4．已知元素X的原子价电子排布式为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为（ ）
A．9 B．10
C．17D．18
解析：
选C。
由价电子排布式可知，n－1＝2，则n＝3，即元素X的价电子排布式为3s23p5，为氯元素，其原子序数为17。
题组一 构造原理
1．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能级的顺序为3p→4s→3d
B．某基态原子部分核外电子的排布为3s24s2
C．不是所有基态原子的核外电子排布均符合构造原理
D．构造原理中的电子填入能级的顺序，实质是各能级能量由低到高的顺序
解析：
选B。
根据构造原理示意图判断，A项正确。
根据构造原理可知，3s与4s能级之间还有3p能级，故B项错误。
绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理，但也有少数例外，如Cu和Ag，故C项正确。
构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序，故D项正确。
2．下列能级按能量由低到高的顺序排列正确的是（ ）
A．3s、3p、3d、4sB．4s、4p、3d、4d
C．4s、3d、4p、5sD．1s、2s、3s、2p
解析：
选C。
A项，E（3d）＞E（4s）；B项，E（4p）＞E（3d）；D项，E（3s）＞E（2p）。
3．下列能级符号表示错误的是（ ）
A．6s B．3d
C．3f D．5p
解析：
选C。
任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层的序数；第三能层只有3s、3p和3d三个能级，没有3f能级，故C项错误。
题组二 电子排布式的判断与书写
4．下列各基态原子的电子排布式正确的是（ ）
①Be：
1s22s12p1②C：
1s22s22p2
③He：
1s12s1④Cl：
1s22s22p63s23p5
A．①②B．②③
C．①③D．②④
解析：
选D。
①应为Be：
1s22s2；③应为He：
1s2。
5．（2020·济南高二检测）下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．K＋：
1s22s22p63s23p6 B．F：
[He]2s22p5
C．S2－：
1s22s22p63s23p4D．Ne：
1s22s22p6
解析：
选C。
K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，K原子失去4s上的一个电子形成K＋，A正确；F原子有9个电子，电子排布式为1s22s22p5，简化为[He]2s22p5，B正确；S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，得到的2个电子进入3p中，所以S2－的电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误；Ne的电子数为10，电子排布式为1s22s22p6，D正确。
6．X、Y两种元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子基态时的最外层电子排布式可能是（ ）
A．X：
3s23p1Y：
3s23p5
B．X：
2s22p3Y：
2s22p4
C．X：
3s2Y：
3s23p4
D．X：
3s2Y：
2s22p3
答案：
B
电子排布式的书写方法
1.原子的电子排布式
（1）简单原子：
按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。
如14Si：
1s22s22p63s23p2。
（2）复杂原子：
先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。
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,1s22s22p63s23p63d64s2。
（3）特殊原子：
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。
如24Cr：
2．离子的电子排布式
（1）判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。
（2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。
一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。
（3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
3．简化电子排布式
如K：
1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。
学习小结
1.一至七能层的符号分别为K、L、M、N、O、P、Q，各能层容纳的最多电子数为2n2。
2.s、p、d、f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。
3.能级数等于能层序数，英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。
4.构造原理：
电子进入能级的排布顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s、5f、6d、7p……
课后达标检测
一、选择题
1．科学家对原子结构的认识顺序正确的是（ ）
①道尔顿原子模型 ②汤姆孙原子模型 ③卢瑟福原子模型 ④电子云模型
A．①③②④ B．④①②③
C．①②③④D．④②③①
答案：
C
2．下列微粒符号正确的是（ ）
A．2d1B．3f7
C．6s3D．7p2
解析：
选D。
L层只有s、p两个能级，没有d能级，A错误；M层只有s、p、d三个能级，没有f能级，B错误；s能级只有一个轨道，最多容纳2个电子，C错误；Q层有p能级，p能级有3个轨道，最多容纳6个电子，D正确。
3．关于多电子原子核外电子的运动规律，下列叙述正确的是（ ）
A．核外电子是分层排布并运动的
B．所有电子在同一区域里运动
C．能量高的电子在离核近的区域运动
D．同一能层电子的能量相同
解析：
选A。
根据电子的能量高低不同，核外电子分层运动，能量高的电子在离核远的区域运动，同一能层内能级不同的电子能量不相同，只有A正确。
4．下列关于能层与能级的说法中正确的是（ ）
A．原子核外电子的每个能层最多可容纳的电子数为n2
B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．能级能量4s>3d
解析：
选B。
A项，每一能层最多可容纳的电子数为2n2；C项，只要是s能级，不论哪一能层，所容纳的电子数都为2；D项，由构造原理知能级能量3d>4s。
5．下列叙述中不正确的是（ ）
A．最易失去的电子能量最高
B．在离核最远区域内运动的电子能量最高
C．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
解析：
选C。
电子能量最高，最活泼，最易失去，A项正确；在离核最远区域内运动的电子能量最高，而在离核最近区域内运动的电子能量最低，B、D项正确；如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，C项错误。
6．在下列所示的微粒中，氧化性最强的是（ ）
A．1s22s22p2B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s1D．1s22s22p6
解析：
选B。
4种微粒分别为C、F、Na、Ne，氧化性最强的是氟原子。
7．若以E表示某能级的能量，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（1s）
D．E（5s）＞E（4s）＞E（4f）＞E（3d）
解析：
选B。
根据构造原理，各能级能量的大小顺序：
1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d＜4p＜5s……A项和D项正确顺序为E（4f）＞E（5s）＞E（3d）＞E（4s）；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，故C项正确顺序为E（4s）＞E（3s）＞E（2s）＞E（1s）。
8．下列各原子或离子的电子排布式正确的是（ ）
A．Al 1s22s22p63s13p2
B．O 1s22s22p4
C．Na＋ 1s22s23p6
D．Si 1s22s22p53s23p3
解析：
选B。
A、C、D违反构造原理，正确写法为Al：
1s22s22p63s23p1；Na＋：
1s22s22p6；Si：
1s22s22p63s23p2。
9．下列说法中正确的是（ ）
A．同一原子中，1s、2s、3s上的电子的能量逐渐减小
B．3p2表示3p能级有两个轨道
C．K、L、M、N能层的能级数分别为1、2、3、4
D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
解析：
选C。
同一原子中，1s、2s、3s上的电子的能量逐渐增大，A项错误；3p2表示3p能级轨道上有2个电子，B项错误；任一能层的能级数等于能层序数，C项正确；同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数均为3，D项错误。
10．核外电子排布中，能级会发生交错现象。
以下表示的各能级能量大小关系，不符合客观事实的是（ ）
A．3f＞3d＞3p＞3sB．6s＞5p＞4d＞3d
C．5f＞4d＞3p＞2sD．7d＞6d＞5d＞4d
解析：
选A。
在第三能层中没有f能级，故A项不符合客观事实。
11．R元素的原子，其最外层的p能级电子数等于所有的能层s能级电子总数，则R可能是（ ）
A．LiB．Be
C．SD．Ar
解析：
选D。
若只有1个能层，不存在p能级；若有2个能层，则有两个s能级，则电子排布式为1s22s22p4，为O元素；若有3个能层，则有三个s能级，则电子排布式为1s22s22p63s23p6，则为Ar元素，由此可以看出应选D。
12．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是（ ）
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：
选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。
13．表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成（ ）
A．s10B．3d10
C．3s23p63d2D．3s23p64s2
解析：
选C。
题目要求第三能层上有10个电子，而D选项中第三能层上只有8个电子，错误。
该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。
14．主族元素A和B可形成组成为AB2的离子化合物，则A、B两原子的最外层电子排布式分别为（ ）
A．ns2和ns2np4
B．ns1和ns2np4
C．ns2和ns2np5
D．ns1和ns2
解析：
选C。
由于AB2为离子化合物，故A为＋2价，B为－1价，A、B均为主族元素，因此A为第ⅡA族元素，其原子最外层有两个电子，最外层电子排布式为ns2；B为第ⅦA族元素，其原子最外层有7个电子，最外层电子排布式为ns2np5。
15．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。
下列说法正确的是（ ）
A．X和Y元素原子核外均有3个能级
B．W元素原子核外只有1个能级
C．Z元素原子的M层上有3个能级，有6个电子
D．X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
解析：
选B。
由题给信息可知，W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、Cl元素。
A项，X（N）元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级，Y（P）元素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级。
B项，W（H）元素原子核外只有1s能级。
C项，Z（Cl）元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级，其中3s能级有2个电子，3p能级有5个电子。
D项，X（N）、Y（P）、Z（Cl）元素形成的简单离子分别为N3－、P3－和Cl－，其中P3－和Cl－具有相同的电子层结构。
二、非选择题
16．（2020·重庆高二检测）随着人们对物质结构研究的不断深入，化学逐渐成为一门科学。
根据你所掌握的知识回答下列问题：
（1）19世纪末，人们开始揭示原子内部的秘密，最早发现电子的科学家是________。
A．法国的拉瓦锡 B．瑞典的舍勒
C．英国的道尔顿D．英国的汤姆孙
（2）道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。
他的学说中包含下述三个论点：
①原子是不能再分的粒子；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。
从现代的观点看，你认为这三个论点中不确切的是________。
A．只有③B．只有①③
C．只有②③D．①②③
（3）化学开始成为一门科学的标志是________。
A．火药的发现B．质量守恒定律的提出
C．原子分子论的提出D．氧化还原理论的建立
解析：
（1）最早发现电子的科学家是英国的汤姆孙。
（2）同种元素的不同原子的质量不同，故其物理性质不同，但化学性质是相同的。
（3）原子分子论是国际化学界于1860年承认的使化学成为一门科学的标志。
答案：
（1）D
（2）D （3）C
17．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）写出基态砷原子的电子排布式：
________，砷位于元素周期中第________周期第________族。
答案：
（1）①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p1
③[Ar]3d8 [Ar]3d5 1s22s22p63s23p6
（2）Br （3）M 3 （4）[Ar]3d104s24p3 四 ⅤA
18．有A、B、C、D四种微粒，A得到一个电子后，其电子层构型与Ar相同。
B有三个电子层，其失去2个电子后变为原子，原子中第一、三层电子数之和等于第二层电子数。
C呈电中性，在空气中的含量仅次于氮气。
D的符号为
D2＋。
试回答下列问题：
（1）用化学符号表示下列物质：
A____________；B______________；C______________；D____________。
（2）A微粒和D微粒的电子排布式分别是______________________________________、
__________。
（3）B和C所属元素的原子结合时可形成分子或离子，各举两例：
__________________，________________________________________________________________________。
答案：
（1）Cl S2－ O2 Ca2＋
（2）1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6
（3）SO2、SO3 SO
、SO
19．X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。
X和R属同族元素；Z和U位于第ⅦA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；T的一种单质在空气中能够自燃。
请回答下列问题：
（1）R基态原子的核外电子排布式为_____________________________________。
（2）Q2＋基态核外电子排布式为______________________________________。
（3）U基态原子最外层电子排布式为_________________________________________。
解析：
由题给信息可知，X、Z、Q、R、T、U元素分别为C、F、Mg、Si、P、Cl元素。
（1）R（Si）原子核外有14个电子，其基态原子按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充电子，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。
（2）Q（Mg）原子核外有12个电子，其基态原子按1s、2s、2p、3s顺序填充电子，故Mg基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2或[Ne]3s2。
基态Mg原子失去3s轨道上的2个电子，形成基态Mg2＋，故基态Mg2＋的核外电子排布式为1s22s22p6。
（3）U（Cl）原子核外有17个电子，其基态原子按1s、2s、2p、3s、3p顺序填充电子，则Cl基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5，从而推知其基态原子最外层电子排布式为3s23p5。
答案：
（1）1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2）
（2）1s22s22p6
（3）3s23p5
20．有几种元素的粒子核外电子排布式均可表示为1s22s22p63s23p6，其中：
（1）某电中性粒子，一般不和其他元素的原子反应，这种粒子的符号是________。
（2）某粒子的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是_______
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