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第2课时 基态原子核外电子排布 原子轨道
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THANKYOU课时作业2 基态原子核外电子排布 原子轨道
1．下列叙述中，正确的是( )
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完成相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋状态必然相反
2．下列说法正确的是( )
A．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子云是“8”字形
B．能层数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
3．若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3p，它违背了( )
A．能量守恒原理
B．泡利不相容原理
C．能量最低原理
D．洪特规则
4．已知锰的核电荷数为25，以下是一些同学绘制的基态锰原子的核外电子排布图，其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是( )
5．下列微粒中，未成对电子数最多的是( )
A．C：1s22s22p2
B．S：1s22s22p63s23p4
C．Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
D．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
6．下列电子排布式中，原子不是处于激发状态的是( )
A．氮原子：
B．氟原子：1s22s22p43s1
C．锰原子：[Ar]3d54s2
D．铜原子：1s22s22p63s23p63d94s2
7．某基态原子核外共有6个电子，分布在K与L电子层上，下列L层中排布正确的是( )
8．下列基态原子的电子排布式不符合构造原理但是正确的是( )
A．16S：1s22s22p63s23p4
B．24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
C．12Mg：1s22s22p63s2
D．29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2
9．Fe元素原子的核外3d、4s轨道上的电子排布图正确的是( )
10．在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则a/b的值为( )
A．1
B．2
C．3
D．4
11．(1)基态氟原子核外有9个电子，这些电子的电子云形状有________种；氟原子有________种不同能量的电子，价电子排布图为________________。
(2)已知锡位于第五周期，与C同主族，写出Sn2＋的最外层电子排布式：________；Cl－中有________种运动状态不同的电子。
(3)基态硼原子的核外电子排布图为________。
12．如图是s能级和p能级的原子轨道图。
试回答下列问题：
(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有3个互相________(填“垂直”或“平行”)的伸展方向。元素X的名称是________，它的最低价氢化物的电子式是________。
(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，Y的元素符号为________，原子的核外电子排布式为________。
(4)下列电子排布图中，能正确表示元素X的原子处于最低能量状态的是________。
13．已知A原子中只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的价电子排布式为3s23p6。
(1)按要求书写下列图式：
①B原子的结构示意图：________________________________________________________________________；
②C原子的电子排布图：________________________________________________________________________；
③D原子的核外电子排布式：________________________________________________________________________；
④B离子的电子式：________________________________________________________________________。
(2)写出E的元素符号：________，要证明太阳光中含有E元素，可采用的方法是____________________________________________。
14．A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该原子的电子排布图为________________。
(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式都与氩原子相同，B元素的符号为________，C的离子结构示意图为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其价电子排布图为________________________。
15.A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期除稀有气体外半径最大的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)A为__________(写出元素符号，下同)，电子排布式是________________________________________________________________________。
(2)B为__________，简化电子排布式是________________________________________________________________________；
(3)C为__________，价电子排布式是________________________________________________________________________；
(4)D为__________，电子排布图是________________________________________________________________________；
(5)E为__________，原子结构示意图是________________________________________________________________________。
16．回答下列问题：
(1)基态Mn原子核外未成对电子有________个。
(2)基态镁原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(3)基态Ge原子有________个未成对电子。
(4)镍元素基态原子的电子排布式为________，3d能级上的未成对的电子数为________。
(5)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________。
(6)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(7)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
(8)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。
(9)下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的是________。
A．Fe2＋
B．Cu
C．Fe3＋
D．Cu＋
课时作业2
1．解析：同一轨道上的两个电子，能量相同、自旋状态相反，即运动状态不一样，所以A、B错误；C中因为M层与L层没有能级交错，所以M层能量一定大于L层；D中3p有3个轨道，按照洪特规则，应占据其中2个，并且自旋状态相同。
答案：C
2．解析：A项，p轨道是哑铃形，是说的电子出现概率高的“区域”的形状。B项，能层数为3时，共有9条轨道。C项，氢原子中有一个电子，但轨道是人们规定的，可以是空轨道。
答案：D
3．解析：洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
答案：D
4．答案：D
5．答案：C
6．解析：只要原子不是处于基态情况下，就属于激发态，氮原子基态为：，A项错误；基态氟原子为1s22s22p5，B项错误；基态锰原子为1s22s22p63s23p63d54s2，C项正确；基态铜原子电子排布应该为1s22s22p63s23p63d104s1，D项错误。
答案：C
7．解析：A项，2s轨道应排满2个电子，且自旋方向相反，错误；B项，2p轨道的2个电子的自旋方向要相同，错误；C项，2p轨道的2个电子应分占2个轨道，且自旋方向相同，错误；D项，2p能级的3个轨道的能量是相同的，正确。
答案：D
8．解析：根据构造原理，电子在各能级上的排列顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d……且排布的电子数分别为2、2、6、2、6、2、10……故根据构造原理24Cr的电子排布式应为：1s22s22p63s23p63d44s2。但是根据洪特规则特例Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。所以选B。而D电子排布式错误，应该为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案：B
9．解析：Fe元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,3d能级上有5个轨道，其中只有1个轨道上排满2个电子，且自旋方向相反，其他4个轨道上各排1个电子，自旋方向相同，4s轨道上排满2个电子，且自旋方向相反，故C项正确。
答案：C
10．解析：在短周期元素中，基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素：第一周期的H元素，在第二周期C元素、O元素，第三周期的P元素，共4种，即a＝4。在短周期元素中，基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有C元素、Si元素，共2种，即b＝2。综上可知，a/b＝2。
答案：B
11．解析：(1)氟原子电子排布式为：1s22s22p5，含有s轨道和p轨道2种原子轨道，故电子的电子云形状有2种；电子能量由能层和能级共同决定，所以氟有3种不同能量的电子。氟的最外层电子排布式即价电子排布式为2s22p5，排布图为：。
(2)同主族元素最外层电子数相同，Sn位于第五周期，与C同主族，则Sn2＋的最外层电子排布式为5s2；Cl－有18个电子，所以有18种不同运动状态。
(3)基态硼原子的核外电子数为5,
电子排布式为1s22s22p1，电子排布图为：。
答案：(1)2 3 (2)5s2 18
(3)
12．解析：(1)s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排有电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，X是氮元素。其最低价氢化物为NH3，电子式为。(3)元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，则n－1＝2，n＝3，则Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。(4)若元素的原子处于最低能量状态，则其核外电子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A、B两项违背洪特规则，C项表示元素的原子处于激发态，违背能量最低原理。
答案：(1)球 1 哑铃 3 (2)2p 垂直 氮
(3)S 1s22s22p63s23p4 (4)D
13．解析：由题意知，A原子中只有1个电子，A为H；B原子的3p轨道上有5个电子，则B为Cl；C原子的2p轨道上有4个电子，则C为O；D原子的价电子排布式为4s1，则D为K；由E原子的价电子排布式可知E为Ar。
(1)原子结构示意图能简明地表示原子的组成和电子在原子核外的分层排布情况，电子排布式能表明电子在各电子层不同原子轨道上的排布情况；电子排布图可进一步表明电子在各原子轨道上的自旋状态；电子式可以表明与元素性质密切相关的原子最外层的电子数。
(2)对太阳光进行光谱分析，可确定太阳光中所含元素的种类。
答案：(1)① ②
③1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 ④
(2)Ar 对太阳光进行光谱分析
14．解析：(1)根据A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，可知该元素的基态原子有2个电子层，共有7个电子，是N元素，其电子排布图为。(2)B元素的负一价离子与C元素的正一价离子的电子排布式与氩原子相同，即都有18个电子，则B元素为Cl，C元素为K，K＋的结构示意图为。(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，即三价阳离子的构型为3d5，则原子的价电子构型为3d64s2，即为26号Fe元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，可知其价电子构型为3d104s1，所以E为Cu元素，其价电子排布图为。
答案：(1)
(2)Cl
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)Cu
15．解析：由题意可知，A为Si，B为Na，C为P，则D为N，E为Fe。这五种元素电子排布式分别为
A：1s22s22p63s23p2，B：1s22s22p63s1，
C：1s22s22p63s23p3，D：1s22s22p3，
E：1s22s22p63s23p63d64s2。由电子排布式可写出答案。
答案：(1)Si 1s22s22p63s23p2
(2)Na [Ne]3s1 (3)P 3s23p3
(4)N
(5)Fe
16．解析：(1)Mn是25号元素，
电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，该原子核外的未成对电子有5个。(2)镁的M层电子排布为3s2，根据泡利原理可知这两个电子自旋方向相反。(3)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]
3d104s24p2；在其原子的最外层的2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对电子。(4)Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,3d能级上的未成对电子数为2。(5)N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是
。(6)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层电子的电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(7)K位于第四周期IA族，电子占据最高能层是第四层，即N层，最后一个电子填充子在s能级上，电子云轮廓图为球形。(8)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。(9)电子排布应先排满低能轨道，再排满高能轨道，因此，B不符合题意，而失去电子时，应先失去高能轨道电子，故C、D两项符合题意。
答案：(1)5 (2)相反 (3)2 (4)1s22s22p63s23p63d84s2 2 (5)
(6) 哑铃(纺锤)形 (7)N 球形 (8)D C (9)CD第2课时 基态原子核外电子排布 原子轨道
课程目标
1．了解多电子核外电子运动情况。
2．知道电子云、原子轨道的含义。
3．掌握基态原子的核外电子排布规律。
核外电子排布
图说考点
基
础
知
识
[新知预习]
一、电子云与原子轨道
1．电子云及形状
(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的________分布的形象化描述。
(2)
2．原子轨道
(1)定义：电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
(2)数目
ns能级各有____个轨道，np能级各有____个轨道，nd能级各有____个轨道，nf能级各有____个轨道。
二、能量最低原理、泡利原理、洪特规则
1．能量最低原理
原子核外电子的排布遵循________，按轨道能量由低到高依次排列，使整个原子处于________的能量状态。
2．泡利原理
在一个原子轨道里，最多只能容纳______个电子，而且它们的自旋状态________，用“________”表示。
3．洪特规则
基态原子中，填入简并轨道的电子总是先________，且自旋________。
三、电子排布图
将原子轨道用方框表示，在方框内用一个箭头表示一个电子，用↑↓表示自旋状态相反的电子，得到电子排布图。
如：O原子的电子排布图
[即时性自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1s、2s、3s的电子云形状均为球形( )
(2)2p、3p、4p电子云均为哑铃形且大小相同。( )
(3)H原子核外只有一个原子轨道。( )
(4)电子云图中的小黑点表示电子的多少。( )
(5)p能级中有3个相互垂直的原子轨道。( )
(6)3d与6d均有5个原子轨道。( )
(7)钾原子的第三能层填有18个电子，是因为钾原子的第三能层有9个原子轨道。( )
(8)任何一个原子中不可能存在运动状态完全相同的两个电子。( )
(9)基态碳原子的电子排布图为。( )
(10)基态铁原子的价电子排布图：。( )
2．基态氢原子的电子云图为球形(如图)，下列有关说法正确的是
( )
A．1个小黑点表示一个电子
B．He的基态原子两个电子的电子云也是与此大小相同的球形
C．如果电子发生跃迁，有可能电子云形状变成哑铃形
D．小黑点密集的地方表示电子在该区域出现的概率小
3．下列说法正确的是( )
A．s能级的能量总小于p能级的能量
B．2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子比1s的多
C．当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占满一个轨道(1个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋状态相反)，然后再占据其他原子轨道
D．nf能级中最多可容纳14个电子
4．在d轨道中填入4个电子时电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是( )
A．能量最低原理
B．泡利原理
C．能量守恒原理
D．洪特规则
5．如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是( )
A．s能级和p能级的原子轨道形状相同
B．每个p能级都有6个原子轨道
C．s能级的原子轨道的半径与能层序数有关
D．Na原子的电子在11个原子轨道上高速运动
技
能
素
养
提升点一 电子云与原子轨道
[例1] 图甲是氢原子的1s电子云图(即概率密度分布图)，图乙、图丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是( )
A．电子云图(即概率密度分布图)就是原子轨道图
B．3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C．由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D．由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
电子云图(即概率密度分布图)与电子云轮廓图不是同一个概念，电子云轮廓图实际上是电子云图(即概率密度分布图)的大部分区域(一般约为90%)；量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，电子云轮廓图就是我们通常所说的原子轨道图。
[提升1] 下列有关电子云和原子轨道的说法中，正确的是( )
能层决定电子云大小，能级决定电子云形状
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云
B．s能级原子轨道呈球形，处于该轨道上的电子只能在球壳内运动
C．p能级原子轨道呈哑铃形，随着能层的增加，p能级原子轨道也在增多
D．与s电子原子轨道相同，p电子原子轨道的平均半径随能层的序数的增大而增大
[关键能力]
原子轨道和电子云
1．电子云轮廓图
(1)定义：常把电子在原子核外空间出现概率约为90%的空间圈出来，即为电子云轮廓图(如图1、2)。
(2)s电子、p电子的电子云轮廓图：
2．原子轨道
(1)定义：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。各能级的一个伸展方向的电子云轮廓图即表示一个原子轨道。
(2)不同能层的能级、原子轨道及电子云轮廓图(见下表)：
能级
s
p
d
f
原子轨道数
1
3
5
7
原子轨道名称
ns
npx、npy、npz
ndxy、ndxz、ndyz、ndz2、ndx2－y2
……
电子云轮廓图的形状和取向
球形
哑铃形互相垂直
梅花形
……
能层序数n越大，原子轨道的半径越大。不同能层的同种能级的原子轨道的形状相似，半径不同。
原子轨道能量高低的比较
①相同电子层上原子轨道能量的高低：ns＜np＜nd＜nf。
②形状相同的原子轨道能量的高低：1s＜2s＜3s＜4s……
③电子层和形状相同的原子轨道的能量相等：2px＝2py＝2pz。
提升点二 核外电子排布规律、电子排布图
[例2] 下列原子的外围电子排布中，哪一种状态是基态原子的正确核外电子排布，试说明理由。
电子排布图应注意从洪特规则及泡利原理角度分析(1)氮原子
(2)钠原子：A.3s1 B．3p1
(3)铬原子：A.3d54s1 B．3d44s2
(4)碳原子：
[提升2] 以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理，哪些违反了洪特规则。
违反泡利原理的有__________，违反洪特规则的有__________________。
[关键能力]
1．原子核外电子排布“两原理一规则”
(1)能量最低原理：电子在原子轨道上的分布要尽可能地使原子的能量为最低。
(2)泡利原理：每个原子轨道最多容纳两个电子且自旋方向必须相反。
(3)洪特规则：基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
洪特规则特例
当同一能级上的电子排布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空状态(p0、d0、f0)时，具有较低的能量和较大的稳定性。例如，铬(24Cr)的价电子排布是3d54s1(3d、4s能级均为半充满)，而不是3d44s2；铜(29Cu)的价电子排布是3d104s1(3d全充满、4s半充满)，而不是3d94s2。
2．电子排布图
以铝原子为例，电子排布图中各符号、数字的意义为
3．核外电子排布的表示方法
原子(离子)结构示意图
含义
将每个能层上的电子总数表示在原子核外的式子
实例
Al S2－
电子排布式
含义
用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式
实例
K：1s22s22p63s23p64s1
简化电子排布式
含义
为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体原子结构的部分以相应稀有气体元素符号外加方括号表示
实例
K：[Ar]4s1
价电子排布式
含义
主族元素的价层电子指最外层电子，价层电子排布式即最外层电子排布式
实例
Al：3s23p1
电子排布图
含义
每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子
实例
电子式
含义
化学中常在元素符号周围用“·”或“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式
实例
电子排布图的书写方法和步骤
(1)根据构造原理按能量由低到高的顺序画出表示原子轨道的每个方框。
(2)根据泡利原理和洪特规则在方框中填出每个原子轨道上分布的电子及其自旋状态。
(3)考虑是否存在原子轨道在全充满(如s2、p6、d10等)、半充满(如s1、p3、d5等)和全空(如s0、p0、d0)等状态时能量最低的特例情况。
形成性自评
1．下列说法中正确的是( )
A．1s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动
B．基态氢原子的电子云是圆形的
C．ns能级的原子轨道图可表示为
D．3d3表示3d能级有3个原子轨道
2．下列说法正确的是( )
A．符号3px所代表的含义是第三个电子层px轨道有3个伸展方向
B．能层数为3时，有3s、3p、3d三个轨道
C．氢原子中只有1个电子，故氢原子核外只有1个轨道
D．s能级的原子轨道半径与能层序数有关
3．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是( )
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子
D．最外层都只有1个电子的X、Y原子
4．下列有关电子排布图的表述正确的是( )
A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B．此图错误，违背了泡利原理
C.
表示基态N原子的价电子排布
D．表示处于激发态的B原子的核外电子排布图
5．下列能层或能级，所含原子轨道数目从小到大排列顺序正确的是( )
①7s ②O层 ③3d ④4f
A．①②③④
B．③④①②
C．①③④②
D．②④③①
6．(1)“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”，支持这一结论的理论是________(填序号)。
A．构造原则
B．泡利原理
C．洪特规则
D．能量最低原理
(2)下列原子或离子的电子排布的表示方法中，正确的是____________，违反了能量最低原理的是____________，违反洪特规则及特例的是____________。
①Ca2＋：1s22s22p63s23p6
②F－：1s22s23p6
④Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
⑥Mg2＋：1s22s22p6
7．现有A、B、C、D四种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素，B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子数相等，D元素的原子核外所有p轨道上的电子排布处于全充满或半充满状态。
(1)写出四种元素的元素符号：
A_______，B_______，C_______，D_______。
(2)写出C、D两种元素基态原子核外电子排布的轨道表示式：
C________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(3)写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
第2课时 基态原子核外电子排布 原子轨道
基础知识
新知预习
一、
1．(1)概率密度 (2)球形 哑铃形
2．1 3 5 7
二、
1．构造原理 最低
2．2 相反 ↓↑
3．单独分占 平行
三、↑↓ ↑
即时性自测
1．(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (9)× (10)√
2．解析：在电子云图中，小黑点并不代表电子，A项错误；He的基态原子为1s2，所以电子云形状相同，但是电子能量不相同，电子云的大小不相同，B项错误；如果氢原子的电子发生了跃迁，进入了其他能级如p能级，则电子云的形状将变成哑铃形，C项正确。小黑点代表电子在核外空间区域内出现的概率，小黑点的疏密与电子在该区域出现的概率大小成正比，D项错误。
答案：C
3．解析：同一能层中，s能级的能量小于p能级的能量，不同能层中，s能级(较高能层)的能量可能高于p能级(较低能层)的能量，A项错误；2s的电子云半径比1s电子云半径大，说明2s的电子在离原子核较远的区域出现的概率比1s的电子大，B项错误；当电子排布在同一能级的不同轨道时，电子总是先占据不同的原子轨道而且自旋状态相同，C项错误；nf能级有7个原子轨道，每一个原子轨道最多容纳两个电子，D项正确。
答案：D
4．解析：洪特规则表明，当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道且自旋状态相同。
答案：D
5．解析：s轨道为球形，p轨道为哑铃形，A项错误；每个p能级只有3个原子轨道，B项错误；能层序数越小，s能级的原子轨道的半径越小，C项正确；Na原子的电子在6个原子轨道上高速运动，D项错误。
答案：C
技能素养
例1 解析：电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，图甲就是电子云图(即概率密度分布图)。由于电子云图难以绘制，所以通常把电子出现概率约为90%的空间圈出来，称为电子云轮廓图，实际上这种电子云轮廓图的就是我们常说的原子轨道图，故A错误。3p2表示3p能级中容纳了两个电子，故B错误。s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，故C错误。p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px(沿x轴方向)、py(沿y轴方向)、pz(沿z轴方向)三个伸展方向，并且互相垂直，故D正确。
答案：D
提升1 解析：电子云是对电子运动的形象化描述，它仅表示电子在某一区域出现的概率，并非原子核真被电子云雾所包围，故选项A错误；原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓，它表明电子在这一区域内出现的机会大，在此区域外出现的机会少，故选项B错误；无论能层序数n怎样变化，每个p能级都有3个原子轨道且相互垂直，故选项C错误；由于按1p、2p、3p……的顺序，电子的能量依次增大，电子在离核更远的区域出现概率逐渐增大，电子云越来越向更大的空间扩展，原子轨道平均半径逐渐增大。
答案：D
例2 解析：本题考查的是核外电子排布所遵循的原理方面的知识。根据洪特规则，电子在能量相同的各个轨道上排布时尽可能分占不同的原子轨道，且自旋方向相同，故(1)中B项正确，(4)中B项正确；根据能量最低原理，核外电子先占有能量低的轨道，再占有能量高的原子轨道，(2)中A项正确，(3)中A项中d5为半充满状态，为相对稳定状态，B项不是，所以A项正确。
答案：(1)B A中原子的外围电子排布违反了洪特规则
(2)A B中原子的外围电子排布违反了能量最低原理
(3)A B原子的外围电子排布违反了洪特规则特例
(4)B A原子外围电子排布违反了洪特规则
提升2 解析：(1)中一个2p轨道上有两个自旋方向相同的电子，违反了泡利原理；(2)中两个轨道上单电子的自旋方向相反，违反了洪特规则；(4)中一个3d轨道上填充了2个电子，而另一个3d轨道上未填充电子，违反了洪特规则；(5)中四个3d轨道上单电子的自旋方向不完全相同，违反了洪特规则。
答案：(1) (2)(4)(5)
形成性自评
1．解析：电子云是用小黑点表示电子在原子核外空间出现的概率，小黑点不代表电子，小黑点的疏密表示电子出现概率的大小，A项错误；基态氢原子的电子云是球形而不是圆形的，B项错误；3d3表示第三能层d能级有3个电子，d能级有5个原子轨道，D项错误。
答案：C
2．解析：3px中，3表示第三电子层，p原子轨道在三维空间的分布分别沿x、y、z三个方向，px表示沿x轴方向伸展的p轨道，所以A项错误；能层数为3时，有3s、3p、3d
三个能级，共有9个轨道，B项错误；氢原子中确实只有1个电子，但轨道是人为规定的，可以是空轨道，C项错误。能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，D正确。
答案：D
3．解析：电子排布式为1s2的原子为He，电子排布式为1s22s2的原子为Be，两者化学性质不相似，A错误；原子核外M层上仅有两个电子的X原子为Mg，原子核外N层上仅有两个电子的Y原子有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似，B错误；2p轨道上有一个空轨道的X原子为C,3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，均为ⅣA族元素，同主族元素，化学性质一定相似，C正确；最外层只有1个电子可能为第ⅠA族元素，也可能为过渡元素(如Cr、Cu)，故化学性质不一定相似，D错误。
答案：C
4．解析：符合泡利原理和洪特规则，表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确；根据洪特规则：在相同能量的轨道上，电子在排布的时候优先进入空轨道，每个轨道中的单电子取得相同自旋方向，则违背了洪特规则，故B错误；N原子的价电子数为5，其价电子排布图为
，故C错误；表示处于基态的B原子的核外电子排布图，故D错误。
答案：A
5．解析：7s、
O层、
3d
、4f
的原子轨道数目分别为；1、25、5、7个，所以从小到大正确的顺序为①③④②，选C项。
答案：C
6．解析：(1)根据泡利原理，每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子，所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，选项B符合题意。(2)根据核外电子排布规律②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道，正确的应为1s22s22p6；③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，价电子排布应为：；④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时，体系的能量较低，原子较稳定，正确的应为：1s22s22p63s23p63d54s1。⑤和⑥正确，⑦违反洪特规则，正确的应为C
。
答案：(1)B (2)①⑤⑥ ② ③④⑦
7．解析：由题意可知，A为H；B元素原子的核外p轨道电子总数比s轨道电子总数少1，B原子核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N；C为金属元素且原子核外p轨道电子总数和s轨道电子总数相等，C原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，则C为Mg；D元素的原子核外所有p轨道上的电子排布处于全充满或半充满状态，且A、B、C、D原子序数依次增大，则D原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，则D为P。
答案：(1)H N Mg P
(2)
(3)N2＋3MgMg3N2
