第2课时 构造原理与电子排布式
1.某基态原子的3d能级上有1个电子，下列说法正确的是（ ）
A.该元素原子核外有3个电子层
B.该元素基态原子的最外层有3个电子
C.该元素基态原子的M层上有8个电子
D.该元素基态原子的价层电子排布式为3d14s2
2.下列叙述正确的是（ ）
A.基态铝原子的价层电子排布式为
1s22s22p63s23p1
B.铜原子的价层电子排布式为3d94s2
C.[Ar]3d24s2是基态钛原子的电子排布式
D.铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
3.下列基态原子的价层电子排布式中，正确的是（ ）
A.3d94s2 B.3d44s2
C.3d84s2 D.3s13p3
4.（2024·长沙高二检测）下列元素基态原子的简化电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是（ ）
A.[Ne]3s23p2 [Ne]3s2
B.[Ar]4s1 [Ne]3s23p4
C.[Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D.[He]2s22p4 [Ne]3s23p5
5.（2024·泰安高二检测）下列原子的电子排布式能表示基态原子的电子排布式的是（ ）
A.[Ne]3s13p3 B.[Ar]3d64s1
C.[Ar]3d64s2 D.[Ne]3s23p63d5
6.按要求填空：
（1）根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半： 。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5 倍： 。
③基态Ni2＋、Fe3＋、S2－的电子排布式分别为 、 、 。
（2）某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为 。
（3）基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层有 个能级。
（4）写出基态砷原子的简化电子排布式： 。
7.（2024·阜阳高二检测）某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是（ ）
A.它的质子数一定是18
B.它的原子和37Cl可能互为同位素
C.它的单质一定是强还原剂
D.可以确定该微粒为Ar
8.下列各组指定的元素，能形成A2B2型化合物的是（ ）
A.[He]2s22p2和[He]2s22p4
B.[Ne]3s23p4和[He]2s22p4
C.[Ne]3s2和[He]2s22p5
D.[Ne]3s1和[He]2s22p4
9.M－的最外层电子排布式为3s23p6，下列说法中正确的是（ ）
A.M可能为稀有气体元素
B.M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1
C.M原子的价层电子排布式为3s23p5
D.M的最外电子层上有5个电子
10.（2024·成都高二检测）A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原子的结构示意图为，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，C元素原子的M层p能级上有3个电子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。回答下列问题：
（1）A为 （填元素符号，下同），其基态原子的电子排布式为 。
（2）B为 ，其基态原子的简化电子排布式为 。
（3）C为 ，其基态原子的价层电子排布为 。
（4）D为 。
（5）E为 ，其原子结构示意图为 。
第2课时 构造原理与电子排布式
1.D 某基态原子的3d能级上有1个电子，则依据构造原理可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。由分析可知，该元素原子核外有4个电子层，A错误；该元素基态原子的最外层有2个电子，B错误；该元素基态原子的M层为第三能层，有9个电子，C错误；该元素基态原子的价层电子排布式为3d14s2，D正确。
2.C A项，基态铝原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，价层电子排布式为3s23p1，错误；B项，铜原子的价层电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，错误；C项，钛为22号元素，基态钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，正确；D项，Cr为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，错误。
3.C 对主族元素，价层电子指最外层电子，对过渡元素，价层电子指的是最外层电子和次外层的部分电子。价层电子排布式应为3d104s1，A错误；价层电子排布式应为3d54s1，B错误；3d84s2符合核外电子排布规则，C正确；价层电子排布式应为3s23p2，D错误。
4.B A项，两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为金属元素；B项，两种元素分别为K、S，符合题意；C项，两种元素分别为Al、Ca，均为金属元素；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素。
5.C [Ne]3s13p3表示3s能级中一个电子跃迁到3p能级上，基态原子的电子排布式应为[Ne]3s23p2，A错误；电子先排满4s能级再排3d能级，应为[Ar]3d54s2，B错误；根据构造原理，电子应优先排布在4s能级上，D错误。
6.（1）①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p1
③1s22s22p63s23p63d8（或[Ar]3d8）
1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）
1s22s22p63s23p6（或[Ne]3s23p6）
（2）Br （3）M 3 （4）[Ar]3d104s24p3
解析：（1）①L层有8个电子，则M层有4个电子，A为硅。②当次外层为K层时，最外层电子数则为3，为硼；当次外层为L层时，最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。③Ni的原子序数为28，根据构造原理，基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，故Ni2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8；基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；硫原子序数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，故S2－的电子排布式为1s22s22p63s23p6。（2）根据最外层电子排布式可知，该元素有4个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表的第四周期第ⅦA族，为Br元素。（3）Ti的原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，故基态Ti2＋的电子排布式为[Ar]3d2，电子占据的最高的能层符号为M，该能层有3s、3p、3d共3个能级。（4）砷的原子序数为33，基态As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3。
7.B 此微粒核外共有18个电子，可能是原子，也可能是离子，若为离子，可能为Ca2＋、K＋、S2－、Cl－、P3－等。
8.D A项，前者为C，后者为O，不能形成C2O2；B项，前者为S，后者为O，不能形成S2O2；C项，前者为Mg，后者为F，不能形成Mg2F2，只能形成MgF2；D项，前者为Na，后者为O，能形成Na2O2。
9.C M－是M原子获得1个电子形成的，M－的最外层电子排布式为3s23p6，则M是Cl元素。M是Cl元素，属于第三周期第ⅦA族元素，A错误；根据构造原理可知基态Cl原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，B错误；Cl原子的价层电子排布式为3s23p5，C正确；Cl原子的最外电子层上有7个电子，D错误。
10.（1）Si 1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2） （2）Na [Ne]3s1
（3）P 3s23p3 （4）N （5）Fe
解析：（1）A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为，则x＝2，故A为Si元素。（2）A、B、C为同周期元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na元素。（3）C元素原子M层p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，故C为P元素。（4）因C、D为同主族元素，故D为N元素。（5）E是过渡元素，其原子的价层电子排布为3d64s2，故E为Fe元素。
2 / 2第2课时 构造原理与电子排布式
课程 标准 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理。 2.掌握1～36号元素基态原子核外电子的排布。 3.知道最外层电子排布和价层电子的含义
分点突破（一） 构造原理
1.构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
2.构造原理示意图
随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填下一个能级。
3.构造原理的实质
构造原理中的能级顺序，其实质是各能级能量由低到高的顺序。绝大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。
4.能级交错
当出现d能级时，电子按ns、（n－1）d、np的顺序填充电子；当出现f能级时，电子按ns、（n－2）f、（n－1）d、np的顺序填充电子。构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按3p→4s→3d的顺序而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
1.依据构造原理分析，3p能级电子填满以后，增加的电子是先填充3d能级还是4s能级？其原因是什么？
2.4s、4f和5p能量关系如何？
3.某元素基态原子最外层的4s能级有电子填充，则其3d能级也一定有电子填充。这种说法是否正确？
1.（2024·唐山高二检测）能级能量按由低到高的顺序排列正确的一组是（ ）
A.3s、3p、4s、4p B.1s、2s、3s、2p
C.1s、2p、3d、4s D.3p、3d、4s、4p
2.下列有关构造原理的说法错误的是（ ）
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序一般为3p→3d→4s
B.基态碳原子中电子的填充顺序为1s→2s→2p
C.在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外层上的能级
D.从第三能层开始出现能级交错现象，即电子填入能级的顺序与能层顺序不同
3.以下各式中正确的是（ ）
A.E（5s）＞E（4f）＞E（4s）＞E（3d）
B.E（3d）＞E（4s）＞E（3p）＞E（3s）
C.E（4s）＞E（3s）＞E（2s）＞E（2p）
D.E（5s）＞E（4s）＞E（4f）＞E（3d）
分点突破（二） 电子排布式
1.电子排布式
（1）概念
将该能级上所排布的电子数标注在该能级符号右上角，并按照 从左到右的顺序排列的式子。
（2）表示方法
以基态Si原子的电子排布式为例，各符号、数字的意义如图所示：
2.简化电子排布式
将电子排布式的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号来表示而得到的式子称为简化电子排布式。如氮、钠、铁的简化电子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]3d64s2。
注意
以稀有气体元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。[Ne]、[Ar]等符号的意义分别是指该部分与Ne、Ar等的电子排布式相同。
3.价层电子排布式
为突出化合价与 的关系，将在化学反应中可能发生 的能级称为价电子层（简称价层），该能级的电子排布称为价层电子排布。如Cl的简化电子排布式为[Ne]3s23p5，则其价层电子排布式为 。通常元素周期表只给出价层电子排布。
4.电子排布式的书写
（1）“三步法”书写基态原子的电子排布式
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序：1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
如基态Mn原子核外电子填充顺序为1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d5
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列。
Mn：1s22s22p63s23p63d54s2（不能写成1s22s22p63s23p64s23d5）
（2）书写实例
①简单原子的电子排布式
如：6C： ；10Ne： ；
17Cl： 。
②复杂原子的电子排布式
如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为 。
（3）特殊原子电子排布式的书写
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定（类似情况有Cr、Cu等，后续学习）。以Cu为例：
1.按下列要求填空：
（1）写出基态O、K、Fe的电子排布式
O： 、K： 、Fe： 。
（2）写出基态O、K、Fe的价层电子排布式
O： 、K： 、Fe： 。
2.依据构造原理，写出钙基态原子的电子排布式，为什么没有电子排在3d能级？
3.元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号代表什么意义？模仿写出8号、14号、26号元素的简化电子排布式。
4.从元素周期表给出的信息可知，Cr和Cu的电子排布式分别为[Ar]3d54s1和[Ar]3d104s1，这样的电子排布符合构造原理吗？是根据什么确定其电子排布的？
1.（2024·长春高二检测）下列各基态原子或离子的电子排布式书写错误的是（ ）
A.K：1s22s22p63s23p6 B.F：1s22s22p5
C.Mg2＋：1s22s22p6 D.O2－：1s22s22p6
2.（2024·宁波高二检测）下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ）
A.能级能量大小关系：4f＞5d
B.基态铜原子（29Cu）的价层电子排布式：3d94s2
C.Ca处于激发态的电子排布式可能为
1s22s22p63s23p64p2
D.原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4能吸收特定能量产生吸收光谱
3.按要求填空：
（1）B原子的电子排布式为 。
（2）F原子的电子排布式为 。
（3）镓（Ga）的原子序数为 ，Ga原子的电子排布式为 。
（4）Ni2＋的电子排布式为 。
（5）Li3N晶体中氮以N3－存在，N3－的电子排布式为 。
题后点拨
原子变为相应离子是最外层上的电子数发生变化，不一定是能级最高的电子，例如26Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe→Fe2＋失去2个4s电子，Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
价层电子排布式的书写（归纳与论证）
【典例】 按要求填空：
（1）（2023·浙江6月选考）氮的化合物种类繁多，应用广泛。基态N原子的价层电子排布式是 。
（2）（2023·北京高考节选）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根（S2）可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。基态S原子价层电子排布式是 。
（3）（2022·山东高考）基态Ni原子的价层电子排布式为 。
（4）（2022·广东高考）Se与S同族，基态硒原子价层电子排布式为 。
（5）（2022·北京高考）Fe2＋的价层电子排布式为 。
（6）（2021·海南高考）基态锰原子的价层电子排布式为 。
【规律方法】
价层电子排布式的书写流程
【迁移应用】
按要求填写下列空白：
（1）基态硅原子的价层电子排布式为 。
（2）基态溴原子的价层电子排布式为 。
（3）基态铝原子的价层电子排布式为 。
（4）基态钒（V）原子的价层电子排布式为 。
1.下列各能级中能量最高的是（ ）
A.4f B.4p
C.3d D.4s
2.（2024·衡阳高二检测）下列电子排布式书写正确的是（ ）
A.21号Sc元素的基态原子电子排布式为
1s22s22p63s23p63d3
B.Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2
C.Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
D.Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6
3.下列原子的电子排布式中，表示激发态原子的是（ ）
A.1s22s22p5
B.1s22s22p43s2
C.1s22s22p63s23p63d54s1
D.1s22s22p63s23p63d34s2
4.（2024·邯郸高二检测）某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法不正确的是（ ）
A.该元素原子中共有25个电子
B.该元素原子核外有4个能层
C.该元素原子最外层共有2个电子
D.该元素原子M能层共有8个电子
5.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A元素的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝ ，原子中能量最高的是 电子。
（2）B元素的－1价离子和C元素的＋1价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 。
第2课时 构造原理与电子排布式
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
2.能层 能级
探究活动
1.提示：先填充4s能级。原因是4s能级的能量低于3d能级。
2.提示：能量关系为E（4s）＜E（5p）＜E（4f）。
3.提示：不正确。根据构造原理，多电子原子核外电子应先填充4s能级，再填充3d能级。如K、Ca基态原子4s能级有电子，但3d能级没有填充电子。
自主练习
1.A 能量：3s＞2p，B错误；能量：3d＞4s，C错误；能量：3d＞4s，D错误。
2.A 根据构造原理判断，填充顺序为3p→4s→3d，A项错误；根据构造原理可知，碳原子中电子的填充顺序为1s→2s→2p，B项正确；电子最后填入的能级不一定是原子最外层上的能级，如某些过渡元素，C项正确；从第三能层开始，电子填入的顺序是3s→3p→4s→3d……，与能层的顺序不同，D项正确。
3.B 根据构造原理，各能级能量由低到高顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……，对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，B项正确。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）能层 3.电子排布 电子变动 3s23p5
4.（2）①1s22s22p2 1s22s22p6 1s22s22p63s23p5
②1s22s22p63s23p63d64s2
探究活动
1.提示：（1）1s22s22p4 1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p63d64s2 （2）2s22p4 4s1 3d64s2
2.提示：钙：1s22s22p63s23p64s2；依据构造原理可知，随着核电荷数的递增，电子是按 3p→4s→3d→4p的顺序而不是按3p→3d→4s→4p的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
3.提示：方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构。O：[He]2s22p4、Si：[Ne]3s23p2、Fe：[Ar]3d64s2。
4.提示：不符合构造原理。这样的电子排布是根据光谱学事实确定的，即Cr的3d能级处于半充满稳定状态，Cu的3d能级处于全充满稳定状态。
自主练习
1.A K原子核外电子有19个，电子排布式应为1s22s22p63s23p64s1，A错误。
2.C 由构造原理可知，4f能级的能量低于5d能级，A错误；铜元素的原子序数为29，基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，B错误；钙元素的原子序数为20，基态钙原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则激发态的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64p2，C正确；3s能级的能量大于2p能级的能量，原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量降低，所以能释放特定能量产生发射光谱，D错误。
3.（1）1s22s22p1 （2）1s22s22p5
（3）31 1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）
（4）1s22s22p63s23p63d8（或[Ar]3d8）
（5）1s22s22p6（或[He]2s22p6）
【关键能力·细培养】
【典例】 （1）2s22p3 （2）3s23p4 （3）3d84s2 （4）4s24p4
（5）3d6 （6）3d54s2
解析：（1）N的核电荷数为7，核外有7个电子，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3。（2）S是第三周期第ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为3s23p4。（3）镍为28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，则其价层电子排布式为3d84s2。（4）硒为34号元素，基态Se原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，则其价层电子排布式为4s24p4。（5）铁为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，其价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋的价层电子排布式为3d6。（6）锰为25号元素，基态Mn原子的电子排布式为[Ar]3d54s2，则其价层电子排布式为3d54s2。
迁移应用
（1）3s23p2 （2）4s24p5 （3）3s23p1 （4）3d34s2
解析：（1）硅为14号元素，基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2。（2）溴为35号元素，基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5，其价层电子排布式为4s24p5。（3）铝为13号元素，其价层电子排布式为3s23p1。（4）V为23号元素，基态V原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，其价层电子排布式为3d34s2。
【教学效果·勤检测】
1.A 根据构造原理，电子进入4f、4p、3d、4s能级的先后顺序为4s、3d、4p、4f，则能量最高的能级为4f。
2.D 21号Sc元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，A错误；Ca原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2，B错误；Cr原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，C错误；Br是35号元素，Br－核外有36个电子，电子排布式为[Ar]3d104s24p6，D正确。
3.B A、C、D项，表示的是基态原子；B项，电子从2p能级跃迁到3s能级，表示的是激发态原子。
4.D 从电子排布式看，该原子最高能级为4s能级，故有4个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和为25，A正确；M能层电子排布为3s23p63d5，故该能层电子数为13，D错误。
5.（1）2 2p （2）Cl K
解析：（1）s能级最多只能容纳2个电子，s能级排满之后电子才会填入下一能级，故n＝2，所以A元素的基态原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知A是N元素；根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电子能量最高。（2）B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
5 / 5(共65张PPT)
第2课时 构造原理与电子排布式
课
程 标
准 1.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布
的构造原理。
2.掌握1～36号元素基态原子核外电子的排布。
3.知道最外层电子排布和价层电子的含义
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 构造原理
1. 构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入
能级的顺序称为构造原理。
2. 构造原理示意图
随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增
加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满
一个能级再填下一个能级。
3. 构造原理的实质
构造原理中的能级顺序，其实质是各能级能量由低到高的顺序。绝
大多数原子核外电子的填充顺序符合构造原理中的能级顺序。
4. 能级交错
当出现d能级时，电子按 n s、（ n －1）d、 n p的顺序填充电子；当
出现f能级时，电子按 n s、（ n －2）f、（ n －1）d、 n p的顺序填
充电子。构造原理告诉我们，随核电荷数递增，电子并不总是填满
一个能层后再开始填入下一个能层的，电子是按3p→4s→3d的顺序
而不是按3p→3d→4s的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
1. 依据构造原理分析，3p能级电子填满以后，增加的电子是先填充3d
能级还是4s能级？其原因是什么？
提示：先填充4s能级。原因是4s能级的能量低于3d能级。
2.4s、4f和5p能量关系如何？
提示：能量关系为 E （4s）＜ E （5p）＜ E （4f）。
3. 某元素基态原子最外层的4s能级有电子填充，则其3d能级也一定有
电子填充。这种说法是否正确？
提示：不正确。根据构造原理，多电子原子核外电子应先填充4s能
级，再填充3d能级。如K、Ca基态原子4s能级有电子，但3d能级没
有填充电子。
1. （2024·唐山高二检测）能级能量按由低到高的顺序排列正确的一
组是（ ）
A. 3s、3p、4s、4p B. 1s、2s、3s、2p
C. 1s、2p、3d、4s D. 3p、3d、4s、4p
解析： 能量：3s＞2p，B错误；能量：3d＞4s，C错误；能量：
3d＞4s，D错误。
2. 下列有关构造原理的说法错误的是（ ）
A. 原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序一般为3p→3d→4s
B. 基态碳原子中电子的填充顺序为1s→2s→2p
C. 在多电子原子中，电子最后填入的能级不一定是原子最外层上的
能级
D. 从第三能层开始出现能级交错现象，即电子填入能级的顺序与能
层顺序不同
解析： 根据构造原理判断，填充顺序为3p→4s→3d，A项错
误；根据构造原理可知，碳原子中电子的填充顺序为1s→2s→2p，
B项正确；电子最后填入的能级不一定是原子最外层上的能级，如
某些过渡元素，C项正确；从第三能层开始，电子填入的顺序是
3s→3p→4s→3d……，与能层的顺序不同，D项正确。
3. 以下各式中正确的是（ ）
A. E （5s）＞ E （4f）＞ E （4s）＞ E （3d）
B. E （3d）＞ E （4s）＞ E （3p）＞ E （3s）
C. E （4s）＞ E （3s）＞ E （2s）＞ E （2p）
D. E （5s）＞ E （4s）＞ E （4f）＞ E （3d）
解析： 根据构造原理，各能级能量由低到高顺序为1s、2s、
2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……，对于不同能层的相同能级，能
层序数越大，能量越高，B项正确。
分点突破（二） 电子排布式
1. 电子排布式
（1）概念
将该能级上所排布的电子数标注在该能级符号右上角，并按
照 从左到右的顺序排列的式子。
（2）表示方法
以基态Si原子的电子排布式为例，各符号、数字的意义如图
所示：
能层
2. 简化电子排布式
将电子排布式的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加方括号
来表示而得到的式子称为简化电子排布式。如氮、钠、铁的简化电
子排布式分别为[He]2s22p3、[Ne]3s1、[Ar]3d64s2。
注意
以稀有气体元素符号外加方括号表示的部分称为“原子实”。
[Ne]、[Ar]等符号的意义分别是指该部分与Ne、Ar等的电子排布式
相同。
3. 价层电子排布式
为突出化合价与 的关系，将在化学反应中可能发
生 的能级称为价电子层（简称价层），该能级的电子
排布称为价层电子排布。如Cl的简化电子排布式为[Ne]3s23p5，则
其价层电子排布式为 。通常元素周期表只给出价层电子
排布。
电子排布
电子变动
3s23p5
4. 电子排布式的书写
（1）“三步法”书写基态原子的电子排布式
第一步：按照构造原理写出电子填入能级的顺序：
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s……
第二步：根据各能级容纳的电子数填充电子。
如基态Mn原子核外电子填充顺序为
1s2→2s2→2p6→3s2→3p6→4s2→3d5
第三步：去掉空能级，并按照能层顺序排列。
Mn：1s22s22p63s23p63d54s2（不能写成
1s22s22p63s23p64s23d5）
（2）书写实例
①简单原子的电子排布式
如：6C： ；10Ne： ；
17Cl： 。
②复杂原子的电子排布式
如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的
能级排到一起，即该原子的电子排布式
为 。
1s22s22p2
1s22s22p6
1s22s22p63s23p5
1s22s22p63s23p63d64s2
（3）特殊原子电子排布式的书写
当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对
较低，原子结构较稳定（类似情况有Cr、Cu等，后续学
习）。以Cu为例：
1. 按下列要求填空：
（1）写出基态O、K、Fe的电子排布式
O： 、K： 、Fe： 。
提示：1s22s22p4 1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p63d64s2
（2）写出基态O、K、Fe的价层电子排布式
O： 、K： 、Fe： 。
提示：2s22p4 4s1 3d64s2
2. 依据构造原理，写出钙基态原子的电子排布式，为什么没有电子排
在3d能级？
提示：钙：1s22s22p63s23p64s2；依据构造原理可知，随着核电荷数
的递增，电子是按 3p→4s→3d→4p的顺序而不是按3p→3d→4s→4p
的顺序填充的，这种现象被称为能级交错。
3. 元素周期表中钠的电子排布式写成[Ne]3s1，方括号里的符号代表
什么意义？模仿写出8号、14号、26号元素的简化电子排布式。
提示：方括号里符号的意义是稀有气体元素原子的结构，表示该元
素前一周期的稀有气体元素原子的电子排布结构。O：
[He]2s22p4、Si：[Ne]3s23p2、Fe：[Ar]3d64s2。
4. 从元素周期表给出的信息可知，Cr和Cu的电子排布式分别为
[Ar]3d54s1和[Ar]3d104s1，这样的电子排布符合构造原理吗？是根
据什么确定其电子排布的？
提示：不符合构造原理。这样的电子排布是根据光谱学事实确定
的，即Cr的3d能级处于半充满稳定状态，Cu的3d能级处于全充满
稳定状态。
1. （2024·长春高二检测）下列各基态原子或离子的电子排布式书写
错误的是（ ）
A. K：1s22s22p63s23p6 B. F：1s22s22p5
C. Mg2＋：1s22s22p6 D. O2－：1s22s22p6
解析： K原子核外电子有19个，电子排布式应为
1s22s22p63s23p64s1，A错误。
2. （2024·宁波高二检测）下列说法或有关化学用语的表达正确的是
（ ）
A. 能级能量大小关系：4f＞5d
B. 基态铜原子（29Cu）的价层电子排布式：3d94s2
C. Ca处于激发态的电子排布式可能为
1s22s22p63s23p64p2
D. 原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4能吸收特定能量产
生吸收光谱
解析： 由构造原理可知，4f能级的能量低于5d能级，A错误；
铜元素的原子序数为29，基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，
B错误；钙元素的原子序数为20，基态钙原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p64s2，则激发态的电子排布式可能为
1s22s22p63s23p64p2，C正确；3s能级的能量大于2p能级的能量，原
子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4，能量降低，所以能释放
特定能量产生发射光谱，D错误。
3. 按要求填空：
（1）B原子的电子排布式为 。
（2）F原子的电子排布式为 。
（3）镓（Ga）的原子序数为 ，Ga原子的电子排布式
为 。
（4）Ni2＋的电子排布式为 。
（5）Li3N晶体中氮以N3－存在，N3－的电子排布式为
。
1s22s22p1
1s22s22p5
31
1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）
1s22s22p63s23p63d8（或[Ar]3d8）
1s22s22p6（或
[He]2s22p6）
题后点拨
原子变为相应离子是最外层上的电子数发生变化，不一定是能级
最高的电子，例如26Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe→Fe2
＋失去2个4s电子，Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
2
关键能力·细培养
互动探究 深化认知
价层电子排布式的书写（归纳与论证）
【典例】 按要求填空：
（1）（2023·浙江6月选考）氮的化合物种类繁多，应用广泛。基态N
原子的价层电子排布式是 。
解析：N的核电荷数为7，核外有7个电子，基态N原子电子排布
式为1s22s22p3，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3。
2s22p3
（2）（2023·北京高考节选）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金
试剂。硫代硫酸根（S2 ）可看作是 中的一个O原子被S
原子取代的产物。基态S原子价层电子排布式是 。
解析：S是第三周期第ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式
为3s23p4。
（3）（2022·山东高考）基态Ni原子的价层电子排布式为 。
解析：镍为28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，
则其价层电子排布式为3d84s2。
3s23p4
3d84s2
（4）（2022·广东高考）Se与S同族，基态硒原子价层电子排布式
为 。
解析：硒为34号元素，基态Se原子的电子排布式为
[Ar]3d104s24p4，则其价层电子排布式为4s24p4。
（5）（2022·北京高考）Fe2＋的价层电子排布式为 。
解析：铁为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，
其价层电子排布式为3d64s2，Fe2＋的价层电子排布式为3d6。
4s24p4
3d6
（6）（2021·海南高考）基态锰原子的价层电子排布式为 。
解析：锰为25号元素，基态Mn原子的电子排布式为[Ar]3d54s2，
则其价层电子排布式为3d54s2。
3d54s2
【规律方法】
价层电子排布式的书写流程
【迁移应用】
按要求填写下列空白：
（1）基态硅原子的价层电子排布式为 。
解析：硅为14号元素，基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2。
（2）基态溴原子的价层电子排布式为 。
解析：溴为35号元素，基态Br原子的电子排布式为
[Ar]3d104s24p5，其价层电子排布式为4s24p5。
3s23p2
4s24p5
（4）基态钒（V）原子的价层电子排布式为 。
（3）基态铝原子的价层电子排布式为 。
解析：铝为13号元素，其价层电子排布式为3s23p1。
3s23p1
解析： V为23号元素，基态V原子的电子排布式为[Ar]3d34s2，
其价层电子排布式为3d34s2。
3d34s2
3
教学效果·勤检测
强化技能 查缺补漏
1. 下列各能级中能量最高的是（ ）
A. 4f B. 4p
C. 3d D. 4s
解析： 根据构造原理，电子进入4f、4p、3d、4s能级的先后顺
序为4s、3d、4p、4f，则能量最高的能级为4f。
2. （2024·衡阳高二检测）下列电子排布式书写正确的是（ ）
A. 21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3
B. Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2
C. Cr原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d44s2
D. Br－的电子排布式：[Ar]3d104s24p6
解析： 21号Sc元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2，A错
误；Ca原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p64s2，B错误；Cr原子
的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，C错误；Br是35号元素，
Br－核外有36个电子，电子排布式为[Ar]3d104s24p6，D正确。
3. 下列原子的电子排布式中，表示激发态原子的是（ ）
A. 1s22s22p5 B. 1s22s22p43s2
C. 1s22s22p63s23p63d54s1 D. 1s22s22p63s23p63d34s2
解析： A、C、D项，表示的是基态原子；B项，电子从2p能级
跃迁到3s能级，表示的是激发态原子。
4. （2024·邯郸高二检测）某基态原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法不正确的是（ ）
A. 该元素原子中共有25个电子
B. 该元素原子核外有4个能层
C. 该元素原子最外层共有2个电子
D. 该元素原子M能层共有8个电子
解析： 从电子排布式看，该原子最高能级为4s能级，故有4
个能层，最外层有2个电子，B、C正确；各能级的电子数之和
为25，A正确；M能层电子排布为3s23p63d5，故该能层电子数
为13，D错误。
5. A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A元素的基态原子最外层电子排布式为 n s nn p n＋1，则 n
＝ ，原子中能量最高的是 电子。
解析：s能级最多只能容纳2个电子，s能级排满之后电子才会填入下一能级，故 n ＝2，所以A元素的基态原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知A是N元素；根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电子能量最高。
2
2p
（2）B元素的－1价离子和C元素的＋1价离子的电子层结构都与氩
相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 。
解析：－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有
18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。
Cl
K
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 某基态原子的3d能级上有1个电子，下列说法正确的是（ ）
A. 该元素原子核外有3个电子层
B. 该元素基态原子的最外层有3个电子
C. 该元素基态原子的M层上有8个电子
D. 该元素基态原子的价层电子排布式为3d14s2
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解析： 某基态原子的3d能级上有1个电子，则依据构造原理
可知，该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2。由分
析可知，该元素原子核外有4个电子层，A错误；该元素基态原
子的最外层有2个电子，B错误；该元素基态原子的M层为第三
能层，有9个电子，C错误；该元素基态原子的价层电子排布式
为3d14s2，D正确。
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2. 下列叙述正确的是（ ）
A. 基态铝原子的价层电子排布式为1s22s22p63s23p1
B. 铜原子的价层电子排布式为3d94s2
C. [Ar]3d24s2是基态钛原子的电子排布式
D. 铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
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解析： A项，基态铝原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p1，价层电子排布式为3s23p1，错误；B项，铜原
子的价层电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，错误；C项，钛
为22号元素，基态钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，正确；D
项，Cr为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布
式为1s22s22p63s23p63d54s1，错误。
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3. 下列基态原子的价层电子排布式中，正确的是（ ）
A. 3d94s2 B. 3d44s2
C. 3d84s2 D. 3s13p3
解析： 对主族元素，价层电子指最外层电子，对过渡元
素，价层电子指的是最外层电子和次外层的部分电子。价层电
子排布式应为3d104s1，A错误；价层电子排布式应为3d54s1，B
错误；3d84s2符合核外电子排布规则，C正确；价层电子排布式
应为3s23p2，D错误。
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4. （2024·长沙高二检测）下列元素基态原子的简化电子排布式中，
前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是（ ）
A. [Ne]3s23p2 [Ne]3s2
B. [Ar]4s1 [Ne]3s23p4
C. [Ne]3s23p1 [Ar]4s2
D. [He]2s22p4 [Ne]3s23p5
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解析： A项，两种元素分别为Si、Mg，Si为非金属元素，Mg为
金属元素；B项，两种元素分别为K、S，符合题意；C项，两种元
素分别为Al、Ca，均为金属元素；D项，两种元素分别为O、Cl，
均为非金属元素。
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5. （2024·泰安高二检测）下列原子的电子排布式能表示基态原子的
电子排布式的是（ ）
A. [Ne]3s13p3 B. [Ar]3d64s1
C. [Ar]3d64s2 D. [Ne]3s23p63d5
解析： [Ne]3s13p3表示3s能级中一个电子跃迁到3p能级上，基
态原子的电子排布式应为[Ne]3s23p2，A错误；电子先排满4s能级
再排3d能级，应为[Ar]3d54s2，B错误；根据构造原理，电子应优
先排布在4s能级上，D错误。
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（1）根据构造原理写出下列基态原子或离子的核外电子排布式。
①A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一
半： 。
②B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的 1.5
倍： 。
③基态Ni2＋、Fe3＋、S2－的电子排布式分别
为 、
、 。
1s22s22p63s23p2
1s22s22p1
1s22s22p63s23p63d8（或[Ar]3d8）
1s22s22p63s23p63d5
（或[Ar]3d5）
1s22s22p63s23p6（或[Ne]3s23p6）
6. 按要求填空：
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解析：①L层有8个电子，则M层有4个电子，A为硅。
②当次外层为K层时，最外层电子数则为3，为硼；当次外层为L层时，最外层电子数为1.5×8＝12，违背了排布规律，故不可能。③Ni的原子序数为28，根据构造原理，基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，故Ni2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8；基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的电子排布式为
1s22s22p63s23p63d5；硫原子序数为16，基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，故S2－的电子排布式为1s22s22p63s23p6。
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（2）某元素的最外层电子排布式是4s24p5，则其元素符号为 。
解析：根据最外层电子排布式可知，该元素有4个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表的第四周期第ⅦA族，为Br元素。
（3）基态Ti2＋中，电子占据的最高的能层符号为 ，该能层
有 个能级。
解析：Ti的原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，故基态Ti2＋的电子排布式为[Ar]3d2，电子占据
的最高的能层符号为M，该能层有3s、3p、3d共3个能级。
Br
M
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（4）写出基态砷原子的简化电子排布式： 。
解析：砷的原子序数为33，基态As原子的简化电子排
布式为[Ar]3d104s24p3。
[Ar]3d104s24p3
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7. （2024·阜阳高二检测）某微粒的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p6，下列关于该微粒的说法正确的是（ ）
A. 它的质子数一定是18
B. 它的原子和37Cl可能互为同位素
C. 它的单质一定是强还原剂
D. 可以确定该微粒为Ar
解析： 此微粒核外共有18个电子，可能是原子，也可能是离
子，若为离子，可能为Ca2＋、K＋、S2－、Cl－、P3－等。
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8. 下列各组指定的元素，能形成A2B2型化合物的是（ ）
A. [He]2s22p2和[He]2s22p4
B. [Ne]3s23p4和[He]2s22p4
C. [Ne]3s2和[He]2s22p5
D. [Ne]3s1和[He]2s22p4
解析： A项，前者为C，后者为O，不能形成C2O2；B项，前者
为S，后者为O，不能形成S2O2；C项，前者为Mg，后者为F，不能
形成Mg2F2，只能形成MgF2；D项，前者为Na，后者为O，能形成
Na2O2。
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9. M－的最外层电子排布式为3s23p6，下列说法中正确的是（ ）
A. M可能为稀有气体元素
B. M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1
C. M原子的价层电子排布式为3s23p5
D. M的最外电子层上有5个电子
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解析： M－是M原子获得1个电子形成的，M－的最外层电子排
布式为3s23p6，则M是Cl元素。M是Cl元素，属于第三周期第ⅦA
族元素，A错误；根据构造原理可知基态Cl原子的核外电子排布式
为1s22s22p63s23p5，B错误；Cl原子的价层电子排布式为3s23p5，C
正确；Cl原子的最外电子层上有7个电子，D错误。
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10. （2024·成都高二检测）A、B、C、D是四种短周期元素，E是过
渡元素。A、B、C为同周期元素，C、D为同主族元素。A元素原
子的结构示意图为 ，B元素原子是同周期除稀有气体元素
原子外半径最大的元素原子，C元素原子的M层p能级上有3个电
子，E元素原子的价层电子排布为3d64s2。回答下列问题：
（1）A为 （填元素符号，下同），其基态原子的电子排布式
为 。
Si
1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2）
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解析：、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的
结构示意图为 ，则 x ＝2，故A为Si元素。
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（2）B为 ，其基态原子的简化电子排布式为 。
解析：、B、C为同周期元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na元素。
（3）C为 ，其基态原子的价层电子排布为 。
解析：元素原子M层p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，故C为P元素。
Na
[Ne]3s1
P
3s23p3
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（4）D为 。
解析：因C、D为同主族元素，故D为N元素。
（5）E为 ，其原子结构示意图为 。
N
Fe
解析：E是过渡元素，其原子的价层电子排布为
3d64s2，故E为Fe元素。
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