核外电子排布规律和表示方法
一、能层、能级与轨道
总规律：元素的原子核外电子按照能量由低到高的顺序依次排布在不同的能级中。

1、核外电子的能量主要取决于电子层和电子亚层。

电子层又叫能层，它决定电子的能量高低和离核远近；同一电子层还可以分成一个或几个电子亚层，电子亚层决定同一电子层的电子的能量差异和电子云的形状。

s 亚层呈球形，p 亚层呈哑铃形，d 亚层成四瓣花瓣形，f 亚层形状更复杂。

能级就由能层和电子亚层共同构造。

2、能层用n 表示，按能量由低到高的顺序依次表示为1、2、
3、
4、
5、
6、7，依次对应K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q 层。

电子亚层 s 、p 、d 、f 表示。

各电子层最多容纳的电子亚层是n 种。

K 层只有s 一种亚层，L 层有s 、p 2种亚层，M 层有s 、p 、d 3种亚层，N 层有s 、p 、d 、f 4种亚层，O 层有 5种亚层，P 层有6种亚层，Q 层有7种亚层。

能层用电子层和电子亚层共同表示，在电子亚层符号的前面加上能层序号就是能级符号。

例如：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、3d 、4s 、4p 、4d 、4f 、5s 、5p 、5d 、5f 、6s 、6p 、6d 、6f 、7s 、7p 、7d 、7f 、
3、同一电子亚层形状相同但伸展方向不同，可以构成不同轨道。

s 有1个轨道，p 有3个轨道，d 有5个轨道，f 有7个轨道，可用方框来表示。

s 轨道 p 轨道 f 轨道
4、能量关系：①相同能层的原子轨道能量高低：ns < np < nd < nf ；
②形状相同的原子轨道能量高低：1s < 2s< 3s< 4s ；
同一电子亚层形状相同但伸展方向不同的原子轨道能量相同。

2p x =2p y =2p z
51、能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。

也即：原子的核外电子排布总是尽先排布在能量最低的轨道中，然后按能量由低到高的顺序依次排入。

构造原理：即能级顺序：1s 、2s 、2p 、3s 、3p 、4s 、3d 、4p 、5s 、4d 、5p 、6s 、4f 、5d 、6p 、7s 、5f 、6d 、7p 。

记忆方法：1，22，33，434，545，6456，7567。

2、泡利原理：一个原子轨道里最多容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。

3、洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。

当能量相同的原子轨道在全满（p 6、d 10、f 14）、半满（p 3、d 5、f 7）、全空（p 0、d 0、f 0）状态时，体系能量最低。

这个可以看成洪特规则的特列。

这三个排布规律解释了各电子层最多容纳的电子数为2n 2个，解释了最外层电子数不超
过8个，次外层电子数不超过18个，倒数第三层电子不超过32个，解释了各周期容纳的元素种类至多依次是2、8、8、18、18、32、32种，解释了 29Cu 的外围电子排布为式3d 104s 1， 24Cr 的外围电子排布式为3d 54s 1。

三、核外电子排布的表示方法：范围是1——36号元素
1、结构示意图：用以表示原子的核电荷数和核外电子在各电子层排布的简图。

2、电子排布式：用能级符号表示核外电子在各个能级排布情况的图式。

例如S ：1s 22s 22p 63s 23p 4、
3、简化电子排布式：用内层所代表的元素符号和外围电子排布式表示核外电子排布情况的图式。

例如S ：[Ne]3s 23p 4
4、轨道排布式：用方框和“↑”“↓”表示核外电子在各个能级的轨道中的排布情况的图式。

例如S ：
1s 2s 2p 3s 3p
轨道排布式最能体现能量最低原理、泡利原理和洪特规则，可以反映电子的自旋状态。

四、强化练习
1、下列化学用语使用正确的是（ ） A 、碳原子外围电子的轨道排布式是：
B 、H －的结构示意图为：
C 、铁原子的外围电子排布式为 ：3d 74s 1
D 、次氯酸的电子式是：H ：Cl ：O ：
2、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1s 2的X 原子与原子核外电子排布式为1s 22s 2的Y 原子
B 、M 层仅有2个电子的X 原子与N 层仅有2个电子的Y 原子
C 、2p 轨道上只有2个电子的X 原子与3p 轨道上只有2个电子的Y 原子
D 、最外层只有1个电子的X 、Y 原子
3、短周期元素的原子中未成对电子数与周期数相等的元素有（ ）
A 、1种
B 、2种
C 、3种
D 、4种
4、已知117号元素以Uus 表示。

下列有关Uus 的说法错误的是（ ）
A 、原子的最外层电子排布式为7s 22p 5
B 、最高化合价为+7价
C 、其单质分子为双原子分子，常温常压呈气态
D 、其阴离子具有很强的还原性
5、A 、B 、C 、D 、E 、F 代表六种元素。

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，其元素符号为 ；
（2）B 元素的负一价离子和C 元素的正一价离子的电子层结构都和氩相同，则B －的结构示
意图为 ，C 原子的电子排布式为 ；
（3）D 元素的正三价离子的3d 能级为半充满状态，则D 原子的外围电子的轨道排布式为 ；
（4）E 的基态原子的M 层为全充满状态，N 层没有成对电子，只有未成对电子，则E 的高
价氧化物的水化物的化学式为 ；
（5）F 的原子的最外层电子的排布式为(n+1)s n (n+1)p n-1，则n= ，原子中能量最高
的电子是 电子，其原子轨道呈 形状，该元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。

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