道都是球形的,P電子的原子軌道都是啞鈴形的,每個P能級有3個

原子軌道，它們相互垂直,分別以Px、Py>Pz表示。

⑵因為元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,np軌道已排上電

子,說明ns軌道已排滿電子，即n=2,則元素X的原子核外電子排布式

為Is22s22P;則原子中能量最高的是2p電子,其電子云在空間有三個

互相垂直的伸展方向。

答案：(1)球1啞鈴3(2)2p三個互相垂直的伸展

11.根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，回答下列問題。

⑴基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能級的符號是,占據(jù)

該能級電子的電子云輪廓圖形狀為。

⑵寫出基態(tài)24比原子的價層電子排布式：。

(3)寫出基態(tài)N的原子核外電子排布圖:o

⑷若將基態(tài)14Si的電子排布式寫成Is22s22P63s則它違背

了0

(5)Fe，+比Fe?+的穩(wěn)定性更(填“強”或“弱”)，從結(jié)構(gòu)上分

析原因是。

(6)某元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的

價層電子排布式為4s24P;該元素的名稱是0

解析：(1)基態(tài)N原子的核外電子排布式為Is22s22P\電子占據(jù)最高能

級的符號是2p,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為啞鈴形。

⑵基態(tài)20"原子的核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d睡1、價層電

子排布式為3dZsL

⑶基態(tài)N的原子的核外電子排布式為Is22s22P1原子核外電子排布圖

為刑網(wǎng)ITTTTK

Is2s2P

⑷同一個原子軌道中最多含有2個自旋相反的電子,若將基態(tài).Si的

電子排布式寫成Is22s22P63s則它違背了泡利(不相容)原理。

(6)原子的價層電子排布式為4s24P)則核外電子排布式為

Is22s22P63s23P63dzs24P)則該元素的原子序數(shù)為34,名稱是硒。

答案：(l)2p啞鈴形

(2)3d54sl

⑶回回dun

Is2s2P

(4)泡利(不相容)原理

（5）強Fe2+的價層電子排布式為3d6,Fe計的價層電子排布式為

3d5,Fe，+的3d軌道是半充滿,處于穩(wěn)定狀態(tài)

（6）硒

—能力提升,

12.下列軌道上的電子在xy平面上出現(xiàn)的機會為零的是（A）

A.3pzB.3pxC.3pyD.3s

解析:3px和3py軌道在xy平面上,3Pz軌道沿z軸方向伸展,垂直于xy

平面,故該軌道上的電子不可能出現(xiàn)在xy平面上,3s軌道電子云為球

形,各個方向都有,故A符合題意。

13.下列對電子排布式或軌道表示式書寫的評價正確的是（C）

選項化學用語評價

A0原子皿回皿匚錯誤;違反泡利不相容原理

Is2s2p

BN原子:回回UM錯誤;違反洪特規(guī)則

Is2s2p

CCa原子：Is22s22P63s23P63d2錯誤;違反能量最低原理

「3+[2Q2Q6r)2r)6r)16

D26卜e:Iszszp3s3p3d正確

解析：電子應先充滿同能級的軌道,違反了洪特規(guī)則,不符合題意,A錯

誤;相同軌道中的兩個電子自旋相反,違反了泡利（不相容）原理,不符

合題意,B錯誤;Ca原子的電子排布式為Is22s22P63s23P64s；違反能量

3+3+

最低原理，符合題意，C正確;Fe的電子排布式26Fe為

Is22s22P63s23P63d1錯誤,評價錯誤,D錯誤。

14.下列是第二周期部分元素基態(tài)原子的軌道表示式,據(jù)此判斷下列

說法錯誤的是（D）

B同冏rrmc川冏而「

1s2s2P1s2s2P

Nrui[tnrmrnn?？诖ǘ鳷TI

Is2s2pIs2s2p

A.每個原子軌道里最多只能容納2個電子

B.電子排在同一能級時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道

C.每個能層所具有的能級數(shù)等于能層序數(shù)(n)

D.若一個原子軌道里有2個電子,則其自旋平行

解析：由題給的四種元素原子的軌道表示式可知,在一個原子軌道里，

最多只能容納2個電子,A正確；當電子排布在同一能級的不同軌道時,

總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，即符合洪特規(guī)則,B正確;任一能層的能

級總是從s能級開始，而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),C正確;若一個原

子軌道里有2個電子,則其自旋相反,D錯誤。

15.我國航空航天事業(yè)成果顯著,航空航天材料技術快速發(fā)展。

(1)“天宮二號”航天器使用了鈦合金，質(zhì)量輕,強度位于金屬之首。

鈦在周期表中的位置為,基態(tài)鈦原子的

價層電子排布式為。

⑵“北斗三號”導航衛(wèi)星使用的太陽能電池材料碑化錢是優(yōu)良的化

合物半導體，基態(tài)錢原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為

________形。

(3)“C919”飛機機身使用復合材料一一碳纖維和環(huán)氧樹脂。

①下列電子排布圖能表示碳原子的能量最低狀態(tài)的是(填字

母)-碳在成鍵時，能將一個2s電子激發(fā)進入2p能級而參與成鍵,寫

出該激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布式：。

A.皿皿onB.國川nrm