一定要记住前四周期的能级排布（1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p）。
（5）电子的填充顺序与排布式的书写顺序不完全一致，如21号以后的元素虽然电子先排布在能量较低的4s，后填入3d，但书写电子排布式时仍把3d写在前面。
如Fe：
1s22s22p63s23p63d64s2 正确，
Fe：
1s22s22p63s23p64s23d6 错误。
（6）基态原子失电子的顺序，以Fe为例，Fe
Fe2＋
Fe3＋。
（1）[2017·高考全国卷Ⅰ，35
（2）]基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是____________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
（2）[2016·高考全国卷Ⅰ，37
（1）]基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子。
（3）[2016·高考全国卷Ⅱ，37
（1）]镍元素基态原子的电子排布式为____________________，
3d能级上的未成对电子数为________。
（4）[2015·高考全国卷Ⅰ，37
（1）]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。
（5）下列表示的为激发态原子的是________。
A．1s12s1 B．1s22s22p1
C．1s22p53s1D．1s22s22p63s2
[解析]
（1）基态钾原子核外有4个能层：
K、L、M、N，能量依次增高，处于N层的1个电子位于s轨道，s电子云轮廓图形状为球形。
（2）在元素周期表中，锗位于硅正下方，锗的原子序数为14＋18＝32，基态锗原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，由于4p能级有3个能量相同的轨道，根据洪特规则，4p上2个电子分别占据两个轨道且自旋方向相同，故未成对电子数为2。
（3）Ni元素原子核外有28个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
3d能级上有2个未成对电子。
（4）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布用电子云形象地描述。
基态14C原子的电子排布图为
，则核外存在2对自旋相反的电子。
[答案]
（1）N 球形
（2）3d104s24p2 2
（3）1s22s22p63s23p63d84s2（或[Ar]3d84s2） 2
（4）电子云 2
（5）AC
（1）基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]4s23d9，对吗？
若不对请纠正。
（2）请用核外电子排布的相关规则解释Fe3＋比Fe2＋更稳定的原因。
答案：
（1）不对。
应为[Ar]3d104s1。
（2）26Fe价电子的电子排布式为3d64s2，Fe3＋价电子的电子排布式为3d5，Fe2＋价电子的电子排布式为3d6。
根据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，所以Fe3＋比Fe2＋更稳定。
题组一 原子核外电子排布原理
1．（2018·大原模拟）下列各项叙述正确的是（ ）
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
解析：
选C。
镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，A错误；价电子排布式为5s25p1的元素，位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，C正确；24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，D错误。
2．（2018·长春高三模拟）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________________的伸展方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。
若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为________，原子的电子排布图为____________________________________________。
解析：
（1）s电子的原子轨道都是球形的，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道都是哑铃形的，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）因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，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，是氮元素，其中原子中能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向；氮元素的氢化物是氨气，含有极性键，其电子式是
；当元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，根据上述分析，有n－1＝2，则n＝3，所以X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符号为S，其原子的电子排布图为
答案：
（1）球1哑铃3
（2）2p三个互相垂直氮
题组二 核外电子排布的表示方法
3.下列关于钠元素的几种表达式错误的是（ ）
A．Na＋的电子排布图：
B．Na＋的结构示意图：
C．Na的电子排布式：
1s22s22p53s2
D．Na的简化电子排布式：
[Ne]3s1
解析：
选C。
A项，钠离子核外电子数为10，核外电子排布式为1s22s22p6，电子排布图为
;B项，Na＋的结构示意图为
；C项，基态Na原子的电子排布式为1s22s22p63s1；D项，Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。
4．
（1）在短周期元素中基态原子的p轨道有1个未成对电子的元素可能是__________________（填元素符号，下同），其核外电子排布式分别是__________________
________________________________________________________________________。
（2）基态原子的N层有1个未成对电子，M层未成对电子最多的元素是________，其价电子排布式为____________________________________________________________。
（3）[2017·高考全国卷Ⅱ，35
（1）]氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为__________。
（4）Cu原子的结构示意图为_________________________________________________。
解析：
（1）可推断元素为B、F、Al、Cl；
（2）可推断元素为Cr。
答案：
（1）B、F、Al、Cl
1s22s22p1、1s22s22p5、1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5
（2）Cr 3d54s1
核外电子排布的表示方法及各自特点
1．方法对比
表示方法
含义
举例
原子或离子结构示意图
表示核外电子分层排布和核内质子数
核组成式
表示原子核的结构
F：
F
电子式
表示原子最外层电子数目
核外电子排布式
表示每个能级上排布的电子数
S：
1s22s22p63s23p4
S2－：
1s22s22p63s23p6
电子排布图
表示每个原子轨道中电子的运动状态
价电子排布式或排布图
表示价电子的排布
2.各方法的特点
（1）结构示意图：
能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
（2）核组成式：
如
O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。
（3）电子排布式：
能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。
（4）电子排布图：
能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。
（5）价电子排布式：
如Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2。
价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
原子结构与元素性质
[知识梳理]
1．原子结构与元素周期表的关系
周期
电子层数
每周期第一个元素
每周期最后一个元素
原子序数
基态原子的的
简化电子排布式
原子序数
基态原子电子排布式
二
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
三
3
11
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
四
4
19
[Ar]4s1
36
1s22s22p63s23p63d104s24p6
五
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s2
4p64d104f145s25p65d10
6s26p6
（1）能层数＝电子层数＝周期数。
（2）价电子数＝主族序数。
2．每族元素的价电子排布特点
（1）主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
排布特点
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
主族
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
ns2np3
ns2np4
ns2np5
（2）0族：
He：
1s2；其他：
ns2np6。
（3）过渡元素（副族和第Ⅷ族，Pd、镧系、锕系除外）：
（n－1）d1～10ns1～2。
3．元素周期表的分区与价电子排布的关系
（1）周期表的分区
（2）各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
分区
元素分布
外围电子排布
元素性质特点
s区
ⅠA、ⅡA族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区
ⅢA族～ⅦA族、0族
ns2np1～6
（He除外）
通常是最外层电子参与反应
d区
ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族
（镧系、锕系除外）
（n－1）d1～9
ns1～2
（Pd除外）
d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区
ⅠB族、ⅡB族
（n－1）d10ns1～2
金属元素
f区
镧系、锕系
（n－2）f0～14
（n－1）d0～2ns2
镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近
4.元素周期律
（1）原子半径
①影响因素
②变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。
（2）电离能
①第一电离能：
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：
I1，单位：
kJ·mol－1。
②变化规律
a．同周期：
第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。
b．同族元素：
从上至下第一电离能逐渐减小。
c．同种原子：
逐级电离能越来越大，即I1（3）电负性
①含义：
元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。
元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
②标准：
以最活泼的非金属元素氟的电负性为4.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性（稀有气体未计）。
③变化规律
a．金属元素的电负性一般小于（填“大于”或“小于”，下同）1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”（如锗、锑等）的电负性则在1.8左右。
b．在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。
（4）对角线规则
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。
例如：
[自我检测]
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）[2017·高考全国卷Ⅲ，35
（1）改编]元素Mn与O中，第一电离能较大的是Mn。
（ ）
（2）[2016·高考全国卷Ⅰ，37（4）改编]光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是O＞Ge＞Zn。
（ ）
（3）[2016·高考全国卷Ⅲ，37
（2）改编]根据元素周期律，原子半径Ga小于As，第一电离能Ga大于As。
（ ）
（4）B和N相比，电负性较大的是N。
（ ）
（5）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C。
（ ）
（6）正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族。
（ ）
（7）价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素。
（ ）
（8）s区元素全部是金属元素。
（ ）
（9）元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大。
（ ）
答案：
（1）×
（2）√ （3）× （4）√ （5）× （6）√ （7）√ （8）× （9）×
2．
（1）[2015·高考全国卷Ⅱ，37
（1）]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。
四种元素中电负性最大的是________（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为________。
（2）（2017·高考江苏卷）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。
答案：
（1）O 1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）
（2）H（1）“外围电子排布”即“价电子层”，对于主族元素，价电子层就是最外电子层，而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层，如Fe的价电子层排布为3d64s2。
（2）主族元素的最高正价（O、F除外）＝族序数＝8－|最低负价|。
（3）金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序判断电离能的大小。
也不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。
（4）共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。
（5）同周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。
（1）[2017·高考全国卷Ⅲ，35
（1）]Co基态原子核外电子排布式为____________。
元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是____________。
（2）（2016·高考四川卷）M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。
M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
R基态原子的电子排布式是____________________________________，
X和Y中电负性较大的是________（填元素符号）。
（3）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：
kJ·mo1－1），回答下列各题：
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
升级会员 