1s<2s<3s<4s……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等：
3px＝3py＝3pz；对于处在不同能层的原子轨道不同的能级，电子排布的先后次序为ns、（n－2）f、（n－1）d、np。
答案
（1）<
（2）< （3）> （4）< （5）> （6）＝
原子里面电子的轨道分为不同的等级，越靠近原子核的轨道能量越低。
熟记解析中的原子轨道能级的顺序。
并不是高能层的所有能级的能量都比低能层的能级的能量高。
例如：
4s<3d。
下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．Na＋ 1s22s22p6B．F 1s22s22p5
C．Cl－ 1s22s22p63s23p5D．Ar 1s22s22p63s23p6
解析 本题考查的是构造原理及各能级最多容纳的电子数。
s能级最多容纳2个电子，p能级有3个轨道，最多可容纳6个电子，电子总是从能量低的电子层、原子轨道排列，Cl－应是Cl原子得一个电子形式的稳定结构，所以Cl－的电子排布式应为1s22s22p63s23p6。
答案 C
书写电子排布式时，要从左向右，按电子层能量递增的顺序排列。
每个能层中的能级是按s、p、d、f能量递增的顺序排列，各能级上的电子数标在能级符号的右上角。
以下是两个原子的2p能级或3d能级的电子排布情况，试分析有无错误，若有，违反了什么原则？
（1）
↑
↑
↓
（2）
↓↑
↓↑
↑↑
↓↑
↓↑
解析 本题考查的是学生对电子排布的两个原则（泡利原理和洪特规则）的理解。
泡利原理：
在同一个原子轨道内的电子的自旋方向是相反的。
而
（2）中的第三个轨道中的两个电子自旋方向完全相同，所以
（2）排布错误，违反了泡利原理。
洪特规则：
当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同。
而
（1）中的第三个轨道内的电子的自旋方向与前两个轨道的电子自旋方向相反，排布违反了洪特规则。
答案
（1）错误，违反了洪特规则
（2）错误，违反了泡利原理
原子的核外电子排布与电子排布图描述的内容是完全相同的，相对而言，电子排布图不仅能表示出原子的核外电子排布在哪些电子能层上，还能表示出这些电子的自旋状态。
处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，且要遵守泡利原理、洪特规则。
观察1s轨道电子云示意图，判断下列说法正确的是…（ ）
A．一个小黑点表示1个自由运动的电子
B．1s轨道的电子云形状为圆形的面
C．电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D．1s轨道电子云的点的疏密表示电子在某一位置出现机会的多少
解析 尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置，但能够统计出电子在什么地方出现的概率大，在什么地方出现的概率小。
为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。
点密集的地方，表示电子在那里出现的概率大；点稀疏的地方，表示电子在那里出现的概率小。
由图可知，处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称，而且电子在原子核附近出现的概率最大，离核越远。
出现的概率越小。
图中的小黑点不表示电子，而表现电子曾经出现过的位置。
答案 D
电子云图中的黑点绝无具体数目的意义，而有相对多少的意义。
单位体积内黑点数目较多（黑点密度较大），表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较大；单位体积内黑点数目相对较少（黑点密度较小），表示电子在该空间的单位体积内出现的机会相对较小。
电子的运动无宏观物体那样的运动规律，但有它自身的规律。
1．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数与能层的序数（n）间存在什么关系？
提示 每个能层最多可容纳的电子数是能层序数平方的两倍，即2n2。
2．不同的能层分别有多少个能级，与能层的序数（n）间存在什么关系？
提示 任一能层的能级数等于该能层序数。
3．不同层中，符号相同的能级中所能容纳的最多电子数是否相同？
提示 相同。
1．从元素周期表中查出铜、银、金的外围电子层排布。
它们是否符合构造原理？
提示 按构造原理画出铜、银、金的外围电子层排布图，按元素周期表中的外围电子排布画出铜、银、金排布图，可以看出铜、银、金不符合构造原理。
其原因主要从电子排布处于全满或半充满时，能量最低考虑。
2．电子排布式可以简化，如可以把钠的电子排布式写成[Ne]3s1。
试问：
上式方括号里的符号的意义是什么？
你能仿照原子的简化电子排布式写出第8号元素氧、第14号元素硅和第26号元素铁的简化电子排布式吗？
提示 [Ne]的意义是指与Ne的电子排布相同。
O：
[He]2s22p4 Si：
[Ne]3s23p2 Fe：
[Ar]3d64s2
第二周期元素基态原子的电子排布如图所示（图中每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子）：
第二周期元素基态原子的电子排布图
由上图总结：
1．每个原子轨道里最多只能容纳几个电子？
提示 2个。
2．当电子排布在同一能级时，有什么规律？
提示 总是优先占据不同轨道，且自旋方向相同。
1．AD 2.D 3.B 4.C 5.C
6．只有C项是基态原子的电子排布
7．9F：
1s22s22p5 核外电子分2层，最外层电子数为7
17Cl：
1s22s22p63s23p5 核外电子分3层，最外层电子数为7
35Br：
1s22s22p63s23p63d104s24p5 核外电子分4层，最外层电子数为7
8．Na：
1s22s22p63s1 最高化合价为＋1价
S：
1s22s22p63s23p4 最高化合价为＋6价，最低化合价为－2价
1．以下能级符号正确的是（ ）
A．6s B．2d C．1d D．3f
答案 A
解析 能级数等于该能层序数：
第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p、3d），依次类推。
2．下列能级中轨道数为5的是（ ）
A．s能级B．p能级C．d能级D．f能级
答案 C
解析 s、p、d、f能级分别有1、3、5、7个轨道。
3．表示一个原子在第三个电子层上有10个电子可以写成（ ）
A．3s10 B．3d10C．3s23p63d2D．3s23p53d3
答案 C
解析 按照能量最低原理，电子应先排满s能级，再排满p能级，最后排d能级。
4．Cl－核外电子的运动状态共有（ ）
A．3种 B．5种 C．17种 D．18种
答案 D
解析 每个核外电子的运动状态都不相同，因此核外电子有几个就有几种运动状态。
5．以下电子排布式不是基态原子的电子排布的是（ ）
A．1s12s1 B．1s22s12p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1
答案 AB
解析 基态原子的电子排布是能量最低的。
6．具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（ ）
A．1s22s22p63s23p1B．1s22s22p1C．1s22s22p3D．1s22s22p63s23p4
答案 A
解析 一般情况下，原子半径最大的原子应是电子层数最多的。
电子层数相同的原子，即同周期元素的原子，因同周期从左到右原子半径减小，所以最外层电子数最少的原子半径最大。
7．下列有关电子云的叙述中，正确的是（ ）
A．电子云形象地表示了电子在核外某处单位体积内出现的概率
B．电子云直观地表示了核外电子的数目
C．1s电子云界面图是一个球面，表示在这个球面以外，电子出现的概率为零
D．电子云是电子绕核运动形成了一团带负电荷的云雾
答案 A
解析 为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况，人们常用小黑点的疏密程度来表示电子在原子核外出现几率的大小：
点密集的地方，表示电子出现的几率大；点稀疏的地方，表示电子出现的几率小，这就是电子云。
在1s电子云界面以外，电子出现的概率（几率）不为零，只是出现的几率很小。
8．以下电子排布式是激发态原子的电子排布的是（ ）
A．1s22s1B．1s22s22p1C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63p1
答案 D
解析 基态原子的电子排布式符合能量最低原理。
A、B、C均为基态，D项1s22s22p63p1为激发态，其基态应为1s22s22p63s1。
9．下列能层中，原子轨道的数目为4的是（ ）
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
答案 B
解析 能级数等于该能层序数：
第一能层只有1个能级（1s），第二能层有2个能级（2s和2p），第三能层有3个能级（3s、3p、3d），依次类推，1、3、5、7……分别是ns、np、nd、nf……能级里的原子轨道数。
10．在1s、2px、2py、2pz轨道中，具有球对称性的是（ ）
A．1s B．2px C．2py D．2pz
答案 A
11．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是（ ）
答案 D
解析 A项原子处于激发态；B项违背洪特规则；C项原子也处于激发态；D项原子处于基态，其能量处于最低状态，故选D。
12.写出P、S原子的轨道表示式。
答案
13.将下列多电子原子的原子轨道按能量由高到低的顺序排列：
1s 3p 2p 5d 4s 5f
答案 5f>5d>4s>3p>2p>1s
解析 相同电子层上原子轨道能量的高低：
ns1s<2s<3s<4s……；能层、能级均相同的原子轨道能量相等：
3px＝3py＝3pz；对于处在不同能层且英文字母不同的能级，电子排布的先后次序为：
ns<（n－2）f<（n－1）d14.试画出第三周期Mg、P的基态原子的电子排布图。
答案
15.下列原子的外围电子排布式（或外围轨道表示式）中，哪一种状态的能量较低？
试说明理由。
（1）氮原子：
A.
↓↑
2s
↓↑
↑
2p
B.
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p
（2）钠原子：
A.3s1 B．3p1
（3）铬原子：
A.3d54s1 B．3d44s2
（4）碳原子：
A.
↑
↑
2p
B.
↓↑
2p
答案
（1）B。
A违背洪特规则，能量高。
（2）A。
B表示钠原子处于激发态，能量高。
（3）A。
A表示铬原子3d轨道处于半充满状态，能量低。
（4）A。
B表示碳原子违背洪特规则，能量高。
16.写出下列原子的电子排布式。
（1）S
（2）Cu （3）24Cr （4）34Se （5）30Zn （6）Fe
（1）________________________________________________________________________；
（2）________________________________________________________________________；
（3）________________________________________________________________________；
（4）________________________________________________________________________；
（5）________________________________________________________________________；
（6）________________________________________________________________________。
答案
（1）1s22s22p63s23p4
（2）1s22s22p63s23p63d104s1
（3）1s22s22p63s23p63d54s1
（4）1s22s22p63s23p63d104s24p4
（5）1s22s22p63s23p63d104s2
（6）1s22s22p63s23p63d64s2
17.某元素最外层只有1个电子，最高能层n＝4。
问：
（1）符合上述条件的元素，可以有______种，原子序数分别为__________。
（2）写出相应元素原子的电子排布式，并指出其在周期表中的位置。
答案
（1）3 19、24、29
（2）K：
[Ar]4s1 第四周期ⅠA族
Cr：
[Ar]3d54s1 第四周期ⅥB族
Cu：
[Ar]3d104s1 第四周期ⅠB族
学案1 原子核外电子的排布
1.开天辟地——原子的诞生（大爆炸宇宙学理论）
现代大爆炸宇宙学理论认为：
我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸，大爆炸后约2小时诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。
其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其它元素。
2.能层与能级
（1）能层
在含有多个电子的原子里，由于电子的能量是不相同的，因此，它们运动的区域也不同，通常能量低的电子在离核近的区域运动，而能量高的电子在离核远的区域运动。
按原子核外电子能量的差异，将核外电子分为不同的能层。
并用符号K、L、M、N、O、P、Q表示
K—O能层所容纳的最多电子数分别是2、8、18、32、50。
如能层序数为n，每个能层最多可容纳的电子数为2n2。
（2）能级
①多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成不同的能级。
第一能层只有1个能级1s，第二能层有2个能级2s、2p，第三能层有3个能级3s、3p、3d，第四能层有4个能级4s、4p、4d、4f，依次类推。
如能层序数为n，该能层的能级为n。
②不同能级所能容纳的最多电子数不同，s、p、d、f各能级可容纳的最多电子数依次为2、6、10、14，依次为1、3、5、7的二倍。
③同一能层中，各能级之间的能量大小关系是s④不同能层中同一能级，能层序数越大，能量越高，如：
1s<2s<3s……；2p<3p<4p……。
3.构造原理及其图示
（1）构造原理
随着原子核电荷数的递增，绝大多数元素的原子核外的电子的排布将遵循一定的排布顺序，这个排布顺序被称为构造原理。
（2）构造原理图示
原子核外电子排布应遵循的顺序是：
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p
1.比较下列多电子原子的原子轨道，能量最高的是________。
2s、3s、3d、3px、3pz、4f、6f、4s
答案 6f
解析 根据构造原理，能量最高的应是能层数最大、能级最高的。
2.根据下列电子排布式，指出可以表示1～20号元素中的何种粒子：
（1）1s22s22p63s23p6（阳离子）
（2）1s22s22p5（原子）
（3）1s22s22p63s23p6（阴离子）
（4）1s22s22p63s23p6（原子）
答案
（1）K＋或Ca2＋
（2）F
（3）S2－或Cl－ （4）Ar
解析 根据构造原理即可判断。
1.以下能级符号错误的是（ ）
A.5sB．2dC．3fD．6p
答案 BC
解析 第二电子层无d原子轨道，第三电子层无f原子轨道。
2.分析发现，某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg，该同位素的原子核内的中子数是（ ）
A.12 B．14 C．16 D．18
答案 C
解析 由A＝N＋Z的关系，镁元素的Z＝12，则N＝A－Z＝28－12＝16
3.Se是人体必需的微量元素，下列关于
Se和
Se的说法正确的是（ ）
A.
Se和
Se互为同素异形体
B.
Se和
Se互为同位素
C.
Se和
Se分别含有44和46个质子
D.
Se和
Se都含有34个中子
答案 B
解析 以
Se和
Se为载体考查原子结构的有关“量”的关系及同位素、同素异形体的概念，侧重考查学生的辨别能力。
同素异形体指单质，而同位素指原子，故A错；Se的两种同位素的质子数都为34，而中子数分别为44和46，故C、D错。
4.下列原子构成的单质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应，且都产生H2的是（ ）
A.核内无中子的原子
B.电子构型为3s23p1
C.最外层电子数等于倒数第三层上的电子数的原子
D.N层上无电子，最外层上的电子数等于电子层数的原子
答案 B
解析 据B的信息元素是Al，符合题意，A为氢，C为镁，与碱不反应；D为H、Be或Al。
5.物质发生化学变化时：
①电子总数 ②原子总数 ③分子总数 ④物质的种类 ⑤物质的总质量 ⑥物质的总能量，反应前后肯定不发生变化的是（ ）
A.①②③⑤B．①②⑤C.②⑤⑥D．①④⑤⑥
答案 B
6.基态原子的第5电子层只有2个电子，则该原子的第四电子层中的电子数肯定为（ ）
A.8个 B．18个 C．8～18个 D．8～32个
答案 C
解析 基态原子第5电子层只有2个电子，根据构造原理，其中4s和4p轨道一定是充满的，而4d轨道上的电子数可以是0—10个，所以该原子的第四电子层上的电子数为8—18个，选C。
7.主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。
下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A.Ca2＋：
1s22s22p63p6
B.F－：
1s22s23p6
C.S：
1s22s22p63s23p4
D.Ar：
1s22s22p63s23p6
答案 AB
解析 首先要写出各粒子的正确的电子排布式，再与答案中各选项相对比，就能找出正确答案。
8.下列各原子的电子排布式正确的是（ ）
A.Be：
1s22s12p1B．C：
1s22s22p2
C.He：
1s12s1D．Cl：
1s22s22p63s23p5
答案 BD
解析 A应为Be：
1s22s2；C应为He：
1s2。
9.根据下列电子排布，处于激发态的原子是（ ）
A.1s22s22p6B．1s22s23s1
C.1s22s14d1D．1s22s22p63s1
答案 BC
10.写出具有下列电子排布的原子的核电荷数、名称、元素符号及在周期表中的位置。
（1）1s22s22p63s23p4
（2）1s22s22p63s23p63d104s24p65s2
（3）1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s1
答案
（1）16 硫（S） 第三周期ⅥA族
（2）38 锶（Sr） 第五周期ⅡA族
（3）55 铯（Cs） 第六周期ⅠA族
解析 此题的突破口是看各原子的电子排布式，根据具有的电子层数的最外层电子数确定在周期表中的位置，所有的问题也就迎刃而解了。
11.根据下列叙述，写出元素名称，画出原子结构示意图，并写出核外电子排布式。
（1）A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半：
________________。
（2）B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍：
________________。
（3）C元素的单质在常温下可与水剧烈反应，产生的气体能使带火星的木条复燃：
________________。
（4）D元素的次外层电子数是最外层电子数的1/4：
________________。
答案
（1）硅
1s22s22p63s23p2
（2）硼
1s22s22p1
（3）氟
1s22s22p5
（4）氖
1s22s22p6
解析
（1）L层有8个电子，则M层有4个电子，故A为
硅。
（2）当次外层为K层时，最外层电子数则为3，是
硼；当次外层为L层时，最外层电子数为1.5×8＝12，违背了
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